03MATLAB編程與作圖ppt課件

1、第三講第三講MATLAB編程與作圖編程與作圖第三講第三講 MATLAB編程與作圖編程與作圖 3.1 3.1 程序設(shè)計程序設(shè)計 3.2 3.2 作圖作圖 3.3 3.3 在線幫助和文件管理在線幫助和文件管理3.1 程序設(shè)計程序設(shè)計 循環(huán)語句循環(huán)語句 for 循環(huán)變量循環(huán)變量=初值初值:增量增量:終值終值, 語句；語句；end while條件式）條件式）, 語句；語句；end 分支語句分支語句 if條件式）條件式）, 語句語句; end if條件式條件式1), 語句語句1; elseif （條件式（條件式2), 語句語句 2; ;else, 語句語句;end switch(分支變量分支變量)cas

2、e(值值1), 語句語句1;case(值值2), 語語句句2; ; otherwise 語句語句; end 其它：其它：pause, break, return, error3.1 程序設(shè)計程序設(shè)計s=0; for n=1:100,s=s+1/n/n;end;sclear;s=0;n=1; while n fname=inline(sum(1./(1:m).2),m)fname = Inline function: fname(m) = sum(1./(1:m).2) feval(fname,1000)ans = 1.6439 k=2;fname=(m)sum(1./(1:m).k)fname

3、 = (m)sum(1./(1:m).k) feval(fname,1000)ans = 1.64393.1 程序設(shè)計程序設(shè)計 注釋：注釋：%開頭，對本行后面字符起作用，不參開頭，對本行后面字符起作用，不參與運算。與運算。對話：對話：input，disp 全程變量與局部變量全程變量與局部變量 nargin、nargout和和varargin子函數(shù)和嵌套函數(shù)子函數(shù)和嵌套函數(shù) 提高速度提高速度3.1 程序設(shè)計程序設(shè)計 普通編程普通編程 function s=f(m) s=0; for n=1:m s=s+1/n/n; end 向量化編程向量化編程 function s=f(m) n=1:m; s=

4、sum(1./n.2);盡量少用盡量少用for語句語句3.1 程序設(shè)計程序設(shè)計 例例3.2 編一編一M函數(shù)函數(shù),對任意輸入的向量對任意輸入的向量x, 可計算分段函數(shù)值構(gòu)成的可計算分段函數(shù)值構(gòu)成的向量。向量。分量方式分量方式 eg3_2a，慢，慢向量方式向量方式 eg3_2b，eg3_2c快快 數(shù)組預(yù)分配數(shù)組預(yù)分配y=zeros(size(x)2 1( ) 1 -11 y(k)=x(k)2; elseif x(k)-1 y(k)=1; else y(k)=3+2*x(k); endend%M函數(shù)函數(shù)eg3_2b.mfunction y=eg3_2b(x) y=zeros(size(x);k1=f

5、ind(x1);y(k1)=x(k1).2;k2=find(x-1&x=1);y(k2)=1;k3=find(x1).*x.2+(x-1&x=1)+(x 朝右三角 朝左三角p 五角星h 六角星y 黃色 m 棕色 c 青色r 紅色g 綠色b 藍色w 白色k 黑色help plot 查看查看3.2 作圖作圖%M文件文件eg3_3.mfplot(inline(x3-x-1),-1,2);hold on;x=-1:0.2:2;y=abs(x).0.2.*sin(5*x);plot(x,y,:ro);hold off3.2 作圖作圖 曲面圖曲面圖 x,y=meshgrid(xa,ya)當

6、當xa, ya分別為分別為m維維和和n維行向量，得到維行向量，得到x和和y均為均為n行行m列矩陣列矩陣。meshgrid常用于生成常用于生成X-Y平面上的網(wǎng)格平面上的網(wǎng)格數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)。 mesh(x,y,z) 繪制網(wǎng)面圖，是最基本的曲面繪制網(wǎng)面圖，是最基本的曲面圖形命令圖形命令, 其中其中x, y, z是同階矩陣，表示曲是同階矩陣，表示曲面三維數(shù)據(jù)。面三維數(shù)據(jù)。 surf(x,y,z) 繪制曲面圖，與繪制曲面圖，與mesh用法類似用法類似。 eg3_4 二元函數(shù)圖二元函數(shù)圖 z = x exp(-x2-y2 )3.2 作圖作圖%M文件文件eg3_4.mclear;close;xa=-2:0.2:

7、2;ya=xa;x,y=meshgrid(xa,ya);z=x.*exp(-x.2-y.2);mesh(x,y,z);pausesurf(x,y,z);pausecontour(x,y,z);pausecontour(x,y,z,0.1 0.1);pausemesh(x,y,z)Meshgrid解釋解釋xa=6:8;ya=1:4; x,y=meshgrid(xa,ya) %生成生成X-Y面上網(wǎng)格面上網(wǎng)格 z=x.2+y.2 %計算計算X-Y面上各網(wǎng)格點的面上各網(wǎng)格點的z軸高度軸高度 x y z6 7 8 1 1 1 37 50 656 7 8 2 2 2 40 53 686 7 8 3 3 3

8、 45 58 736 7 8 4 4 4 52 65 803.2 作圖作圖 圖形說明和定制圖形說明和定制 title 標題說明；標題說明； xlabel，ylabel，zlabel 說明坐標軸說明坐標軸x,y,z; hold on/hold off 保管保管/釋放現(xiàn)有圖形釋放現(xiàn)有圖形 axis(a,b,c,d) 確定坐標軸范圍確定坐標軸范圍axb,cyd axis(a,b,c,d,e,f) 定制定制3維坐標軸范圍維坐標軸范圍 figureclose 開開關(guān)一個新圖形窗口關(guān)一個新圖形窗口 subplot(m,n,k) 將圖形窗口分為將圖形窗口分為m*n個子圖個子圖,指向第指向第k幅圖幅圖 leg

9、end(str1,str2, .) 圖例圖例 eg3_5 空間曲線空間曲線3.2 作圖作圖%M文件文件eg3_5.mclear;close;t=0:0.1:20;r=exp(-0.2*t);th=0.5*pi*t;x=r.*cos(th);y=r.*sin(th);z=sqrt(t);subplot(1,2,1)plot3(x,y,z);title(螺旋線螺旋線);text(x(end),y(end),z(end),終點終點);xlabel(itX=erm-0.2ittrmcos(itpitrm/2);ylabel(Y軸軸);zlabel(Z軸軸);subplot(1,2,2);plot3(x

10、,y,z);axis(-1 1 -1 1 0 4);grid on;3.2 作圖作圖3.2 作圖作圖 圖形窗口菜單和工具欄圖形窗口菜單和工具欄 圖形編輯圖形編輯標準工具標準工具挪動挪動數(shù)據(jù)指針數(shù)據(jù)指針圖例圖例圖形編輯器圖形編輯器放大狀態(tài)放大狀態(tài)編輯狀態(tài)編輯狀態(tài)縮小狀態(tài)縮小狀態(tài)三維視圖三維視圖色彩棒色彩棒掩藏圖形編輯器掩藏圖形編輯器3.3 在線幫助和文件管理在線幫助和文件管理 在線幫助在線幫助 help help 子目錄名子目錄名 help 命令或函數(shù)命令或函數(shù) lookfor 關(guān)鍵字關(guān)鍵字 type M文件主名文件主名 which M文件主名文件主名3.3 在線幫助和文件管理在線幫助和文件管理

11、 文件和目錄管理文件和目錄管理 MATLAB接受到一個命令的搜索過程接受到一個命令的搜索過程 初學(xué)者在初學(xué)者在M文件的保存上常出現(xiàn)幾種錯文件的保存上常出現(xiàn)幾種錯誤誤 設(shè)置你自己的工作目錄設(shè)置你自己的工作目錄 (Current directory) 設(shè)置設(shè)置MATLAB默認搜索路徑默認搜索路徑(Path)隊列隊列習(xí)題習(xí)題1、求滿足、求滿足 的最小的最小m值。值。100)1ln(0mnn2、用循環(huán)語句形成、用循環(huán)語句形成Fibonacci數(shù)列數(shù)列F1=F2=1，F(xiàn)k=Fk-1+Fk-2, k=3,4, 并驗證極限并驗證極限.2511kkFF提示：計算至兩邊誤差小于精度提示：計算至兩邊誤差小于精度10-810-8習(xí)題習(xí)題3、假定某天的氣溫變化記錄如下表，試作圖描述、假定某天的氣溫變化記錄如下表，試作圖描述這一天的氣溫變化規(guī)律這一天的氣溫變化規(guī)律時刻t(h)012345678910 11 12溫度T()15 14 14 14 14 15 16 18 20 22 23 25 28時刻t(h)13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24溫度T()31 32 31 29 27 25 24 22 20 18 17 16習(xí)題習(xí)題4、作出下列函數(shù)圖像。、作出下