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。
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（）。
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
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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编程基础
（3）使用C-MEX文件：在必须使用for或 while循环体时，为了提高执行效率，可以将 循环部分的代码转化为C-MEX文件。 （4）尽量使用函数文件：在MATLAB中，函 数文件的效率一般比脚本文件的效率要高， 这是由于函数文件有自己的工作空间，执行 一次后仅保存程序运行必需的变量，并将函 数编译成伪代码，下次调用时提高了效率。
例：根据用户要求找出数组x中的最大值、最 小值或所有元素的和。
t=[0:100];x=exp(-t).*sin(t); %给定数组x require=input('Type min,max,or sum.','s') %用户输入要求 require=lower(require); switch require case 'min' %分支判断通过比较字符串完 成 minimum=min(x) case 'max' maximum=max(x) case 'sum' total=sum(x) otherwise disp('You have not entered a proper requirement') end
例：利用for循环求1！+2！+3！+ +5！的值
sum=0; for i=1:5 pdr=1; for k=1:i pdr=pdr*k; end sum=sum+pdr; end
e x 1 x x 2 2 x3 6 例：找出近似级数 中误差大于1%之前的最大的x值（精确到小数点后两
垂直条形图 水平条形图
误差条形图 y轴对数刻度 坐标
commet stairs
rose compass
《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]
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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。
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常退出，并返回调用它的代码段继 续运行，它也可强制结束该函数的
执行。如det1.
（4）echo
执行 M 文件时，通常在命令窗 口是看不到执行过程的，但在特殊 情况下（比如演示）要求M文件的 每条命令都要显示出来。这时可以
用echo命令实现这样的功能。
对于脚本， echo 命令可以用以 下方式来实现：
之间的第一个注释行组（之间无空行）
是帮助文本。
（7）在函数中调用脚本文件，等价于在函数 中将脚本文件的内容粘贴在调用的位置。 （ 8 ）运行函数和脚本时一定要保证它们在 当前工作目录下。
4.1.3 子函数与主函数
一个 M 文件可以包含多个函数，其中，一个 是主函数，其他是子函数。
主函数必须出现在最上方，其后可有若干子
4．其他控制结构
在程序设计中经常遇到提前终止循环、 跳出子程序、显示出错信息等情况，主要 有 continue 、 break 、 return 、 echo 、 error 、try…catch 等。下面分别对各结构 进行介绍。
（1）continue
其作用是结束本次循环，即 跳过循环体中尚未执行的代码， 接着进行下一次是否执行循环 的判断。
（4）函数被调用时，MATLAB会为它开辟一
函数工作空间（Function
workspace），用来存放中间变量，
当执行完函数文件的最后一条命令或 者遇到return命令时就结束该函数的 运行，返回函数的输出，同时将临时 工作空间清空。
（5）脚本中的变量都是全局变量
（6）在M文件中，从开头到第一个非注释行
下列表示可以作为MATLAB的变量 的是()
A．abcd- 2 B．xyz_2# C．@h D．X_1_a
除了上述命名规则外， MATLAB 还提 供一些特殊的变量，如下表所示。
除命名规则外，变量命名时还需要注 意以下两个方面： （1）变量名不能与已有函数名相同，否则在
内存中有该变量时将不能调用同名函
数；
（2）变量名不能与MATLAB预留的关键字和
特殊变量名相同，否则系统会显示错误
信息。
变量按照作用范围分为局部变量和全 局变量。在 MATLAB 中使用命令 global 声 明全局变量，如下所示： 需要使用指定全局变量的M文件，都必 须在各自的代码中声明此全局变量。只要 存在声明某全局变量的M文件，则全局变量 存在。
price=input('请输入商品价格'); switch fix(price/100) case {0,1} %价格小于200 rate=0; case {2,3,4} %价格大于等于200但小于500 rate=3/100; case num2cell(5:9) %价格大于等于500但小1000 rate=5/100; case num2cell(10:24) %价格大于等于1000但小2500 rate=8/100; case num2cell(25:49) %价格大于等于2500但小5000 rate=10/100; otherwise %价格大于等于5000 rate=14/100; end price=price*(1-rate) %输出商品实际销售价格
MATLAB 提供了调试程序的 工具，利用这些工具可以提高 编程的效率，包括命令行的调 试函数和图形界面的菜单命令。
1．以命令行为主的程序调试
以命令行为主的程序调试手段具有
通用性，可以适用于各种平台，它主 要是应用MATLAB提供的调试命令。 在命令窗口输入help debug可以 看到对于这些命令的简单描述，下面 分别进行介绍。
脚本也是扩展名为 .m 的文件，类 似于 DOS 系统中批处理文件，可包含 MATLAB的各种命令。如例4.4 如果要运行脚本，也需要将脚本所
在目录设置为当前工作目录。
可通过如下方法运行脚本： 在命令窗口中直接键入此文件的文件名，
MATLAB可逐一执行文件内的所有命令。
单击【Debug】菜单下的【Run】；
（3）在程序中的适当位置添加输出变量值的 代码。 （ 4 ）在程序中的适当位置添加 keyboard 命令。 复杂的程序，必须采用工具调试法， 即 借 助 MATLAB 提 供 的 工 具 调 试 器 （Debugger）进行调试。
4.3.2 工具调试法
1．以命令行为主的程序调试
2．以图形界面为主的程序调试
单击快捷键F5；
单击工具条上的图标 。
脚本运行过程所产生的变量都是全局变量， 都驻留在MATLAB工作空间内。
结合上例，对函数和脚本进行总结如下。 （1）函数名必须与文件名相同。 （2）脚本没有输入参数和返回值。 （3）函数可以包括零个或多个输入参数和返 回值，如函数nargin和nargout包含输 入参数和返回值的个数。
（2）switch-case-otherwise结构
某商场对顾客所购买的商品实行打折 销售，标准如下(商品价格用price来表 示)： price<200 没有折扣 200≤price<500 3%折扣 500≤price<1000 5%折扣 1000≤price<2500 8%折扣 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。
（1）for循环
脚本 for
运行如下程序后, 命令窗口（command windows）显示的结果为( ) s=0; a=[12,13,14;15,16,17;18,19,20]; for k=a s=s+k; end disp(s) A. 144 B. 39 48 57 C.145 D. 45 48 51
Step Response 0.7
0.6
0.5
Amplitude
0.4
0.3
0.2
0.1
0
0
1
2
3
4
5 Time (sec)
6
7
8
9
10
2．循环结构
循环结构是按照给定的条件，重复执 行指定的代码。该结构一般用于有规律的 重 复 运 算 。 在 MATLAB 中 包 括 for 循 环 和 while循环。
在文件名为 mfile 的 M 文件的第 lineno 行设置断点。如果第 lineno 行为非执行语 句，则在其后的第一个可执行语句前设置 断点。
dbstop in mfile at subfun
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
在 文 件 名 为 mfile 的 M 文 件 的 子 程 序 subfun的第一个可执行语句前设置断点。 dbstop if error
在使用全局变量中需要注意以下几个方面。
在使用之前必须首先定义，建议将定义放在函
数体的首行位置。
虽然对全局变量的名称并没有特别的限制，但
是为了提高程序的可读性，建议采用大写字符
命名全局变量。 全局变量会损坏函数的独立性，使程序的书写 和维护变得困难，尤其是在大型程序中，不利 于模块化，不推荐使用。
（2）while循环
读程序写结果。 mysum=0；i=1； while i<=100 mysum=mysum+i； i=i+1； end mysum
试问下面程序实现的是什么功能。 sum1=0 for i=0:15 sum1=sum1+2^i; end sum1
3．选择结构
选择结构是根据给定的条件来
函数，子函数的次序可随意调整。主函数和各子
函数的工作空间都是彼此独立的。
MATLAB 的主要功能虽然是数值运算，
但是它也是一个完整的程序语言，包括各 种语句格式和语法规则。
4.2 变量和语句
4.2.1 变量类型 4.2.2 程序控制结构
4.2.1 变量类型
变量命名规则
在 MATLAB 中，变量名必须以字母开 头，之后可以是任意字母、数字或下划线， 但之间不能有空格；区分大小写；第 63 个 字符之后的部分将被忽略。 与C语言不同的是，MATLAB中的变量是不 需要事先定义的，如前3章的例子。
（1）设置断点
这是最重要的部分，可以利用它
来指定程序代码的断点，使得程序在 断点前停止执行，并进入调试模式， 从而可以检查当前各个变量的值。
dbstop in mfile
在文件名为 mfile 的 M 文件的第一个可 执行语句前设置断点。 dbstop in mfile at lineno
（9）pause
此命令用于暂时中止程序的运
行。该命令对程序的调试和查询中 间变量值时很方便。该命令的语法
规则如下：
在编译和运行程序时出现错 误（警告）无法避免，因此掌握 程序调试的方法和技巧对提高工 作效率很重要。
4.3 程 序 调 试
4.3.1 直接调试法
4.3.2 工具调试法
下面针对语法错误和逻辑错 误推荐两种调试方法，即直接
当需要打开一个 M 文件时，可以通过 【File】|【Open】菜单进入文件选择的目 录界面。 本章将着重介绍 M 文件编程的规则和 注意事项。
4.1 M文件基础
4.1.1 函数 4.1.2 脚本 4.1.3 子函数与私有函数 4.1.4 伪代码
M 文件有函数（ Functions ）和脚本 （Scripts）两种格式。两者的相同之处是 都以 .M 作为扩展名，但二者在语法和使用 上有点区别。 M 文件可以在任意的文本编辑器中进 行创建和编辑，但推荐和默认使用 MATLAB自带的文本编辑器和Notebook。
4.1.1 函数
函数被调用时，通过获取外部参数进行运算， 并向外部返回运算结果。 函数内部的变量都是隐含的，即为局部变量 （除非特别声明），存放在函数本身的工作空间
内，这些变量不能被外部使用，也不会与外部变