数学建模与MATLAB课件
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(2024年)数学建模培训Matlabppt课件
2024/3/26
29
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感谢您的观看
2024/3/26
30
图形编辑与美化
Matlab的图形编辑功能强大，可 以对图形进行各种编辑操作，如 添加标题、轴标签、图例等，同 时还可以对图形的颜色、线型、
字体等进行美化。
2024/3/26
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数值计算与优化功能
线性方程组求解
利用Matlab的数值计算功能，可以高效地求解线性方程组，为数学 建模中的数据处理提供了便利。
符号微分与积分
Matlab提供了强大的符号微分与积分功能，可以对符号表达式进 行求导、积分等操作，为数学建模提供了有力的工具。
22
图形可视化功能
二维图形绘制
利用Matlab的绘图函数，可以轻 松地绘制出各种二维图形，如折 线图、散点图、柱状图等，满足
数学建模中的图形展示需求。
三维图形绘制
Matlab支持三维图形的绘制，可 以创建三维曲面、散点图等，为 复杂数据的可视化提供了可能。
12
非线性规划模型
1 2
非线性规划基本概念
目标函数、约束条件、可行域、局部最优解、全 局最优解等。
Matlab实现非线性规划
使用`fmincon`函数求解非线性规划问题，包括 输入参数设置、输出结果解读等。
3
非线性规划应用案例
经济模型、金融投资、最优控制问题等。
2024/3/26
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整数规划模型
2024/3/26
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数学建模竞赛简介
数学建模竞赛是一种基于数学方法解决实际问题的竞 赛形式，旨在培养参赛者的数学素养、创新能力和团
队协作精神。
常见的数学建模竞赛包括全国大学生数学建模竞赛、 美国大学生数学建模竞赛（MCM/ICM）等，吸引了
数学建模Matlab基础课件
名称 反正弦函数 反余弦函数 反正切函数 最大值 元素的总和 以 e 为底的指数 以 10 为底的对数
取整
4、M文件
MATLAB的内部函数是有限的，有时为了研究某 一个函数的各种性态，需要为MATLAB定义新函数， 为此必须编写函数文件. 函数文件是文件名后缀为M的 文件，这类文件的第一行必须是一特殊字符function开 始，格式为：
（5）矩阵查找
可通过下面一段程序了解此用法： A= rand(3,5) B=(A>0.3)&(A<0.5) C=find(B)
%查找逻辑矩阵中的非零元素，返回复合关系的元素索 引单下标
A(C) %实现元素访问
（6）矩阵排序
[B,IX]=sort(A,dim,mode) %dim代表指定方向，dim=1表示对每列排序，dim=2表示对每 行排序，缺省时默认为1 %mode代表排序模式，mode=asend时为升序，mode=descend 时为降序 %IX为排序后各元素在原矩阵中的行位置或列位置的索引
数字或下划线，变量名中不允许使用标点符号.
特殊变量表
特殊变量 ans pi
eps
flops inf NaN i，j nargin nargout realmin realmax
取值 用于结果的缺省变量名 圆周率 计算机的最小数，当和 1 相加就产生一个比 1 大的数 浮点运算数 无穷大，如 1/0 不定量，如 0/0
（2）“%” 后面所有文字为注释. （3） “...”表示续行.
函数 sin(x) cos(x) tan(x) abs(x) min(x) sqrt(x) log(x) sign(x)
3、数学函数
名
称
正弦函数
数学建模MATLAB程序设计专题ppt课件
全局变量
全局变量(Global Variables)是可以在不同的函数工作空间和MATALB工作空间中共享使用的变量。 用 global定义, 而且每个要共享全局变量的函数和工作空间,都必须逐个定义, 先定义后使用. 注意：由于全局变量在任何定义过的函数中都可以修改，因此不提倡使用全局变量；使用时应十分小心，建议把全局变量的定义放在函数体的开始，全局变量用大写字符命名。
M函数文件的基本格式
函数声明行
function [输出变量列表] = 函数名(输入变量列表)
H1行(用%开头的注释行) 在线帮助文本 (用%开头) 编写和修改记录(用%开头)
函数体
创建M函数文件并调用的步骤
编写函数代码 将函数文件保存为“函数名.m”。 在命令窗口输入命令调用程序
利用泛函命令求极小值
2. fminsearch函数 ：求多变量无约束非线性最小值。 x=fminsearch(h_fun,x0) x=fminsearch(‘funname’,x0) x0是最小值点的初始猜测值。
其它泛函命令
3 .fzero函数：求一维函数的零点，即求f(x)=0的根。 x=fzero(h_fun, x0, tol, trace) x=fzero(‘funname’, x0, tol, trace) x0有两个作用：预定待搜索零点的大致位置和搜索起始点；tol用来控制结果的相对精度，默认值为eps；trace指定迭代信息是否在运算中显示。
其它泛函命令
4. 数值积分：quad和quad8是基于数学上的正方形概念来计算函数的面积。 5. 微分方程的数值解：MATLAB提供ode23、ode45和ode113等多个函数求解微分方程的数值解。
泛函命令
在MATLAB中，所有以函数为输入变量的命令，都称为泛函命令。
MATLAB在数学建模中的应用ppt课件
y=
x^10+10^x+log(x)
>> diff(y) ans =
求 dy dx
Difference：差分 Differential：微分的
10*x^9+10^x*log(10)+1/x
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17
例5 设 yln(1x), 求 d 2 y
>> syms x;
d x 2 x1
>> y=log(1+x); >> a=diff(y,x,2) a=
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12
MATLAB操作窗口
双击桌面快捷键，启动软件。
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接受命令的窗口
13
MATLAB在《微积分》中的应用 1、求函数值
例1 在命令窗口中键入表达式 zx2exyylnx3, 并求 x2,y4 时的函数值。
>> x=2,y=4 >>z=x^2+exp(x+y)-y*log(x)-3
可编辑课件PPT
11
MATLAB的环境
➢ 菜单项； ➢ 工具栏； ➢ 【Command Window】命令窗口； ➢ 【Launch Pad】分类帮助窗口； ➢ 【Workspace】工作区窗口； ➢ 【Command History】指令历史记录窗口； ➢ 【Current Directory】当前目录选择窗口；
0
>> int(exp(-x^2/2),0,1)
ans =
erf (x) 2 xet2dt
0
1/2*erf(1/2*2^(1/2))*2^(1/2)*pi^(1/2)
ans 2 2 2et2dt
MATLAB数学建模PPT课件
h(x,y,z)，[x,y,z]）
f f f
x
y
z
g g g
x
y
z
h h h
x
y
z
第27页/共68页
七、积分运算 表2.3 符号积分的函数格式
函数格式
说明
int(s)
求表达式s对默认自变量的不定积分
int(s,x)
求表达式s对自变量x的不定积分
int(s,a,b)
求表达式s对默认自变量从a到b的定积分
功能键 ↑，Ctrl-p ↓，Ctrl-N ←，Ctrl-B →，Ctrl-F Home，Ctrl-A End，Ctrl-E Esc Del，Ctrl-D Backspace Ctrl-K
功能 重新调入上一命令行 重新调入下一命令行 光标左移一个字符 光标右移一个字符 光标移到行首 光标移到行尾 清除命令行 删除光标处字符 删除光标左边字符 删除至行尾
int(s,x,a,b)
求表达式s对自变量x从a到b的定积分
第28页/共68页
八、级数
表3.3 泰勒级数的函数格式
函数格式
说明
taylor(s)
表达式s在默认自变量等于0处的5阶taylor展式
taylor(s,n)
表达式s在默认自变量等于0处的n-1阶taylor展式
taylor(s,n,a) 表达式s在默认自变量等于a处的n-1阶taylor展式
3、数字变量的运算及显示格式 运算符号：+、-、*、/、\、^
四种显示格式： short 小数点后4位（默认） long 小数点后14位 short e 5位指数形式 long e 15位指数形式
4、数据的输入输出函数
数学建模培训——Matlab ppt课件
用作数值表示中的小数点 用作不显示计算结果指令的“结尾”标志；用作不显示计算结果指令与其后 指令的分隔；用作数组的行间分隔符； 用以生成一维数组；用作单下标援引时，表示全部元素构成的长列；用作多 下标援引时，表示那维上的全部 由它“启首”后的所有物理行部分被看作非执行的注释 字符串记述符 在数组援引时用；函数指令输入宗量列表时用 输入数组时用；函数指令输出宗量列表时用 元胞数组记述符 （为使人易读）用作一个变量、函数或文件名中的连字符 由三个以上连续黑点构成。它把其下的物理行看作该行的“逻辑”继续，以 构成一个“较长”的完整指令 放在函数名前，形成函数句柄；放在目录名前，形成用户对象类目录 ppt课件
2001年，推出MATLAB6.1 (克服6.0不支持P4，Win me,汉字等)。
2002年，推出MATLAB6.5R13(速度更快、性能更优越等)。
2004年，推出MATLAB7版本R14 2006年，推出MATLAB R2006a、 R2006b版本, 每年2个版本 2017年，9月14日正式推出MATLAB R201AB主要操作有：
运行函数和输入变量；控制输入和输出；执行程序， 包括M文件和外部程序。 MATLAB在命令窗口中的语句形式为： >>变量＝表达式;
命令窗口中可直 接运行MATLAB 函数，而这些函 数往往又和 MATLAB命令直 接联系。
ppt课件
运行函数和键入变量
ppt课件
1.1 MATLAB简介-特点
1、运算功能强大 2、人机界面友好，编程效率高 是一个 3、强大而简易的作图功能
4、强劲的工具箱
5、动态仿真功能
强大的 功能演 算性草 稿纸
难点：函数较多，仅基本部分就有700多个。
ppt课件
2001年，推出MATLAB6.1 (克服6.0不支持P4，Win me,汉字等)。
2002年，推出MATLAB6.5R13(速度更快、性能更优越等)。
2004年，推出MATLAB7版本R14 2006年，推出MATLAB R2006a、 R2006b版本, 每年2个版本 2017年，9月14日正式推出MATLAB R201AB主要操作有：
运行函数和输入变量；控制输入和输出；执行程序， 包括M文件和外部程序。 MATLAB在命令窗口中的语句形式为： >>变量＝表达式;
命令窗口中可直 接运行MATLAB 函数，而这些函 数往往又和 MATLAB命令直 接联系。
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运行函数和键入变量
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1.1 MATLAB简介-特点
1、运算功能强大 2、人机界面友好，编程效率高 是一个 3、强大而简易的作图功能
4、强劲的工具箱
5、动态仿真功能
强大的 功能演 算性草 稿纸
难点：函数较多，仅基本部分就有700多个。
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数学建模matlab学习PPT课件
Saturday, 2009-3- 21, 22:00:11
第10页/共39页
双精度数据结构
• 矩阵的表示
• 矩阵简单分析 F=inv(A) • 复数矩阵的表示
Saturday, 2009-3- 21, 22:00:11
第11页/共39页
特殊矩阵的输入
• 单位矩阵 A=eye(m,n) • 零矩阵 A=zeros(n,m) • 对角矩阵 A=diag([1,3,5,7,2]) • 均匀分布随机数矩阵 A=rand(n,m) • 多项式
Saturday, 2009-3- 21, 22:00:11
第4页/共39页
其他“高级”语言(如C)的局限性
• 语句繁杂 • 没有基本数学运算求解工具 • 程序冗长，容易出错，得出结果难以令人相信 • 各种各样的隐患 • 结果可视化效果不佳
Saturday, 2009-3- 21, 22:00:11
第5页/共39页
例1 矩阵特征值求解
• 用数学库EISPACK
• 用MATL AB： eig(A)
Saturday, 2009-3- 21, 22:00:11
第6页/共39页
例2 可能的隐患 Fibonacci数列
• 数学描述 • C语言实现
• 存在问题：数据结构的预定义 • MATL AB实现
第28页/共39页
• 函数 • MATL AB命令
• 检验 • 数据存储 • 导入
Saturday, 2009-3- 21, 22:00:11
第29页/共39页
极坐标图形绘制
• 绘制极坐标函数 • 仍然首先生成q 向量，再用点运算计算r • 调用polar函数绘图
• 绘制曲线
• 注意周期检验
数学建模的MATLAB课件精品文档
例1-4 求解线性方程组:Ax=b。 其中 A=[2,-3,1;
8,3,2;
45,1,-9]; b=[4;2;17]; 解 x=inv(A)*b
• 注意:线性方程组的解也可写成x=a\b
2019/10/14
10
1.2 Matlab的运行环境与安装
1.2.1 Matlab的运行环境
硬件环境： (1) CPU 奔腾Ⅲ以上 (2) 内存 256M以上 (3) 硬盘 40G以上 (4) CD-ROM 驱动器和鼠标。 软件环境：
1．菜单栏 在Matlab 6.5主窗口的菜单栏，共包含File、Edit、View、Web、 Window和Help 6个菜单项。
(1) File菜单项：File菜单项实现有关文件的操作。
(2) Edit菜单项：Edit菜单项用于命令窗口的编辑操作。
(3) View菜单项：View菜单项用于设置Matlab集成环境的显示方 式。
(4) Web菜单项：Web菜单项用于设置Matlab的Web操作。
(5) Window菜单项：主窗口菜单栏上的Window菜单，只包含一个 子菜单Close all，用于关闭所有打开的编辑器窗口，包括Mfile、Figure、Model和GUI窗口。
(6) Help菜单项：Help菜单项用于提供帮助信息。
于准备状态。在命令提示符后键入命令并按下回车键后，Matlab 就会解释执行所输入的命令，并在命令后面给出计算结果。
2019/10/14
20
1.3.3 Matlab编程输入法
在通常的编程中，一个行只输入一条独立的命令，命令行以回车 结束。但一行也可以输入若干条命令，但各命令之间必须以逗号 分隔，互相独立的命令也可用分号分隔。例如 p=15, m=35 , n=20 p=15; m=35; n=20
数学建模的MATLAB课件
例1-2 求方程 3x4+7x3 +9x2-23=0的全部根:
p=[3,7,9,0,-23];
%建立多项式系数向量
x=roots(p)
%调用求根命令求出方程的根.
2019/11/23
9
1.1.4 Matlab操作示例
例1-3 求f=xlog(1+x)在[0.1]上的定积分S
解
S=quad('x.*log(1+x)',0,1)
(4) Web菜单项：Web菜单项用于设置Matlab的Web操作。
(5) Window菜单项：主窗口菜单栏上的Window菜单，只包含一个 子菜单Close all，用于关闭所有打开的编辑器窗口，包括Mfile、Figure、Model和GUI窗口。
(6) Help菜单项：Help菜单项用于提供帮助信息。
2019/11/23
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1.3.2 主窗口及子窗口
2．工具栏 Matlab 6.5主窗口的工具栏共提供了10个命令按钮。这些命令按
钮均有对应的菜单命令，但比菜单命令使用起来更快捷、方便。 命令窗口是Matlab的主要交互窗口，用于输入命令并显示除图形
以外的所有执行结果。 Matlab命令窗口中的“ 》”为命令提示符，表示Matlab正在处
2019/11/23
21
1.3.4 工作空间窗口
工作空间是Matlab用于存储各种变量和结果的内存空间。在该窗 口中显示工作空间中所有变量的名称、大小、字节数和变量类型 说明，可对变量进行观察、编辑、保存和删除。
如果想要把工作空间中的变量及其数据存成文件,只需键入命令: Save filename.mat variblename
数学建模Matlab基础ppt课件-PPT文档资料
当前目录窗口
工作间管理窗口
演示工具
命令窗口
Figure1-1 MATLAB桌面平台 启动菜单 命令历史窗口
（2）MATLAB的帮助系统 有三种方式获得MATLAB帮助： ①通过使用帮助浏览器（Figure1-2） ②命令窗口help系列。使用方式是在命令 行输入help，help+函数名，Helpwin或者 helpdesk。 ③使用lookfor函数。若要查找一个不知其 确切名称的函数名时使用。 其他常用查询辅助命令： exist 变量检验函数，检验变量是否存在。 Figure1-2 帮助浏览器
ans eps pi inf NaN i 或 j nargin nargout realmax realmin flops
预设的计算结果的变量名 MATLAB定义的正的极小值=2.2204e-16 内建的π 值 ∞值，无限大 无法定义一个数目 虚数单位i=j=√-1 函数输入参数个数 函数输出参数个数 最大的正实数 21023 最小的正实数2-1022 浮点运算次数
命令
hold disp path save load diary quit
说明
图形保持开关 显示变量或文字内容 显示搜索路径 保存内存变量到指定文件 加载指定文件的变量 日志文件命令 退出MATLAB
标点
： ； ， () [] {}
定义
具有多种应用功能 区分行及取消运行显示等 区分列及函数参数分隔符 指定运算过程的先后顺序 矩阵定义的标志等 构成单元数组等
在定义变量时要尽量与避免与这些名字相同，以免改变它们的值，如果已经改 变，可以通过clear + 变量名 来恢复它的初始值，也可以通过重新启动MATLAB 恢复这些值。
2、数字变量
建模培训matlab使用PPT课件
在信号处理中的应用
信号滤波
MATLAB提供了丰富的信号滤波频谱分析
利用MATLAB的FFT（快速傅里叶 变换）函数，可以对信号进行频谱 分析，提取信号的特征信息。
信号调制与解调
MATLAB可以用于信号的调制与解 调过程，实现信号的传输与处理。
在控制系统中的应用
系统建模
利用MATLAB的Simulink工具箱，可以对控制系 统进行建模，并进行仿真分析。
控制算法设计
MATLAB提供了多种控制算法，如PID控制、模糊 控制等，可用于设计控制系统。
系统稳定性分析
通过MATLAB的稳定性分析工具，可以对控制系 统进行稳定性评估和优化。
在机器学习中的应用
数据预处理
实时仿真
通过MATLAB与Simulink的集成，可以实现实时仿真和测试，提高开发效率。
与C/C的交互
MATLAB Coder
使用MATLAB Coder，可以将MATLAB代码转换为C/C代码，以便 在嵌入式系统或高性能计算环境中运行。
调用C/C代码
通过MATLAB的MEX函数或MATLAB引擎API，可以在MATLAB中 调用C/C代码，实现混合编程。
编写单元测试用例，对代码进行测试和验证，确保代码的正确
性和稳定性。
性能分析和优化
分析代码性能
使用MATLAB的性能分析工具，如Profiler，分析代码运行时间、 内存占用等性能指标。
优化算法
根据性能分析结果，优化算法和数据结构，提高代码执行效率。
并行计算
利用MATLAB的并行计算工具箱，实现多核处理器上的并行计算， 加速代码运行。
1980年代中
推出MATLAB 1.0，成为商业 化的数学软件。
数学建模与MATLABppt课件
16
plot(x,y)
• 该命令中的 x 和 y 可以为向量和矩阵，当x和y的 结构不同时，有不同的绘制方式。 – x、y 均为 n 维向量时，以 x 的元素为横坐标， y 的元素为纵坐标绘制图形。 – x 为 n 维向量，y 为 m×n 或 n×m 矩阵时，以 x 的元素为横坐标，绘制 y 的 m 个 n 维向量。 – x、y 均为 m×n 矩阵时，以 x 的各列为横坐标 ，y 的对应列为纵坐标绘制图形。
fprintf('有%d个男人，%de个nd女人，%d个孩子！\n',x,y,(30-x-y));
end
fprintf('一共运算了%d次！\n',k);
fprintf('一共有%d组解！\n',total);
end
end
精选编辑pptMATLAB
11
fprintf('一共运算了%d次！\n',i);
精选编辑pptMATLAB
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plot 函数
plot 函数的调用格式为： • plot(Y) • plot(X1,Y1,...) • plot(X1,Y1,LineSpec,...) • plot(...,'PropertyName',PropertyValue,...) • plot(axes_handle,...) • h = plot(...) • hlines = plot('v6',...)
精选编辑பைடு நூலகம்ptMATLAB
17
例7.2.2
• 在0≤X≤2π区间内，绘制曲线y=2e-0.5xsin(2πx)。 • 程序如下：
x=0:pi/100:2*pi; y=2*exp(-0.5*x).*sin(2*pi*x); plot(x,y)
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• 这是最简单的判断语句，只有一个判断语句，其中的表达 式为逻辑表达式，当表达式为真时，执行相应的语句，否 则，直接跳到下一段语句。来自数学建模与MATLAB
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if-else-end语句
• 2、双分支 if…else…end 结构
• 当程序有两个选择时，可以选择 if…else…end 结构，此时 程序结构为：
数学建模与MATLAB
11
例题
A= 1 2 3 4 5 6 7 8 9 B= 9 8 7 6 5 4 3 2 1 L=
• L1=A<4 • L2=A>3&B<6 • L3=A>3 | B<6
数学建模与MATLAB 12
程序设计三种结构
• MATLAB语言提供三种结构化语句来控制程序的 执行流程：
数学建模与MATLAB
15
课堂练习
• 现有一份学生成绩： 45 69 78 96 32 95 88 79 85 74 • 创建M文件，利用顺序结构，编程计算： • （1）平均分 • （2）及格人数 • （3）小于40分和大于等于90分的人数
数学建模与MATLAB
16
答案
clear; clc; A=[45 69 78 96 32 95 88 79 85 74]; a=sum(A)/sum(A>0); b=sum(A>60); c=sum(A<40|A>=90); fprintf('平均分：%4.2f分\n及格人数：%d人\n高分低分 人数：%d人\n',a,b,c);
数学建模与MATLAB
17
选择结构
• 选择结构又称为分支结构，是指有条件地选择要 执行的程序段。
K
真（非0） 假（0）
条件
K=k1
K≠k1…kn K=k2 A2 K=ki
A
B
A1
…
Ai
……
B
数学建模与MATLAB
18
if-else-end语句
• 1、单分支 if-end 结构
• 格式
if 表达式 执行代码块 end
if 表达式 执行代码块1 else 执行代码块2 end
• 当判断表达式为真时，执行代码块1，否则执行代码块2。
数学建模与MATLAB 20
例题1
• 输入两个整数，输出其中较大的数。
真
开始 输入x、y
假
x>y
max=x
max=y 输出max 结束
数学建模与MATLAB
21
例题2
• 从键盘输入一个年份，判断是否是闰年。 • 公历闰年计算方法（按一回归年365天5小时48分45.5秒） • 1、普通年能整除4且不能整除100的为闰年。（如2004年 就是闰年,1901年不是闰年） • 2、世纪年能整除400的是闰年。(如2000年是闰年，1900 年不是闰年)
数学建模与MATLAB
22
例题2
• 从键盘输入一个年份，判断是否是闰年。 disp('请输入一个年份：'); x=input('year='); if mod(x,400)==0 | (mod(x,4)==0 & mod(x,100)~=0) fprintf('%d是闰年！\n',x); else fprintf('%d不是闰年！\n',x); end
非运算：~
~1=0 ~0=1
10
运算符优先级
• 当将多个运算符和变量写成一个MATLAB表达式时，运算 符的优先次序必须明确。
优先级 最高 ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ 最低 圆括号 () 转置 (.’)，共轭转置 (‘)，乘方 (.^)，矩阵乘方 (^) 逻辑非(~) 乘法 (.*)，矩阵乘法 (*)，右除 (./)，左除 (.\)，矩阵右除 (/)，矩阵左除 (\) 加法 (+)，减法 (-) 冒号运算符 (:) 小于 (<)，小于等于 (<=)，大于 (>)，大于等于 (>=)，等于 (==)，不等于 (~=) 逻辑与 (&) 逻辑或 ( | ) 运算符
Mathematical Modeling and MATLAB 数学建模与MATLAB 主讲人：孙越
数学建模与MATLAB
第三讲：MATLAB程序设计(1)
2018/11/17
§3.1
M文件
数学建模与MATLAB 2
M文本编辑器的基本知识
• 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文件又有自己的特点。 • 它只是一个简单的ASCII型码文本文件，因此，它的语法 比一般的高级语言要简单，程序也容易调试，并且有很好 的交互性。 • 文件名必须以英文字符开头，且不包含运算符，不与变量 名函数名重复。 • M文件分为脚本文件和函数文件。
• 顺序结构： – 一种按书写顺序执行的结构。 • 选择结构： – 根据运行时的情况自动选择要执行的语句。 • 循环结构： – 根据情况自动重复执行有关语句。
数学建模与MATLAB
13
顺序结构
• 顺序结构即按照语句书写顺序执行的程序结构。
A
B
数学建模与MATLAB
14
顺序结构程序举例
• 使用脚本式M文件绘制一个正弦曲线：
数学建模与MATLAB
24
数学建模与MATLAB 8
关系运算符
运算符 < > == 说明 小于 大于 等于 运算符 <= >= ~= 说明 小于或等于 大于或等于 不等于
9
数学建模与MATLAB
逻辑运算符
• 逻辑真：1 逻辑假：0
与运算：&
1&1=1 1&0=0 0&0=0
或运算：|
1|1=1 1|0=1 0|0=0
数学建模与MATLAB
数学建模与MATLAB
3
M文件的建立与运行
数学建模与MATLAB
4
M文件的建立与运行
数学建模与MATLAB
5
脚本M文件
• 脚本文件是命令的集合，是由一系列MATLAB命令、内置 函数及M文件等组成的文件。它是M文件中最简单的一种 ，不需要输入、输出参数，用命令语句可以控制MATLAB 命令工作空间的所有数据。在运行过程中，产生的所有变 量均是命令工作空间变量，这些变量一旦生成，就一直保 持在内存空间中，除非用户执行clear命令将它们清除。 • 运行一个脚本文件等价于从命令窗口中顺序运行文件里的 语句。由于脚本文件只是一串命令的集合，因此，只需像 在命令窗口中输入语句那样，依次将语句编辑在脚本文件 ，然后在MATLAB命令窗口输入该命令文件的名字就会顺 序执行命令文件中的命令。
数学建模与MATLAB
23
例题2
• 从键盘输入一个年份，判断是否是闰年。 • 公历闰年计算方法（按一回归年365天5小时48分45.5秒） • 1、普通年能整除4且不能整除100的为闰年。（如2004年 就是闰年,1901年不是闰年） • 2、世纪年能整除400的是闰年。(如2000年是闰年，1900 年不是闰年) • 3、对于数值很大的年份,这年如果能被3200整除,并且能被 172800整除则是闰年（即出现限制条件，仅被3200整除的 年份不是闰年） 。如172800年是闰年，86400年不是闰年( 因为虽然能被3200整除，但不能被172800整除)。
数学建模与MATLAB 6
函数M文件
• 函数M文件是第一个可执行语句以function开始的M文件 ，每一个函数文件都定义一个函数，它可以接受参数、也 可以返回参数。
• 格式 function [输出变量组]=函数名（输入变量组） 注释说明部分 函数体 end
数学建模与MATLAB
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§3.2
程序设计
19
if-else-end语句
• 2、双分支 if…else…end 结构
• 当程序有两个选择时，可以选择 if…else…end 结构，此时 程序结构为：
数学建模与MATLAB
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例题
A= 1 2 3 4 5 6 7 8 9 B= 9 8 7 6 5 4 3 2 1 L=
• L1=A<4 • L2=A>3&B<6 • L3=A>3 | B<6
数学建模与MATLAB 12
程序设计三种结构
• MATLAB语言提供三种结构化语句来控制程序的 执行流程：
数学建模与MATLAB
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课堂练习
• 现有一份学生成绩： 45 69 78 96 32 95 88 79 85 74 • 创建M文件，利用顺序结构，编程计算： • （1）平均分 • （2）及格人数 • （3）小于40分和大于等于90分的人数
数学建模与MATLAB
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答案
clear; clc; A=[45 69 78 96 32 95 88 79 85 74]; a=sum(A)/sum(A>0); b=sum(A>60); c=sum(A<40|A>=90); fprintf('平均分：%4.2f分\n及格人数：%d人\n高分低分 人数：%d人\n',a,b,c);
数学建模与MATLAB
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选择结构
• 选择结构又称为分支结构，是指有条件地选择要 执行的程序段。
K
真（非0） 假（0）
条件
K=k1
K≠k1…kn K=k2 A2 K=ki
A
B
A1
…
Ai
……
B
数学建模与MATLAB
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if-else-end语句
• 1、单分支 if-end 结构
• 格式
if 表达式 执行代码块 end
if 表达式 执行代码块1 else 执行代码块2 end
• 当判断表达式为真时，执行代码块1，否则执行代码块2。
数学建模与MATLAB 20
例题1
• 输入两个整数，输出其中较大的数。
真
开始 输入x、y
假
x>y
max=x
max=y 输出max 结束
数学建模与MATLAB
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例题2
• 从键盘输入一个年份，判断是否是闰年。 • 公历闰年计算方法（按一回归年365天5小时48分45.5秒） • 1、普通年能整除4且不能整除100的为闰年。（如2004年 就是闰年,1901年不是闰年） • 2、世纪年能整除400的是闰年。(如2000年是闰年，1900 年不是闰年)
数学建模与MATLAB
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例题2
• 从键盘输入一个年份，判断是否是闰年。 disp('请输入一个年份：'); x=input('year='); if mod(x,400)==0 | (mod(x,4)==0 & mod(x,100)~=0) fprintf('%d是闰年！\n',x); else fprintf('%d不是闰年！\n',x); end
非运算：~
~1=0 ~0=1
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运算符优先级
• 当将多个运算符和变量写成一个MATLAB表达式时，运算 符的优先次序必须明确。
优先级 最高 ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ 最低 圆括号 () 转置 (.’)，共轭转置 (‘)，乘方 (.^)，矩阵乘方 (^) 逻辑非(~) 乘法 (.*)，矩阵乘法 (*)，右除 (./)，左除 (.\)，矩阵右除 (/)，矩阵左除 (\) 加法 (+)，减法 (-) 冒号运算符 (:) 小于 (<)，小于等于 (<=)，大于 (>)，大于等于 (>=)，等于 (==)，不等于 (~=) 逻辑与 (&) 逻辑或 ( | ) 运算符
Mathematical Modeling and MATLAB 数学建模与MATLAB 主讲人：孙越
数学建模与MATLAB
第三讲：MATLAB程序设计(1)
2018/11/17
§3.1
M文件
数学建模与MATLAB 2
M文本编辑器的基本知识
• 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文件又有自己的特点。 • 它只是一个简单的ASCII型码文本文件，因此，它的语法 比一般的高级语言要简单，程序也容易调试，并且有很好 的交互性。 • 文件名必须以英文字符开头，且不包含运算符，不与变量 名函数名重复。 • M文件分为脚本文件和函数文件。
• 顺序结构： – 一种按书写顺序执行的结构。 • 选择结构： – 根据运行时的情况自动选择要执行的语句。 • 循环结构： – 根据情况自动重复执行有关语句。
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顺序结构
• 顺序结构即按照语句书写顺序执行的程序结构。
A
B
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顺序结构程序举例
• 使用脚本式M文件绘制一个正弦曲线：
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数学建模与MATLAB 8
关系运算符
运算符 < > == 说明 小于 大于 等于 运算符 <= >= ~= 说明 小于或等于 大于或等于 不等于
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数学建模与MATLAB
逻辑运算符
• 逻辑真：1 逻辑假：0
与运算：&
1&1=1 1&0=0 0&0=0
或运算：|
1|1=1 1|0=1 0|0=0
数学建模与MATLAB
数学建模与MATLAB
3
M文件的建立与运行
数学建模与MATLAB
4
M文件的建立与运行
数学建模与MATLAB
5
脚本M文件
• 脚本文件是命令的集合，是由一系列MATLAB命令、内置 函数及M文件等组成的文件。它是M文件中最简单的一种 ，不需要输入、输出参数，用命令语句可以控制MATLAB 命令工作空间的所有数据。在运行过程中，产生的所有变 量均是命令工作空间变量，这些变量一旦生成，就一直保 持在内存空间中，除非用户执行clear命令将它们清除。 • 运行一个脚本文件等价于从命令窗口中顺序运行文件里的 语句。由于脚本文件只是一串命令的集合，因此，只需像 在命令窗口中输入语句那样，依次将语句编辑在脚本文件 ，然后在MATLAB命令窗口输入该命令文件的名字就会顺 序执行命令文件中的命令。
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例题2
• 从键盘输入一个年份，判断是否是闰年。 • 公历闰年计算方法（按一回归年365天5小时48分45.5秒） • 1、普通年能整除4且不能整除100的为闰年。（如2004年 就是闰年,1901年不是闰年） • 2、世纪年能整除400的是闰年。(如2000年是闰年，1900 年不是闰年) • 3、对于数值很大的年份,这年如果能被3200整除,并且能被 172800整除则是闰年（即出现限制条件，仅被3200整除的 年份不是闰年） 。如172800年是闰年，86400年不是闰年( 因为虽然能被3200整除，但不能被172800整除)。
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函数M文件
• 函数M文件是第一个可执行语句以function开始的M文件 ，每一个函数文件都定义一个函数，它可以接受参数、也 可以返回参数。
• 格式 function [输出变量组]=函数名（输入变量组） 注释说明部分 函数体 end
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§3.2
程序设计