第四章matlab程序设计
《MATLAB_程序设计与应用》刘卫国高等教育出版社-第4章课后答案
第四章1.a=input('请输入一个4位数:');while (a<1000|a>9999)a=input('输入错误，请重新输入一个4位数:'); endb=fix(a/1000);c=rem(fix(a/100),10);d=rem(fix(a/10),10);e=rem(a,10);b=b+7;c=c+7;d=d+7;e=e+7;b=rem(b,10);c=rem(c,10);d=rem(c,10);e=rem(e,10);g=b;b=d;d=g;g=c;c=e;e=g;a=1000*b+100*c+10*d+e;disp(['加密后：',num2str(a)])2.逻辑表达式法：a=input('请输入a: ');b=input('请输入b: ');c=input('请输入c: ');x=0.5:1:5.5;x1=(x>=0.5&x<1.5);x2=(x>=1.5&x<3.5);x3=(x>=3.5&x<=5.5);y1=a.*(x.^2)+b.*x+c;y2=a*(sin(b)^c)+x;y3=log(abs(b+c./x));y=y1.*x1+y1.*x2+y3.*x3; disp(y)if语句法：a=input('请输入a: ');b=input('请输入b: ');c=input('请输入c: ');for x=0.5:1:5.5if x>=0.5 & x<1.5y=a.*(x.^2)+b.*x+celseif x>=1.5 & x<3.5y=a*(sin(b)^c)+xelseif x>=3.5 & x<5.5y=log(abs(b+c./x))endendswitch语句法：a=input('请输入a: ');b=input('请输入b: ');c=input('请输入c: ');for x=0.5:1:5.5switch floor(x/0.5)case {1,2}y=a.*(x.^2)+b.*x+c;case {3,4,5,6}y=a*(sin(b)^c)+x;case {7,8,9,10}y=log(abs(b+c./x)); enddisp(y)end3.x=fix(rand(1,20)*89)+10;x1=mean(x);n=find(rem(x,2)==0 & x<x1);disp(['小于平均数的偶数是：',num2str(x(n))]);4.(1)A=input('请输入20个数的一个行向量：');a=A(1);b=A(1);for m=Aif a>=ma=m;elseif b<=mb=m;endenddisp(['最小数是：',num2str(a)])disp(['最大数是：',num2str(b)])(2)A=input('请输入20个数的一个行向量：'); maxval=max(A)minval=min(A)5.s=0;for a=0:63c=2^a;s=s+c;enddisp(['2的0次方到63次方的和是：',num2str(s)])k=0:63n=2.^ks=sum(n)6.（1）sum1=0;for n=1:100x=(-1)^(n+1)*(1/n);sum1=sum1+x;enddisp(['当n取100时： sum=',num2str(sum1)])sum2=0;for n=1:1000x=(-1)^(n+1)*(1/n);sum2=sum2+x;enddisp(['当n取1000时： sum=',num2str(sum2)])sum3=0;for n=1:10000x=(-1)^(n+1)*(1/n);sum3=sum3+x;enddisp(['当n取10000时：sum=',num2str(sum3)])（2）sum1=0;n1=0;for n=1:2:100x=(-1)^n1*(1/n);sum1=sum1+x;n1=n1+1;enddisp(['当n取100时： sum=',num2str(sum1)])sum2=0;n2=0;for n=1:2:1000x=(-1)^n2*(1/n);sum2=sum2+x;n2=n2+1;enddisp(['当n取1000时： sum=',num2str(sum2)])sum3=0;n3=0;for n=1:2:10000x=(-1)^n3*(1/n);sum3=sum3+x;n3=n3+1;enddisp(['当n取10000时：sum=',num2str(sum3)])（3）sum1=0;for n=1:100x=1/(4^n);sum1=sum1+x;enddisp(['当n取100时： sum=',num2str(sum1)])sum2=0;for n=1:1000x=1/(4^n);sum2=sum2+x;enddisp(['当n取1000时： sum=',num2str(sum2)])sum3=0;for n=1:10000x=1/(4^n);sum3=sum3+x;enddisp(['当n取10000时：sum=',num2str(sum3)])（4）sum1=1;for n=1:100x=4*n*n/(2*n-1)/(2*n+1);sum1=sum1*x;enddisp(['当n取100时： sum=',num2str(sum1)])sum2=1;for n=1:1000x=4*n*n/(2*n-1)/(2*n+1);sum2=sum2*x;enddisp(['当n取1000时： sum=',num2str(sum2)])sum3=1;for n=1:10000x=4*n*n/(2*n-1)/(2*n+1);sum3=sum3*x;enddisp(['当n取10000时：sum=',num2str(sum3)])7.函数文件function f=fibnacci(n)if n==1 | n==2f=1;elsef=fibnacci(n-1)+fibnacci(n-2);end命令文件：shulie=[];for k=1:nshulie=[shulie fibnacci(k)];endshulie8.function [f1,f2]=juzhenji(x1,x2)f1=x1*x2;f2=x1.*x2;命令文件：clear alla=input('请输入一个矩阵：');b=input('请再输入一个矩阵：(注意：两矩阵要可以相乘)'); [f1,f2]=juzhenji(a,b);disp(f1)disp(f2)9.function sum=qiuhe(n,m)if n<=1sum=0;elsesum=n^m+qiuhe(n-1,m);end命令文件：clear ally=qiuhe(100,1)+qiuhe(50,2)+qiuhe(10,-1);disp(y)10.s=0；a=[12,13,14;15,16,17;18,19,20;21,22,23];for k=afor j=1:4if rem(k(j),2)~=0 s=s+k(j);endendendss =108（2）global xx=1:2:5;y=2:2:6;sub(y);xyfunction fun=sub(z) global xz=3*x;x=x+z;x =4 12 20 y =2 4 6。
第四章MATLAB程序设计
……
if <条件2>
break
end
……
end
2．continue语句
continue语句用于提前结束循环，可用于while和for语句结构中。
while <条件1>
……
if <条件2>
continue;
end
……
end
3．try
4．return
5．keyboard
6．pause
图4-2
在MATLAB中，选择语句结构由两种语句结构实现。
1.if语句
if语句是实现MATLAB选择结构的最主要形式，其基本格式为：
if表达式
程序模块1
else
程序模块2
end
在这里，如果表达式的值为真（非零值），则执行程序模块1，然后跳过程序模块2，向下执行后续语句；如果表达式的值为假（零值），则执行程序模块2，然后向下执行。
程序end
2.switch语句
虽然多分支if语句可以实现多重选择，但如果分支过多，则嵌套的if语句的层次就会很多，使程序可读性差，而使用swith语句就比较简洁明了，其格式为：
switch表达式
case数值1
程序模块1
case数值2
程序模块2
。。。
otherwise
程序模块n
其格式为：
for循环变量=起始值：步长：终止值
循环体
end
其中步长值可以在正实数和负实数范围内任意指定，默认值为1.对于正数，当循环变量的值大于终止值时，循环结束；对于负数，当循环变量的值小于终止值时，循环结束。
2.while语句循环结构
matlab第四章课件
4.1.1 M文件的分类
M文件是由若干 Matlab 命令组合在一起构成的，它可 以完成某些操作，也可以实现某种算法
事实上，Matlab 提供的内部函数以及各种工具箱，都是利用 Matlab 语言编写的 M文件 用户也可以结合自己的工作需要，开发自己的程序或工具箱
M文件根据调用方式的不同可以分为两类： Script file：命令文件/脚本文件 Function file：函数文件
例2 输入x，y的值，并将它们的值互换后输出（swap.m）。 x=input('Input x please.'); y=input('Input y please.'); z=x; x=y; y=z; disp(x); disp(y); 例3 求一元二次方程ax2 +bx+c=0的根(root.m)。 a=input('a=?'); b=input('b=?'); c=input('c=?'); d=b*b-4*a*c; x=[(-b+sqrt(d))/(2*a),(-b-sqrt(d))/(2*a)]; disp(['x1=',num2str(x(1)),',x2=',num2str(x(2))]);
例如：
s=0; a=[12 13 14;15 16 17;18 19 20;21 22 23] for k=a s=s+k; end disp(s); 该程序的功能是求矩阵各行元素之和，执行结果是： 39 48 57 66
while语句
while expr （条件） statement（循环体语句） end 若expr成立，则执行循环体的内容，执行后 再判断条件是否为真，如果不成立则跳出循环体。
第4章MATLAB程序设计
例4-12 求[100，200]之间第一个能被21整除的整数。 程序如下：
for n=100:200 if rem(n,21)~=0
continue end break end n
28
4．循环的嵌套 如果一个循环结构的循环体又包括一个循环结构，就
称为循环的嵌套，或称为多重循环结构。实现多重循环 结构仍用前面介绍的3种循环语句。因为任一循环语句 的循环体部分都可以包含另一个循环语句。
1．for语句 for语句的格式为：
for 循环变量=表达式1:表达式2:表达式3 循环体语句
end 其中表达式1的值为循环变量的初值，表达式2的值 为步长，表达式3的值为循环变量的终值。步长为1 时，表达式2可以省略。
21
例4-8 一个三位整数各位数字的立方和等于该数本 身则称该数为水仙花数。输出全部水仙花数。
end 执行过程是依次将矩阵的各列元素赋给循环变量，
然后执行循环体语句，直至各列元素处理完毕。 例3-10 写出下列程序的执行结果。
s=0;
a=[12,13,14;15,16,17;18,19,20;21,22,23];
for k=a
s=s+k;
end
disp(s');
24
2．while语句 while语句的一般格式为： while (条件) 循环体语句 end 其执行过程为：若条件成立，则执行循环体语句，执 行后再判断条件是否成立，如果不成立则跳出循环。
2500≤price<5000 10%折扣
5000≤price 14%折扣
输入所售商品的价格，求其实际销售价格。
17
程序如下：
price=input('请输入商品价格');
《MATLAB_程序设计与应用》刘卫国高等教育出版社-第4章课后答案
第四章1.a=input('请输入一个4位数:');while (a<1000|a>9999)a=input('输入错误，请重新输入一个4位数:'); endb=fix(a/1000);c=rem(fix(a/100),10);d=rem(fix(a/10),10);e=rem(a,10);b=b+7;c=c+7;d=d+7;e=e+7;b=rem(b,10);c=rem(c,10);d=rem(c,10);e=rem(e,10);g=b;b=d;d=g;g=c;c=e;e=g;a=1000*b+100*c+10*d+e;disp(['加密后：',num2str(a)])2.逻辑表达式法：a=input('请输入a: ');b=input('请输入b: ');c=input('请输入c: ');x=0.5:1:5.5;x1=(x>=0.5&x<1.5);x2=(x>=1.5&x<3.5);x3=(x>=3.5&x<=5.5);y1=a.*(x.^2)+b.*x+c;y2=a*(sin(b)^c)+x;y3=log(abs(b+c./x));y=y1.*x1+y1.*x2+y3.*x3; disp(y)if语句法：a=input('请输入a: ');b=input('请输入b: ');c=input('请输入c: ');for x=0.5:1:5.5if x>=0.5 & x<1.5y=a.*(x.^2)+b.*x+celseif x>=1.5 & x<3.5y=a*(sin(b)^c)+xelseif x>=3.5 & x<5.5y=log(abs(b+c./x))endendswitch语句法：a=input('请输入a: ');b=input('请输入b: ');c=input('请输入c: ');for x=0.5:1:5.5switch floor(x/0.5)case {1,2}y=a.*(x.^2)+b.*x+c;case {3,4,5,6}y=a*(sin(b)^c)+x;case {7,8,9,10}y=log(abs(b+c./x)); enddisp(y)end3.x=fix(rand(1,20)*89)+10;x1=mean(x);n=find(rem(x,2)==0 & x<x1);disp(['小于平均数的偶数是：',num2str(x(n))]);4.(1)A=input('请输入20个数的一个行向量：');a=A(1);b=A(1);for m=Aif a>=ma=m;elseif b<=mb=m;endenddisp(['最小数是：',num2str(a)])disp(['最大数是：',num2str(b)])(2)A=input('请输入20个数的一个行向量：'); maxval=max(A)minval=min(A)5.s=0;for a=0:63c=2^a;s=s+c;enddisp(['2的0次方到63次方的和是：',num2str(s)])k=0:63n=2.^ks=sum(n)6.（1）sum1=0;for n=1:100x=(-1)^(n+1)*(1/n);sum1=sum1+x;enddisp(['当n取100时： sum=',num2str(sum1)])sum2=0;for n=1:1000x=(-1)^(n+1)*(1/n);sum2=sum2+x;enddisp(['当n取1000时： sum=',num2str(sum2)])sum3=0;for n=1:10000x=(-1)^(n+1)*(1/n);sum3=sum3+x;enddisp(['当n取10000时：sum=',num2str(sum3)])（2）sum1=0;n1=0;for n=1:2:100x=(-1)^n1*(1/n);sum1=sum1+x;n1=n1+1;enddisp(['当n取100时： sum=',num2str(sum1)])sum2=0;n2=0;for n=1:2:1000x=(-1)^n2*(1/n);sum2=sum2+x;n2=n2+1;enddisp(['当n取1000时： sum=',num2str(sum2)])sum3=0;n3=0;for n=1:2:10000x=(-1)^n3*(1/n);sum3=sum3+x;n3=n3+1;enddisp(['当n取10000时：sum=',num2str(sum3)])（3）sum1=0;for n=1:100x=1/(4^n);sum1=sum1+x;enddisp(['当n取100时： sum=',num2str(sum1)])sum2=0;for n=1:1000x=1/(4^n);sum2=sum2+x;enddisp(['当n取1000时： sum=',num2str(sum2)])sum3=0;for n=1:10000x=1/(4^n);sum3=sum3+x;enddisp(['当n取10000时：sum=',num2str(sum3)])（4）sum1=1;for n=1:100x=4*n*n/(2*n-1)/(2*n+1);sum1=sum1*x;enddisp(['当n取100时： sum=',num2str(sum1)])sum2=1;for n=1:1000x=4*n*n/(2*n-1)/(2*n+1);sum2=sum2*x;enddisp(['当n取1000时： sum=',num2str(sum2)])sum3=1;for n=1:10000x=4*n*n/(2*n-1)/(2*n+1);sum3=sum3*x;enddisp(['当n取10000时：sum=',num2str(sum3)])7.函数文件function f=fibnacci(n)if n==1 | n==2f=1;elsef=fibnacci(n-1)+fibnacci(n-2);end命令文件：shulie=[];for k=1:nshulie=[shulie fibnacci(k)];endshulie8.function [f1,f2]=juzhenji(x1,x2)f1=x1*x2;f2=x1.*x2;命令文件：clear alla=input('请输入一个矩阵：');b=input('请再输入一个矩阵：(注意：两矩阵要可以相乘)'); [f1,f2]=juzhenji(a,b);disp(f1)disp(f2)9.function sum=qiuhe(n,m)if n<=1sum=0;elsesum=n^m+qiuhe(n-1,m);end命令文件：clear ally=qiuhe(100,1)+qiuhe(50,2)+qiuhe(10,-1);disp(y)10.s=0；a=[12,13,14;15,16,17;18,19,20;21,22,23];for k=afor j=1:4if rem(k(j),2)~=0 s=s+k(j);endendendss =108（2）global xx=1:2:5;y=2:2:6;sub(y);xyfunction fun=sub(z) global xz=3*x;x=x+z;x =4 12 20 y =2 4 6。
matlab课件第4讲-程序设计
（二）选择结构
根据给定的条件是否成立而分别执行不同的语句
Matlab 用于实现选择结构的语句有 if 和 switch 语句
if 语句
✓ 单分支
if expr （条件） statement （语句组）
end
✓ 双分支
if expr （条件）
statement1（语句组1）
y=input('Please input y=:');
[gam,the]=tran(x,y);
第15页，共43页。
举例（二）
例：利用函数的递归调用计算 n!
1,
n 1
n! n (n 1)!, n 1
% 函数文件 factor.m function f=factor(n) if (n<=1)
... ...
case exprm（表达式 m） statementm（语句组 m）
otherwise
statement （语句组）
end
第27页，共43页。
switch 语句（续）
当任意一个分支的语句执行完后，直接执行 switch 语句 后面的语句。 switch 子句后面的表达式可以是一个标量或字符 串；case 子句后面的表达式可以是标量或字符串， 也可以是一个单元（cell），此时表达式的值等于该
%fcircle 半径为r的圆的面积和周长
%r
圆半径
%s
圆面积
%p
圆周长
%编制时间：2010年8月30日
s=pi*r*r;
p=2*pi*r;
第12页，共43页。
几点说明
函数文件内定义的变量仅在函数文件内部起作用， 当函数文件执行完成后，这些内部变量将被清除
matlabch04matlab程序设计基础知识
MATLAB数组操作
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数组创建与访问
创建数组
使用方括号`[]`创建数组，元素之间用空格或 逗号分隔。例如，`A = [1 2 3; 4 5 6]`创建一 个2x3的数组。
访问数组元素
通过下标访问数组元素，下标从1开始。例如， `A(1,2)`访问数组A的第1行第2列元素。
访问数组子集
matlabch04matlab 程序设计基础知识
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MATLAB程序设计概述
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MATLAB简介
23% Option 1
M AT L A B 定 义
MATLAB是Matrix Laboratory （矩阵实验室）的缩写，是一款由 MathWorks公司开发的商业数学 软件。
工程和科学计算 MATLAB被广泛应用于工程和科学计算 领域，如信号处理、图像处理、控制系
统设计等。 算法开发与仿真 MATLAB支持算法开发和仿真，可用 于机器学习、深度学习、优化算法等
领域。
数据分析与可视化
MATLAB提供了丰富的数据分析和可 视化工具，可用于数据挖掘、统计分 析、数据可视化等方面。
数据类型 MATLAB支持多种数据类型，包括数值型（整数 和浮点数）、字符型、逻辑型、结构体和单元数 组等。
变量赋值 使用等号（=）进行赋值，例如`x = 5;`将数值5 赋给变量x。
运算符与表达式
用于比较两个值的大小关系，如等于 （==）、不等于（~=）、大于 （>）、小于（<）等。
MATLAB按照运算符优先级和结合性 规则对表达式进行求值。
02
01
《MATLAB程序设计》第4章数组及应用
0x0012FF68 a[0] 0x0012FF6C a[1] 0x0012FF70 a[2] 0x0012FF74 a[3]
数组元素
0x0012FF78 a[4]
0x0012FF7C a[5]
8
一维数组在内存中的存储形式
说明：
（1）数组名a表示内存首地址，是地址常量。
（2）数组a中每个数组元素占的内存空间根据 数组类型确定，整个数组占的内存为：数组元 素个数乘以每个元素所占内存空间如： int a[10]; 4×10=40 float b[20]; 4×20=80 double c[5]; 8×5=40 char d[8]; 1×8=8
第4章 数组
教学内容
数组的定义及应用
字符串处理函数
几个常用算法：排序算法（选择排序、
冒泡排序）
1
第4章 数组
重点、难点
数组的定义及应用
常用算法的设计（选择排序、
冒泡排序）
2
第4章 数组
教学目标
熟练掌握数组的定义及应用
掌握字符数组的定义及应用
掌握常用的字符串处理函数
熟练掌握几个常用算法：排序
算法（选择排序、冒泡排序）
分析：所谓转置就是将矩阵的行列互换，即将 a矩阵 的a[i][j]元素变成b矩阵的b[j][i]。
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#include <iostream> using namespace std; int main() { int a[3][4] ={{1,2,3,4},{3,4,5,6},{5,6,7,8}}; int b[4][3],i,j; for(i=0;i<3;i++) //输出二维数组a[3][4] { for(j=0;j<4;j++) cout<<a[i][j]<<" "; cout<<endl; } for(i=0;i<4;i++) //将矩阵a转置给矩阵b for(j=0;j<3;j++) b[i][j]=a[j][i]; for(i=0;i<4;i++) //输出二维数组b[4][3] { for(j=0;j<3;j++) cout<<b[i][j]<<" "; cout<<endl; } return 0;}
MATLAB程序设计教程
MATLAB程序设计教程第一章：MATLAB简介1.1 MATLAB的定义和特点1.2 MATLAB的应用领域1.3 MATLAB的优势和劣势第二章：MATLAB基础知识2.1 MATLAB的安装和启动2.2 MATLAB界面介绍和常用功能2.3 MATLAB的数据类型和变量2.4 MATLAB的基本运算符和表达式2.5 MATLAB的控制流程语句第三章：MATLAB函数与脚本文件3.1 MATLAB函数的定义和调用3.2 MATLAB脚本文件的创建和运行3.3 MATLAB函数和脚本文件的参数传递3.4 MATLAB函数和脚本文件的调试技巧第四章：MATLAB图形绘制4.1 MATLAB图形绘制的基本函数4.2 MATLAB图形绘制的详细参数设置4.3 MATLAB图形的保存和导出第五章：MATLAB矩阵运算5.1 MATLAB中矩阵的创建和索引5.2 MATLAB中矩阵的运算和操作5.3 MATLAB中常用的矩阵函数第六章：MATLAB数值计算6.1 MATLAB中数值计算的基本函数6.2 MATLAB中数值计算的高级功能6.3 MATLAB中数值计算的常见问题和解决方法第七章：MATLAB符号计算7.1 MATLAB中符号计算的基本概念7.2 MATLAB中符号计算的基本函数7.3 MATLAB中符号计算的应用领域第八章：MATLAB应用案例8.1 MATLAB在工程学科中的应用案例8.2 MATLAB在科学研究中的应用案例8.3 MATLAB在数据分析中的应用案例第九章：MATLAB拓展与应用9.1 MATLAB与其他编程语言的结合9.2 MATLAB的工具箱和函数库9.3 MATLAB的二次开发和应用扩展结语：MATLAB作为一种强大的科学计算软件，具备广泛的应用领域和丰富的功能模块，通过本教程的学习，读者可以系统地掌握MATLAB的基本知识和应用技巧，并能够利用MATLAB解决实际问题。
第4章MATLAB程序设计
例 求一个值n，使n！最大但小于1050。 MATLAB程序如下： %初始化 r=1;k=1; 执行后结果如下： %做循环 The 41！Is while r<1e50 3.345253e+049 r=r*k; k=k+1; end k=k-1;r=r/k;k=k-1; % 输出结果 disp(['The',num2str(k),'!is',num2str(r)])
4.2.3 循环结构 for 循环：可完成指定次重复的循环，且在循环开 始之前，就知道代码重复的次数。
while 循环：while语句可完成不定次重复的循 环，与for语句不同，每次循环前要先判断条件 是否满足，再决定循环是否进行。
例 利用rand函数产生10个随机数，然后利用嵌套 for循环进行从小到大排序。
2 1.5 1 0.5 0 150 100 50
然后通过调用函数fun计算出z， 并利用mesh绘制出网格线。 编写的脚本文件如下： % 坐标系准备 x=[0:.02:2]; y=[-2:.02:0]; % 调用函数计算函数值 z=fun(x,y); % 绘图 figure mesh(z)
150 100 50
4.3.2 函数的调用 函数调用的一般格式如下： [输出实参表] = 函数名(输入实参表) 要注意的是，函数调用时各实参出现的顺 序、个数，应与函数定义时形参的顺序、 个数一致，否则会出错。函数调用时，先 将实参传递给相应的形参，从而实现参数 传递，然后再执行函数的功能。
例 对于函数
z ( x 1)2 ( y 1)2
fprintf函数中，format字符中常常会使用到一些特 殊字符来灵活的实现一些显示功能 format string 结果 %d %e %f %g 把值作为整数来处理 用科学记数法来显示数据 用于格式化浮点数，并显示这个 数 用科学记数格式，或浮点数格式， 根据那个表示的数位短，显示那 个 转到新的一行
第4章-MATLAB程序设计
第四章 MATLAB程序设计
例如，编写一个测试函数，要求当输入为一个变量时， 计算出这一变量的平方；当输入为两个变量时，求出这两个 变量的乘积。我们可编写以下函数文件：
function c=testargl(a,b) if (nargin==1)
c=a.^2； elseif (nargin==2)
m=n; end s1=sum(x); s2=sum(x.^2);
第四章 MATLAB程序设计
mean1=s1/m; stdev=sqrt(s2/m-mean1.^2); 函数文件stat2.m function [mean1,stdev]=stat2(x) ％ 求阵列x的平均值和标准差 ％ 调用格式为 ％ [mean,stdev]=stat2(x) ％ [m,n]=size(x); if m==1
第四章 MATLAB程序设计
所有在函数中使用和生成的变量都为局部变量(除非利用 global语句定义)，这些变量值只能通过输入和输出变量进行 传递。因此，在调用函数时应通过输入变量将参数传递给函 数；函数调用返回时也应通过输出变量将运算结果传递给函 数调用者；在函数中产生的其它变量在返回时被全部清除。
这些问题在函数文件中不复存在，MATLAB通过实参与 形参一一对应的方式来实现函数的调用，这极大地方便了程 序设计。
第四章 MATLAB程序设计
例如，编写出求取平均值的脚本文件stat1.m，再编写出求 取标准差的函数文件stat2.m。程序如下：
脚本文件stat1.m ％ 脚本文件 ％ 求阵列x的平均值和标准差 ％ [m,n]=size(x); if m==1
第四章 MATLAB程序设计
第四章 MATLAB程序设计
4.1 MATLAB程序设计初步 4.2 流程控制 4.3 用户参数交互输入 4.4 程序设计技术 4.5 MATLAB程序调试 4.6 语言结构与调试函数 习题
第04章_MATLAB程序设计_参考解答
第 4 章：MATLAB 程序设计
第4章
教材 P81 习题四
MATLAB 程序设计
1. 从键盘上输入一个 4 位整数， 按如下规则加密后输出。 加密规则： 每位数字都加上 7， 然后用和除以 10 的余数取代该数字；再把第一位与第三位交换，第二位与第四位交换。 答：程序设计： clear all; close all; clc; a=input('请输入一个 4 位整数:'); while (a<1000|a>9999) a=input('输入错误，不是一个 4 位整数，请输入一个 4 位整数:'); end b=fix(a/1000); %千位数字（第四位数字） c=rem(fix(a/100),10); %百位数字（第三位数字） d=rem(fix(a/10),10); %十位数字（第二位数字） e=rem(a,10); %个位数字（第一位数字） b=rem(b+7,10); %该位数字加 7，然后用和除以 10 的余数取代该数字 c=rem(c+7,10); %该位数字加 7，然后用和除以 10 的余数取代该数字 d=rem(d+7,10); %该位数字加 7，然后用和除以 10 的余数取代该数字 e=rem(e+7,10); %该位数字加 7，然后用和除以 10 的余数取代该数字 g=c;c=e;e=g; %将第一位和第三位交换 g=b;b=d;d=g; %将第二位和第四位交换 a=1000*b+100*c+10*d+e; %a 为加密后的整数 disp(['加密后：', num2str(a)]) 2. 分别用 if 语句和 switch 语句实现以下计算，其中 a，b，c 的值从键盘输入。 ⎧ ⎪ax 2 + bx + c, 0.5 ≤ x < 1.5 ⎪ ⎪ y = ⎨a sin c b + x, 1.5 ≤ x < 3.5 ⎪ c ⎪ln b + , 3.5 ≤ x < 5.5 x ⎪ ⎩ 答：程序设计： (1) 用 if 语句来实现： clear all; close all; clc; a=input('请输入 a: '); b=input('请输入 b: '); c=input('请输入 c: '); for x=0.5:1:5.5 if x>=0.5 & x<1.5 y=a.*(x.^2)+b.*x+c elseif x>=1.5 & x<3.5 y=a*(sin(b)^c)+x elseif x>=3.5 & x<5.5
MATLAB程序设计教程
MATLAB程序设计教程MATLAB程序设计教程本文档旨在向初学者介绍MATLAB程序设计的基础知识和技巧。
从安装MATLAB开始，到编写简单的程序和函数，再到更高级的数据处理和图形绘制技巧，我们会逐步深入讲解，以帮助读者掌握MATLAB编程的基本概念和技术。
第一章安装MATLAB- MATLAB的和安装步骤- 注册MATLAB账号- 软件环境需求第二章 MATLAB基础知识- MATLAB界面概览- 基本操作和快捷键- 变量和数据类型- 向量和矩阵运算- 控制流程语句第三章编写简单的程序- 编辑和运行脚本文件- 使用注释和帮助文档- 变量和运算符- 用户输入和输出- 错误处理第四章 MATLAB函数- 函数的定义和调用- 函数输入和输出- 匿名函数- 递归函数第五章数据处理和分析- 数据加载和保存- 矩阵操作和线性代数- 统计和概率分析- 插值与拟合- 数据可视化第六章图形绘制- 2D和3D绘图函数- 坐标轴设置和标签- 图例和颜色设置- 动态图形第七章高级技巧与应用- 调试和优化MATLAB代码- 编写自定义工具箱- 与其他编程语言的交互- 并行计算和分布式计算- MATLAB的工程应用本文档涉及附件：附件1、示例程序代码附件2、数据集样本本文所涉及的法律名词及注释：1.版权：指文学、艺术、音乐、电影、软件等创造性作品的独占权。
2.许可证：指授权他人使用自己拥有的知识产权的合法证明文件。
3.商标：指为区别同一种类商品和服务的商家而使用的标志、名称或字词等。
第 4 章 神经计算基本方法(BP神经网络MATLAB仿真程序设计)例子
BP网络应用实例
x=imread(m,’bmp’); bw=im2bw(x,0.5); 为二值图像 [i,j]=find(bw==0); ）的行号和列号 imin=min(i)； ）的最小行号 imax=max(i); ）的最大行号 ％读人训练样本图像丈件 ％将读人的训练样本图像转换 ％寻找二值图像中像素值为0(黑
4
BP网络学习算法
图5．5具有多个极小点的误差曲面
5
BP网络学习算法
另外一种情况是学习过程发生振荡，如图5．6所示 。 误差曲线在m点和n点的梯度大小相同，但方向相反 ，如果第k次学习使误差落在m点，而第k十1次学习 又恰好使误差落在n点。 那么按式（5．2）进行的权值和阈值调整，将在m 点和n点重复进行，从而形成振荡。
图 5.16
待分类模式
20
BP网络应用实例
解（1）问题分析 据图5．16所示两类模式可以看出，分类为简单的非 线性分类。有1个输入向量，包含2个输入元素；两 类模式，1个输出元素即可表示；可以以图5．17所 示两层BP网络来实现分类。
图 5.17
两层BP网络
21
BP网络应用实例
（2）构造训练样本集
6
BP网络学习算法
图5．6学习过程出现振荡的情况
7
BP网络的基本设计方法
BP网络的设计主要包括输人层、隐层、输出层及各 层之间的传输函数几个方面。 1．网络层数 大多数通用的神经网络都预先确定了网络的层数，而 BP网络可以包含不同的隐层。
8
BP网络的基本设计方法
但理论上已经证明，在不限制隐层节点数的情况下 ，两层（只有一个隐层）的BP网络可以实现任意非 线性映射。 在模式样本相对较少的情况下，较少的隐层节点， 可以实现模式样本空间的超平面划分，此时，选择 两层BP网络就可以了；当模式样本数很多时，减小 网络规模，增加一个隐层是必要的，但BP网络隐层 数一般不超过两层。
第四章 MATLAB程序设计
第二节 选择结构
2.1 if 语句
在MATLAB中，if 语句有三种格式
1、单分支if 语句
语句格式为： if 条件 语句组 end 当逻辑表达式的值为真时，执行该结 构中的执行语句，执行完之后继续向 下进行；若为假，则跳过结构中的内 容，向下执行。
实例分析
例4.4 当x是整数矩阵时，输出x的值。
程序3：
x=input('输入x='); y=cos(x+1)+sqrt(x*x+1);
u=cos(x+1);
v= sqrt(x*x+1); y=u+v end if x~=10
if x~=10
y=x*sqrt(x+sqrt(x));
end
y
y=x*sqrt(x+sqrt(x))
end
第二节 选择结构
if 条件1 语句组1 elseif 条件2 语句组2 …… elseif 条件m 语句组m else if-elseif的执行方式为：如果逻辑表达式1 的值为真，则执行语句1；如果为假，则判 语句组m+1 断逻辑表达式2，如果为真，则执行语句2， end 否则向下执行。
3、多分支if语句
实例分析
y
实例分析
例4.11 求
ye
0.5 x
sin( x
6
)
定积分。
a=0;b=3*pi;n=1000; h=(b-a)/n; x=a:h:b; f=exp(-0.5*x).*sin(x+pi/6);
for i=1:n
s(i)= (f(i)+f(i+1))*h/2; end s=sum(s)
第4章MATLAB程序设计
第4章MATLAB程序设计在当今科技飞速发展的时代，计算机编程成为了许多领域中不可或缺的工具。
而 MATLAB 作为一款功能强大的数学计算和编程软件，在科学研究、工程设计、数据分析等众多领域都发挥着重要的作用。
MATLAB 具有丰富的函数库和简洁易懂的语法，这使得它对于初学者来说相对容易上手。
它提供了直观的操作界面，让用户能够轻松地进行各种复杂的计算和绘图。
在 MATLAB 程序设计中，变量的定义和使用是基础。
变量可以存储各种类型的数据，如数值、字符串、数组等。
与其他编程语言类似，变量的命名需要遵循一定的规则，通常使用有意义的名称能够提高程序的可读性。
比如，我们要计算一个圆形的面积，就可以定义半径变量｀r` ，然后通过公式｀S ＝ pi r^2` 来计算面积。
在这个简单的例子中，清晰的变量名｀r` 让人一眼就能明白它代表的是半径。
数组是 MATLAB 中常用的数据结构之一。
它可以是一维的、二维的甚至多维的。
通过数组，我们能够方便地处理大量相关的数据。
例如，要存储一个班级学生的成绩，我们可以创建一个一维数组来存放每个学生的分数。
而如果要表示一个矩阵，比如一个图像的像素值，就可以使用二维数组。
控制流语句在 MATLAB 程序中也非常重要。
像｀ifelse` 语句用于条件判断，根据不同的条件执行不同的代码块。
假设我们要判断一个数是奇数还是偶数，就可以使用以下代码：｀｀｀matlabnum ＝ 5;if mod(num, 2) ＝＝ 0disp(＇偶数'）；elsedisp(＇奇数'）；end｀｀｀｀for` 循环用于重复执行一段代码特定的次数，而｀while` 循环则在条件为真时持续执行。
函数的定义和调用是 MATLAB 程序设计中的重要环节。
通过将一段具有特定功能的代码封装成函数，可以提高代码的复用性和可读性。
例如，我们定义一个计算阶乘的函数：｀｀｀matlabfunction result ＝ factorial(n)if n ＝＝ 0 ｜｜ n ＝＝ 1result ＝ 1;elseresult ＝ n factorial(n 1)；endend｀｀｀在需要计算阶乘的时候，直接调用这个函数就可以得到结果。
MATLAB程序设计基础教程(刘国良)-第4章
函数
体
第4章 M脚本与M函数
2．脚本M文件 脚本文件也叫命令文件，是独立执行的文件，它不接受输 入参数，不返回任何值，而是代码的结合，该方法允许用户将 一系列MATLAB命令输入到一个简单的脚本“.m”文件中，只 要在MATLAB命令窗口中执行该文件，则会依次执行该文件中 的命令。 脚本M文件中包含一族由MATLAB语言所支持的语句，它类 似于DOS下的批处理文件，它的执行方式很简单，用户只需在 MATLAB 的提示符“>>”下键入该M文件的文件名，这样 MATLAB就会自动执行该M文件中的各条语句，并将结果直接返 回到MATLAB 的工作空间。
第4章 M脚本与M函数
3．块注释 在 MATLAB 5以前的版本中，注释是逐行进行的，采用百 分号(%)进行标记。逐行注释不利于用户增加和修改注释内容。 在MATLAB 5及以后的版本中，用户可以使用“%{”和“%}” 符号进行块注释，“%{”和“%}”分别代表注释块的起始和 结束。
第4章 M脚本与M函数
第4章 M脚本与M函数
在使用脚本文件时需要注意一点：如果当前工作区中存在 与该脚本同名的变量，则当输入该文件名时，系统将其作为变 量名执行。
MATLAB中有一个专门用于寻找“.m”文件的路径搜索器。 “.m”文件是以目录和文件夹的方式分布于文件系统中的，一 部分“.m”文件的目录是MATLAB的子目录，由于MATLAB的一 切操作都是在它的搜索路径，包括当前路径中进行的，因此如 果调用的函数在搜索路径之外，MATLAB就会认为此函数不存 在。
第4章 M脚本与M函数
4.1.2 M文件的建立、运行与命名规则 M文件的语法类似于一般高级语言，是一种程序化的编程
语言，但是与传统的高级语言相比，M文件又有其特点。它只 是一个简单的ASCII码型文本文件，因此，它的语法比一般的 高级语言要简单，程序也容易调试，并具有很好的交互性。
第4章 MATLAB程序流程控制_习题答案
第4章 MATLAB程序流程控制习题4一、选择题1．下列关于脚本文件和函数文件的描述中不正确的是（)。
A A．函数文件可以在命令行窗口直接运行B．去掉函数文件第一行的定义行可转变成脚本文件C．脚本文件可以调用函数文件D．函数文件中的第一行必须以function开始2．下列程序的输出结果是( ）。
Dy=10；if y==10y=20；elseif y>0y=30enddisp（y)A．1 B．30 C．10 D．203．有以下语句：a=eye（5)；for n=a(2:end,：)for循环的循环次数是（）。
CA．3 B．4 C．5 D．104．设有程序段k=10;whilekk=k—1end则下面描述中正确的是（）。
AA．while循环执行10次B．循环是无限循环C．循环体语句一次也不执行D．循环体语句执行一次5．有以下程序段：x=reshape（1:12,3,4）;m=0;n=0；for k=1：4if x（：，k)<=6m=m+1;elsen=n+1；endend则m和n的值分别是（）。
CA．6 6 B．2 1 C．2 2 D．1 26．调用函数时，如果函数文件名与函数名不一致,则使用（)。
A A．函数文件名B．函数名C．函数文件名或函数名均可D．＠函数名7．如果有函数声明行为“function [x,y,z］=f1（a，b,c）”,则下述函数调用格式中错误的是（）。
BA．x=f1（a,b,c) B．[x,y，z，w]=f1(a,b,c)C．[x，b，z］=f1（a，y,c) D．[a，b]=f1(x,y，z）8．执行语句“fn=@(x）10＊x;"，则fn是（）。
AA．匿名函数B．函数句柄C．字符串D．普通函数9．执行下列语句后，变量A的值是( ）。
D>> f=@（x，y) log（exp（x+y）);〉〉 A=f(22,3);A．22，3B．22 C．3 D．2510．程序调试时用于设置断点的函数是（）。
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第四章 Matlab 程序设计
3 循环结构
(1) for语句
格式
for 循环变量=表达式1:表达式2:表达式3 循环体语句 end 说明： 1. 表达式1的值为循环变量的初值，表达式2的值为步长，表 达式3的值为循环变量的终值。 2. 步长为1时，表达式2可以省略。
第四章 Matlab 程序设计
第四章 Matlab 程序设计
主要内容：
4.1 4.2 4.3 4.4 M文件 Matlab的程序结构 Matlab文件操作 Matlab程序设计
第四章 Matlab 程序设计
matlab的工作模式
指令驱动模式 通常matlab以指令驱动模式工作，即在matlab 窗 口下当用户输入单行指令时，matlab 立即处理这条指 令，并显示结果，这就是matlab命令行模式。 命令行模式操作时，matlab窗口只允许一次执行一 行上的一个或几个语句。 1 在matlab窗口输入数据和命令进行计算时，当处理 复杂问题和大量数据时是不方便的。 命令行方式程序可读性差，而且不能存储，对于复杂 的问题，应编写成能存储的程序文件。
说明： 1. 输出格式控制同c语言 2. 输出项可以是变量或表达式
x=pi;m=2； sprintf('x1=%f x2=%4.3f\n x3=%10.9f', (1+sqrt(5))/2,x,pi) sprintf(‘%d’,round(x)) %舍为最接近的整数 sprintf('%s','hello') S=sprintf('The array is %dx%d.',m,3) ; disp(S)
m文件有两类 1.脚本文件(Script File) : 独立的m文件 2.函数文件(Function File): 可调用的m文件
脚本文件是一串matlab命令的集合，完成制定的功能，变量空间是 workspace； 函数文件是一个黑箱，根据输入作出输出，变量空间是独立的函数变量空间， 在函数运行完成后关闭。
格式 [A,COUNT]=fread(fid,size, precision)
第四章 Matlab 程序设计
写二进制文件
格式
COUNT=fwrite (fid, A, precision)
说明： 1. COUNT返回所写的数据元素个数。 2. fid为文件句柄。 3. A用来存放写入文件的数据，
4. precision用于控制所写数据的类型，其形式与fread函数相同。
第四章 Matlab 程序设计
(2) switch语句 switch 表达式 case 表达式1 语句组1 case 表达式2 语句组2 …… case 表达式m 语句组m otherwise 语句组n end
说明： 1. 当表达式的值等于表达式1的值 时，执行语句组1。 2. 当表达式的值等于表达式m的值 时，执行语句组m。 3. 当表达式的值不等于case所列的 表达式的值时，执行语句组n。 4. 当任意一个分支的语句执行完后， 直接执行switch语句的下一句。
第四章 Matlab 程序设计
2 m文件模式 m文件是matlab所特有的使用该语言编写的磁盘文 件。 将matlab语句构成的程序存储成以m为扩展名的文 件，然后再执行该程序文件，这种工作模式称为程序文 件模式。
程序文件不能在指令窗口下建立，因为指令窗口只允 许一次执行一行上的一个或几个语句。
第四章 Matlab 程序设计
clear x=0:0.1:2*pi; fid=fopen(′example.mat′,′wb+′) count=fwrite(fid,x,′float′) fclose(fid) fid1=fopen(′example.mat′,′rb+′) t=fread(fid1,′float′);
y=[t,sin(t)];
第四章 Matlab 程序设计
(2)文本文件的读写操作 读文本文件 格式 A= fscanf (fid, format) [A,COUNT]= fscanf (fid, format, size) 说明： 1. A用以存放读取的数据。
2. COUNT返回所读取的数据元素个数。fid为文件句柄。
3. format用以控制读取的数据格式，由%加上格式符组成，常 见的格式符有%d，%f，%e，%c，%s等。 4. size为可选项，决定矩阵A中数据的排列形式。
第四章 Matlab 程序设计
2 文件的读写操作
文件数据格式有两种形式，一是二进制文件，二是文本文件。对不 同类型的文件读写是不同的。
(1)二进制文件的读写操作
读二进制文件 说明：
1. A用于存放读取的数据。
2. COUNT返回所读取的数据元素个数 3. fid为文件句柄 4. precision代表读写数据的类型：′int′ ′float′ ′char′等 5. size为可选项，若不选用则读取整个文件内容，若选用则它的值可以是下列 值： (1) N表示读取 N个元素到一个列向量。 (2) [M,N]表示读数据到M×N的矩阵中，数据按列存放。
4.1 M文件
m文件的语法类似于c语言，但又有其自身特点。它 只是一个简单的ASCII码文本文件，执行程序时逐行解释 运行程序，matlab是解释性的编程语言。 m文件可以使用系统认可的文本文件编辑器来建立m 文件。如dos下的edit，windows的记事本和word等。常用 且最为方便的是使用MATLAB提供的文本编辑器。
文件内容或建立一个新文件，读写；′a′表示在打开的文件末尾添加数据。
3. fid用于存储文件句柄值，句柄值用来标识该数据文件，其它函数可以利用 它对该数据文件进行操作。
第四章 Matlab 程序设计
(2)文件的关闭
格式
sta=fclose(fid)
说明：
该函数关闭fid所表示的文件。sta表示关闭文件操 作的返回代码，若关闭成功，返回0，否则返回–1。
第四章 Matlab 程序设计
写文本文件
格式
COUNT= fprintf(fid, format, A)
说明：
1. A存放要写入文件的数据。
2. 先按format指定的格式将数据矩阵A格式化，然后写入 到fid所指定的文件。格式符与fscanf函数相同。
第四章 Matlab 程序设计
例4.5 文件的操作
第四章 Matlab 程序设计
例4.3 求一元二次方程ax^2 +bx+c=0的根。 %解一元二次方程 %a b c方程系数 %x1 x2为方程的根 disp('pls input a b c') a=input('a='); b=input('b='); c=input('c='); d=b*b-4*a*c; x1=(-b+sqrt(d))/(2*a); x2=(-b-sqrt(d))/(2*a); disp('x1 x2 is') disp([x1,x2]) disp(sprintf('x1=%8.5f\nx2=%8.5f',x1,x2))
格式
b 双分支if语句：
格式
if 条件 语句组 end
if 条件 语句组1 else 语句组2 end
第四章 Matlab 程序设计
2 选择结构
(1) if语句 c 多分支if语句
格式
if 条件1 语句组1 elseif 条件2 语句组2 …… elseif 条件m 语句组m else 语句组n end
end
break end n
第四章 Matlab 程序设计
1 文件的打开与关闭
(1) 文件的打开
格式
说明：
fid= fopen(文件名，打开方式)
1. 其中文件名用字符串形式，表示待打开的文件。
2. 常见的打开方式有：′r′表示对打开的文件读数据；′r+′表示读写；′w′删除已 经存在的文件内容或建立一个新文件，并打开文件写；′w+′删除已经存在的
第四章 Matlab 程序设计
例4.2 求圆的周长和面积
peri_area.m
function [l s]=peri_area(r) %计算圆的周长和面积 l=2*pi*r; %周长 s=pi*r.^2; %面积
只有一句注释时
有多句注释时
第四章 Matlab 程序设计
4.2 Matlab的程序结构
第四章 Matlab 程序设计
(2) 数据的输出 disp 函数
调用格式
disp(输出项）
说明： 1. 输出项可以是变量或字符串。 2. 输出变量时，不显示变量名。
第四章 Matlab 程序设计
sprintf 函数：字符串格式化命令 主要功能是把格式化的数据写入某个字符串中
调用格式
S=sprintf(格式，输出项）
例4.1 绘制sin(x)*cos(x)图形
a.m
%绘制sin(x)*cos(x)图形 x=0:0.1:4*pi; y=sin(x).*cos(x); plot(x,y)
%注释部分，用以说明函数的作用及 有关内容，使用help命令时显示。只 显示程序中的第一句注释语
第四章 Matlab 程序设计
2 函数文件
控制跳过循环体中的某些语句。当在循环体内执行 到该语句时，程序将跳过循环体中所有剩下的语句，继 续下一次循环。
第四章 Matlab 程序设计
例4.4 求[100，200]之间第一个能被21整除的整数。 %计算100~200之间第一个能被21整除的整数 for n=100:200 if rem(n,21)~=0 continue %rem(x,y) :计算x./y的余数
第四章 Matlab 程序设计