(完整版)Matlab程序設(shè)計(jì)

1、matlab matlab 程序設(shè)計(jì)程序設(shè)計(jì)matlab 編程語言的特點(diǎn)編程語言的特點(diǎn)l 程序簡(jiǎn)潔程序簡(jiǎn)潔l 可讀性很強(qiáng)可讀性很強(qiáng)l 調(diào)試容易調(diào)試容易l 編程效率高編程效率高l 易移植和維護(hù)易移植和維護(hù)一、一、m m文件文件 用用 matlab 語言編寫的程序，語言編寫的程序，稱為稱為 m文件。文件。m 文件可以根據(jù)文件可以根據(jù)調(diào)用方式的不同分為兩類：調(diào)用方式的不同分為兩類：u 腳本文件腳本文件( (script file) )u 函數(shù)文件函數(shù)文件( (function file) )腳本文件的腳本文件的特點(diǎn)：特點(diǎn)： 它只是一串它只是一串 matlab 指令集合。指令集合。 命令文件運(yùn)行后，產(chǎn)

2、生的所有變量都駐留在命令文件運(yùn)行后，產(chǎn)生的所有變量都駐留在 matlab 工作空間（工作空間（workspace）中。只要用）中。只要用戶不使用戶不使用 clear 指令加以清除，只要指令加以清除，只要 matlab 指令窗不關(guān)閉，這些變量將一直保存在工作空指令窗不關(guān)閉，這些變量將一直保存在工作空間中。只有當(dāng)關(guān)閉間中。只有當(dāng)關(guān)閉 matlab 時(shí)，該空間才被刪時(shí)，該空間才被刪除。除。 適用于小規(guī)模運(yùn)算適用于小規(guī)模運(yùn)算例例1、建立腳本文件和函數(shù)文件，將華、建立腳本文件和函數(shù)文件，將華 氏溫度氏溫度 f 轉(zhuǎn)換為攝氏溫度轉(zhuǎn)換為攝氏溫度 c，轉(zhuǎn)化公式為，轉(zhuǎn)化公式為腳本文件腳本文件clear; f=in

3、put(請(qǐng)輸入華氏溫度：請(qǐng)輸入華氏溫度：);c=5*(f-32)/9input函數(shù)：從鍵盤輸入數(shù)據(jù)并賦給相應(yīng)的變函數(shù)：從鍵盤輸入數(shù)據(jù)并賦給相應(yīng)的變 量，調(diào)用格式為：量，調(diào)用格式為： a=input(提示信息，選項(xiàng)提示信息，選項(xiàng))； 其中提示信息為一個(gè)字符串，用于提示用戶輸其中提示信息為一個(gè)字符串，用于提示用戶輸入什么樣的數(shù)據(jù)。入什么樣的數(shù)據(jù)。 如果在如果在 input 函數(shù)調(diào)用時(shí)采用函數(shù)調(diào)用時(shí)采用 s 選項(xiàng)，則允選項(xiàng)，則允許用戶輸入一個(gè)字符串。例如，想輸入一個(gè)人許用戶輸入一個(gè)字符串。例如，想輸入一個(gè)人的姓名，可采用命令：的姓名，可采用命令：name = input(whats your nam

4、e?,s);編寫編寫 m 文件的注意要點(diǎn)：文件的注意要點(diǎn)： 標(biāo)點(diǎn)符號(hào)的運(yùn)用要恰到好處標(biāo)點(diǎn)符號(hào)的運(yùn)用要恰到好處 建立好的書寫風(fēng)格，保持程序的可讀性建立好的書寫風(fēng)格，保持程序的可讀性 不要忘記文件的擴(kuò)展名為不要忘記文件的擴(kuò)展名為 .m函數(shù)文件函數(shù)文件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)function 輸出形參表輸出形參表=函數(shù)名函數(shù)名(輸入形參表輸入形參表) 注釋說明部分注釋說明部分 函數(shù)體語句函數(shù)體語句以以function開頭的一行為引導(dǎo)行，表示該開頭的一行為引導(dǎo)行，表示該m文文件是一個(gè)函數(shù)文件。件是一個(gè)函數(shù)文件。函數(shù)名的命名規(guī)則與變量名相同。函數(shù)名的命名規(guī)則與變量名相同。當(dāng)輸出形參多于一個(gè)，則應(yīng)該用方括號(hào)括起當(dāng)

5、輸出形參多于一個(gè)，則應(yīng)該用方括號(hào)括起來。來。例例2、將例、將例 1 寫成函數(shù)文件的形式寫成函數(shù)文件的形式. function c=f2c(f)% 將華氏溫度轉(zhuǎn)化成攝氏溫度將華氏溫度轉(zhuǎn)化成攝氏溫度c=5*(f-32)/9;注意：把該文件保存在注意：把該文件保存在 work 文件夾下，文件夾下， 并且命名為并且命名為 f2c.m, 而且可以使用而且可以使用 help 找找到該函數(shù)到該函數(shù).函數(shù)文件的注意事項(xiàng)：函數(shù)文件的注意事項(xiàng)：u可以實(shí)現(xiàn)參數(shù)傳遞可以實(shí)現(xiàn)參數(shù)傳遞 u可以有返回值可以有返回值, ,也可以無返回值也可以無返回值, ,只保留結(jié)果只保留結(jié)果, ,不保留過程不保留過程u 要特別注意文件名與函

6、數(shù)名的一致，命名要特別注意文件名與函數(shù)名的一致，命名時(shí)不要和時(shí)不要和 matlab 中的內(nèi)部函數(shù)沖突中的內(nèi)部函數(shù)沖突u function 后的語句定義函數(shù)名和輸入輸出后的語句定義函數(shù)名和輸入輸出參數(shù)，在函數(shù)調(diào)用過程中將按此輸入輸出格參數(shù)，在函數(shù)調(diào)用過程中將按此輸入輸出格式進(jìn)行式進(jìn)行u函數(shù)文件中的變量都是局部變量，只在本函函數(shù)文件中的變量都是局部變量，只在本函數(shù)文件中才有效，當(dāng)函數(shù)文件執(zhí)行完成后，數(shù)文件中才有效，當(dāng)函數(shù)文件執(zhí)行完成后，這些變量將被清除。這些變量將被清除。二、程序設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)二、程序設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)三種基本程序結(jié)構(gòu)三種基本程序結(jié)構(gòu): :順序結(jié)構(gòu)順序結(jié)構(gòu)：按程序語句的順序逐個(gè)執(zhí)按程序語句的順序逐

7、個(gè)執(zhí)行。行。 選擇結(jié)構(gòu)：選擇結(jié)構(gòu)：按設(shè)定的條件實(shí)現(xiàn)程序執(zhí)按設(shè)定的條件實(shí)現(xiàn)程序執(zhí)行流的多路分支。行流的多路分支。 循環(huán)結(jié)構(gòu)：循環(huán)結(jié)構(gòu)：按給定的條件重復(fù)地執(zhí)行按給定的條件重復(fù)地執(zhí)行指定的程序段或模塊指定的程序段或模塊1 1、選擇結(jié)構(gòu)、選擇結(jié)構(gòu) (1) if 語句語句 在在 matlab 中，中，if 語句有語句有 3 種格式。種格式。 (i) 單分支單分支 if 語句：語句： if 條件條件 語句組語句組 end 當(dāng)條件成立時(shí)，則執(zhí)行語句組，執(zhí)行完之當(dāng)條件成立時(shí)，則執(zhí)行語句組，執(zhí)行完之后繼后繼 續(xù)執(zhí)行續(xù)執(zhí)行 if 語句的后繼語句，若條件不語句的后繼語句，若條件不成立，則直接執(zhí)行成立，則直接執(zhí)行 i

8、f 語句的后繼語句。語句的后繼語句。(ii) 雙分支雙分支 if 語句：語句： if 條件條件 語句組語句組 1 else 語句組語句組 2 end 當(dāng)條件成立時(shí)，執(zhí)行語句組當(dāng)條件成立時(shí)，執(zhí)行語句組 1，否則執(zhí)，否則執(zhí)行語句組行語句組 2，語句組，語句組 1 或語句組或語句組 2 執(zhí)行后，執(zhí)行后，再執(zhí)行再執(zhí)行 if 語句的后繼語句。語句的后繼語句。例例3 3、計(jì)算下列分段函數(shù)的函數(shù)值、計(jì)算下列分段函數(shù)的函數(shù)值x=input(請(qǐng)輸入請(qǐng)輸入 x 的值的值:);if x=0 y= (x+sqrt(pi)/exp(2);else y=log(x+sqrt(1+x*x)/2;endy(iii) 多分支多

9、分支if語句：語句：if 條件條件1 語句組語句組1 elseif 條件條件2 語句組語句組2 elseif 條件條件m 語句組語句組m else 語句組語句組n end語句用于實(shí)現(xiàn)多分支選擇結(jié)構(gòu)。語句用于實(shí)現(xiàn)多分支選擇結(jié)構(gòu)。(2) switch語句語句 switch 語句根據(jù)表達(dá)式的取值不同，分別執(zhí)行語句根據(jù)表達(dá)式的取值不同，分別執(zhí)行不同的語句，其語句格式為：不同的語句，其語句格式為： switch 表達(dá)式表達(dá)式 case 表達(dá)式表達(dá)式1 語句組語句組1 case 表達(dá)式表達(dá)式2 語句組語句組2 case 表達(dá)式表達(dá)式m 語句組語句組m otherwise 語句組語句組n end 當(dāng)表達(dá)式的

10、值等于表達(dá)式當(dāng)表達(dá)式的值等于表達(dá)式 1 的值時(shí)，執(zhí)行的值時(shí)，執(zhí)行語句組語句組 1，當(dāng)表達(dá)式的值等于表達(dá)式，當(dāng)表達(dá)式的值等于表達(dá)式 2 的值的值時(shí)，執(zhí)行語句組時(shí)，執(zhí)行語句組 2，當(dāng)表達(dá)式的值等于，當(dāng)表達(dá)式的值等于表達(dá)式表達(dá)式 m的值時(shí)，執(zhí)行語句組的值時(shí)，執(zhí)行語句組 m，當(dāng)表達(dá)，當(dāng)表達(dá)式的值不等于式的值不等于case 所列的表達(dá)式的值時(shí)，所列的表達(dá)式的值時(shí)，執(zhí)行語句組執(zhí)行語句組 n。當(dāng)任意一個(gè)分支的語句執(zhí)行。當(dāng)任意一個(gè)分支的語句執(zhí)行完后，直接執(zhí)行完后，直接執(zhí)行switch語句的下一句語句的下一句.例例4、輸入一個(gè)月份，判斷季節(jié)、輸入一個(gè)月份，判斷季節(jié). month=input(請(qǐng)輸入一個(gè)月份：請(qǐng)輸

11、入一個(gè)月份：); switch month case3,4,5 disp(spring) case6,7,8 disp(summer) case9,10,11 disp(autumn) otherwise disp(winter) end2 2、循環(huán)結(jié)構(gòu)、循環(huán)結(jié)構(gòu)(1) for 語句語句 for 語句的格式為：語句的格式為： for 循環(huán)變量循環(huán)變量=表達(dá)式表達(dá)式1:表達(dá)式表達(dá)式2:表達(dá)式表達(dá)式3 循環(huán)體語句循環(huán)體語句 end 其中表達(dá)式其中表達(dá)式 1 的值為循環(huán)變量的初值，表達(dá)式的值為循環(huán)變量的初值，表達(dá)式 2 的值為步長(zhǎng)，表達(dá)式的值為步長(zhǎng)，表達(dá)式 3 的值為循環(huán)變量的終的值為循環(huán)變量的終值

12、。步長(zhǎng)為值。步長(zhǎng)為 1 時(shí)，表達(dá)式時(shí)，表達(dá)式 2 可以省略可以省略例例5、用循環(huán)語句實(shí)現(xiàn)、用循環(huán)語句實(shí)現(xiàn)累加累加和和累乘（常用結(jié)構(gòu)）累乘（常用結(jié)構(gòu)）（1）1+3+5+99（2）計(jì)算）計(jì)算 10!（1）m=0; for i=1:2:99 m=m+i; end m（2） m=1; for i=1:10 m=m*i; end m(2) while語句語句 while語句的一般格式為：語句的一般格式為： while (條件條件) 循環(huán)體語句循環(huán)體語句 end 其執(zhí)行過程為：若條件成立，則執(zhí)行循環(huán)其執(zhí)行過程為：若條件成立，則執(zhí)行循環(huán)體語句，執(zhí)行后再判斷條件是否成立，如體語句，執(zhí)行后再判斷條件是否成立，如

13、果不成立則跳出循環(huán)。果不成立則跳出循環(huán)。例例6 6、利用、利用 while 語句計(jì)算例語句計(jì)算例5.5.（1 1） m=0; i=1; while i=99 m=m+i; i=i+2; end m（2） m=1; i=1; while i=10 m=m*i; i=i+1; end m（3）break 語句和語句和 continue 語句語句l 與循環(huán)結(jié)構(gòu)相關(guān)的語句還有與循環(huán)結(jié)構(gòu)相關(guān)的語句還有 break 語句和語句和continue 語句。它們一般與語句。它們一般與 if 語句配合使用。語句配合使用。l break 語句用于終止循環(huán)的執(zhí)行。當(dāng)在循環(huán)體語句用于終止循環(huán)的執(zhí)行。當(dāng)在循環(huán)體內(nèi)執(zhí)行到該

14、語句時(shí)，程序?qū)⑻鲅h(huán)，繼續(xù)執(zhí)內(nèi)執(zhí)行到該語句時(shí)，程序?qū)⑻鲅h(huán)，繼續(xù)執(zhí)行循環(huán)語句的下一語句。行循環(huán)語句的下一語句。l continue 語句控制跳過循環(huán)體中的某些語句。語句控制跳過循環(huán)體中的某些語句。當(dāng)在循環(huán)體內(nèi)執(zhí)行到該語句時(shí)，程序?qū)⑻^循當(dāng)在循環(huán)體內(nèi)執(zhí)行到該語句時(shí)，程序?qū)⑻^循環(huán)體中所有剩下的語句，繼續(xù)下一次循環(huán)。環(huán)體中所有剩下的語句，繼續(xù)下一次循環(huán)。例例7、求、求 100，200 之間第一個(gè)能被之間第一個(gè)能被 21 整整除的整數(shù)除的整數(shù) for n=100:200 if mod(n,21)=0 continue end break end n例例8（一個(gè)綜合練習(xí)）（一個(gè)綜合練習(xí)） 猜數(shù)游戲。首先由計(jì)算機(jī)產(chǎn)生猜數(shù)游戲。首先由計(jì)算機(jī)產(chǎn)生1,100 之間的隨機(jī)整數(shù)，然后由用戶之間的隨機(jī)整數(shù)，然后由用戶猜測(cè)所產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)。根據(jù)用戶猜測(cè)的猜測(cè)所產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)。根據(jù)用戶猜測(cè)的情況給出不同提示，如猜測(cè)的數(shù)大于產(chǎn)情況給出不同提示，如猜測(cè)的數(shù)大于產(chǎn)生的數(shù)，則顯示生的數(shù)，則顯示“high”，小于則顯示，小