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(jì)程序設(shè)計(jì) 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(jì)程序設(shè)計(jì) 循環(huán)語(yǔ)句循環(huán)語(yǔ)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(yǔ)句；語(yǔ)句；end while條件式）條件式）, 語(yǔ)句；語(yǔ)句；end 分支語(yǔ)句分支語(yǔ)句 if條件式）條件式）, 語(yǔ)句語(yǔ)句; end if條件式條件式1), 語(yǔ)句語(yǔ)句1; elseif （條件式（條件式2), 語(yǔ)句語(yǔ)句 2; ;else, 語(yǔ)句語(yǔ)句;end switch(分支變量分支變量)cas

2、e(值值1), 語(yǔ)句語(yǔ)句1;case(值值2), 語(yǔ)語(yǔ)句句2; ; otherwise 語(yǔ)句語(yǔ)句; end 其它：其它：pause, break, return, error3.1 程序設(shè)計(jì)程序設(shè)計(jì)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(jì)程序設(shè)計(jì) 注釋：注釋：%開頭，對(duì)本行后面字符起作用，不參開頭，對(duì)本行后面字符起作用，不參與運(yùn)算。與運(yùn)算。對(duì)話：對(duì)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(jì)程序設(shè)計(jì) 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(yǔ)句語(yǔ)句3.1 程序設(shè)計(jì)程序設(shè)計(jì) 例例3.2 編一編一M函數(shù)函數(shù),對(duì)任意輸入的向量對(duì)任意輸入的向量x, 可計(jì)算分段函數(shù)值構(gòu)成的可計(jì)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(lán)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(dāng)

6、當(dāng)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(jì)算計(jì)算X-Y面上各網(wǎng)格點(diǎn)的面上各網(wǎng)格點(diǎn)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(shuō)明和定制圖形說(shuō)明和定制 title 標(biāo)題說(shuō)明；標(biāo)題說(shuō)明； xlabel，ylabel，zlabel 說(shuō)明坐標(biāo)軸說(shuō)明坐標(biāo)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(biāo)軸范圍確定坐標(biāo)軸范圍axb,cyd axis(a,b,c,d,e,f) 定制定制3維坐標(biāo)軸范圍維坐標(biāo)軸范圍 figureclose 開開關(guān)一個(gè)新圖形窗口關(guān)一個(gè)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(gè)子圖個(gè)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(diǎn)終點(diǎn));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(biāo)準(zhǔn)工具標(biāo)準(zhǔn)工具挪動(dòng)挪動(dòng)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(gè)命令的搜索過(guò)程接受到一個(gè)命令的搜索過(guò)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(cuò)文件的保存上常出現(xiàn)幾種錯(cuò)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(rèn)搜索路徑默認(rèn)搜索路徑(Path)隊(duì)列隊(duì)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(yǔ)句形成、用循環(huán)語(yǔ)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(yàn)證極限并驗(yàn)證極限.2511kkFF提示：計(jì)算至兩邊誤差小于精度提示：計(jì)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(shí)刻t(h)012345678910 11 12溫度T()15 14 14 14 14 15 16 18 20 22 23 25 28時(shí)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