第二章程序設(shè)計ppt課件

1、普通引見教學(xué)要求內(nèi)容簡介目 錄 _見附件4前 言 _見附件3成果確定選課要求教學(xué)大綱 _見附件1教學(xué)安排 _見附件2學(xué)習(xí)方法學(xué)習(xí)要求 _見目錄關(guān)于教材參考文獻教學(xué)方法教學(xué)改革第1章 MATLAB言語入門言語簡單易學(xué)代碼短小高效計算功能強大繪圖非常方便擴展才干強大協(xié)助功能完好R2006a2007a2021a開展歷程根本特點平臺外貌平臺安裝進入編譯平臺編譯m文件或命令窗口輸入函數(shù)命令設(shè)計可視化程序界面 進一步編制m文件(底稿文件和函數(shù)文件)編譯過程與完善程序?qū)W習(xí)文件編程步驟簡單實例(1)運用函數(shù)在線協(xié)助 help 函數(shù)命令=稱號通常是小寫字母(2)運用全部協(xié)助。 MATLAB7.

2、0的自述文件，見圖1-14計算 1到100的平方和。 x=1：100y=x.2;z=sum(y)鼠標(biāo)雙擊WinXP桌面上圖標(biāo)在WinXP“開場菜單的“程序選項中選擇 “ MATLAB退出MATLAB命令窗口鍵入“quit或 “Ctrl+Q鼠標(biāo)選擇菜單 file Exit MATLABMATLAB 運用簡介啟動 MATLABMATLAB桌面命令窗口任務(wù)空間閱讀命令歷史窗口命令窗口、編輯窗口、圖形窗口MATLAB 運用簡介 n=0:1:63;S=sum(2.n)S = 1.8447e+019例2. 計算sin x 在 處的值clear x=pi./8,6,4,3,y=sin(x)y = 0.382

3、7 0.5000 0.7071 0.8660MATLAB 運用簡介7/ 15例1.計算級數(shù):S=1+2+22+23+263=2.1 常量與變量2.2 數(shù)組建立與援用2.3 運算符2.4 m文件2.5 程序設(shè)計 MATLAB文件方式命令文件的命名與位置函數(shù)文件的命名與格式M文件的調(diào)試順序構(gòu)造分支構(gòu)造循環(huán)構(gòu)造2.1.1特殊常量 MATLAB中特殊的固定變量稱為常量。 ans pi realmax realmin inf NaN i j date clock tic toc 2.1 常量與變量_1常 數(shù)返 回 值ans默認變量名，保存最近的結(jié)果pi圓周率realmax最大正浮點數(shù)realmin最小正

4、浮點數(shù)inf無限值i,j虛數(shù)單位NaN不合法的數(shù)值值，非數(shù)值date日期clock時間數(shù)學(xué)表達式Matlab運算符Matlab表達式加a+b+a+b減a-b-a-b乘ab*a*b除ab/ 或 a/b 或 ba冪 ab ab根本運算符運算次序：1.冪乘除加減，同級運算次序“自左向右2.括號“可以改動優(yōu)先次序復(fù)數(shù)： z=a+bi=rei普通方式：1a+bi2z=a+bi復(fù)數(shù)指令：realz 給出復(fù)數(shù)z的實部；imagez 給出復(fù)數(shù)z的虛部；absz 給出復(fù)數(shù)z的模；anglez 以弧度為單位計算z的復(fù)角。2.1.2普通變量(可動變量) MATLAB根據(jù)變量值或?qū)ψ兞坎僮鱽碜R別變量類型，不要求事先對

5、所運用變量進展聲明或指定變量類型。 MATLAB中的變量命名規(guī)那么：1變量名區(qū)分大小寫。2變量名長度不超越31位。3變量名以字母開頭，可以是字母、數(shù)字、下劃線組成，但不能運用標(biāo)點。 2.1 常量與變量_2 變量命名規(guī)那么MATLAB中的變量作用域。例如：合法變量名x1 ，x2 ，a，b，c ， abc，Ma1，zhang_3xNo_1,alpha, 不合法變量：x%1，2x，x變量，a b c.變量名和函數(shù)名對字母的大小寫敏感； X，x , Z , z 是不同變量創(chuàng)建變量在命令窗口中直接輸入變量稱號創(chuàng)建A9A 9isvarname 8th_column /確認變量名的合法性ans= 0數(shù)據(jù)類型

6、舉 例描 述邏輯型數(shù)組magic(4)10包含1、0或true、false字符型數(shù)組Hello長度16位，即為字符串Int8、unit8int16、unit16uint8(magic(3)長度為8位、16位的有符號和無符號整型數(shù)組single3*1038 單精度數(shù)值型數(shù)組double3*103005+6i雙精度數(shù)值型數(shù)組單元數(shù)組17 hello eye(2)包含其他數(shù)組。將不同大小有關(guān)系的數(shù)據(jù)集中到一起結(jié)構(gòu)數(shù)組a.day=12;a.color=red;a.mat=magic(3);具有字段名。包含其他數(shù)組。與單元數(shù)組類似matlab數(shù)據(jù)類型MATLAB用format命令來控制輸出格式，form

7、at short 短格式 3.146format long 長格式 3.14159265358979format short e 短格式e 3.1416e+000format long e 長格式e 3.141592653589793e+000format rat 分?jǐn)?shù)格式 355/113format bank 銀行格式 3.14who 列出在MATLAB任務(wù)空間中已有的變量whos 列出駐留變量的同時,還給出維數(shù)及性質(zhì)clear 刪除內(nèi)存中的變量數(shù)據(jù)clc 刪除命令窗口的內(nèi)容已運用過的命令home 光標(biāo)移到命令窗口的左上角clf 刪除圖形窗口的內(nèi)容 調(diào)出剛剛運用過的命令quit 退出MATL

8、ABdir 顯示當(dāng)前目錄下文件及子目錄MATLAB命令窗口的部分通用命令2.2 數(shù)組_1 建立與援用2.2數(shù)組 2.2.1建立數(shù)組 1 逐個元素輸入法格式：x=a,b,c x=a b c 例2-1 2.2 數(shù)組_1 建立與援用2 冒號法格式：x=初始量：步長：終止量x = i : j 假設(shè) ij, 生成以i為初值, j為終值,1為步長的有限等差數(shù)列;x = i: j: k 假設(shè) ik, 生成以i為初值, k為終值,-j為步長的有限等差數(shù)列; 例2-2 2.2 數(shù)組_1 建立與援用3 特殊方法 linspace,logspacex=linspace初始量：終止量：數(shù)組元素個數(shù)x=logspace

9、初始量：終止量：數(shù)組元素個數(shù) 例2-3 例2-4 2.2 數(shù)組_1 建立與援用2.2.2數(shù)組運用格式：As：數(shù)組A的第s 個元素 例如：A3=7 A1,3,5=2 A1,3,5=2,6,72.2.1 創(chuàng)建矩陣的常用方法:1.直接輸入法; 2.函數(shù)法; 3.矩陣編輯器;4.數(shù)據(jù)文件法直接輸入法三條規(guī)那么： 矩陣元素必需在方括號 之內(nèi); 同一行相鄰元素間用逗號或空格分隔; 矩陣的行與行之間必需用分號分隔.例4. 三階Hilbert矩陣 A=1 1/2 1/3;1/2 1/3 1/4; 1/3 1/4 1/5A = 1.0000 0.5000 0.3333 0.5000 0.3333 0.2500

10、0.3333 0.2500 0.20002.2、矩陣C= 產(chǎn)生空陣r =rand 產(chǎn)生隨機數(shù)R=rand(3,4)產(chǎn)生34階隨機矩陣E=eye(3) 產(chǎn)生3階單位矩陣B=zeros(3,4) 產(chǎn)生34階全“0矩陣D=ones(3,4) 產(chǎn)生34階全“1的矩陣X=magic(3)產(chǎn)生3階幻方Y(jié)=vander(4)產(chǎn)生4階范德蒙矩陣函數(shù)法構(gòu)造特殊矩陣聚合矩陣經(jīng)過銜接一個或多個矩陣來構(gòu)成新的矩陣C=A B/程度方向上聚合C=A;B/垂直方向上聚合例 A=ones(2,5)*6; B=rand(3,5); C=A;B C=6.0000 6.0000 6.0000 6.0000 6.0000 6.000

11、0 6.0000 6.0000 6.0000 6.0000 0.6154 0.7382 0.9355 0.8936 0.8132 0.7919 0.1763 0.9169 0.0579 0.0099 0.9218 0.4057 0.4103 0.3529 0.9 獲取矩陣的元素A(row,column)詳細的：Ar，cAr，：A：，cA：AsALA=2 6 9;4 2 8;3 5 1A= 2 6 9 4 2 8 3 5 1A(3,2)ans= 5A(6) /等同A(3,2)ans= 5Sum(A(1:3,3) /求第三列元素之和12/18A=magic(3); B1=A(1,:), B12=A

12、(1:2,:),B13=A(1,3,1,3) B1 = 8 1 6 B12 = 8 1 6 3 5 7 B13 = 8 6 4 23.1、字符串創(chuàng)建字符串運用單引號創(chuàng)建Country=China;name=Li Yi;Hu Xu/創(chuàng)建二維字符串?dāng)?shù)組name= Li Yi Hu Xuname=Liu Ying;Hu Xu /字符串長度要一樣name=char(Liu Ying,Hu Xu)/運用char函數(shù)創(chuàng)建Str2double函數(shù)將字符串單元數(shù)組轉(zhuǎn)換為雙精度值c=37.294e-1;-58.375;13.796;d=str2double(c)d= 3.7294 -58.3750 13.796

13、0int2str:整型轉(zhuǎn)換為字符串型num2str:實數(shù)轉(zhuǎn)換為字符串型mat2str:矩陣轉(zhuǎn)換為字符串型比較字符串str1=hello;str2=help;strcmp(str1,str2)C= 0 /falsestr1=str2ans= 1 1 1 0 0 /確定兩個字符串中的一樣字符strncmp: 可選擇字符串的前n+1個字符進展比較聚合字符串num_chars=28;s=There are int2str(num_chars)characters here;s=sprintf(There are %d characters heren,num_chars);country=China;

14、province=SiChuan;strcat(country,province)ans= China,SiChuan3.2、多維數(shù)組索引生成A=5 7 8;0 1 9;4 3 6; /創(chuàng)建一個二維數(shù)組A(:,:,2)=1 0 4;3 5 6;9 8 7; /為A添加第三維MATLAB函數(shù)生成B=randn(4,3,2); /創(chuàng)建正態(tài)分布隨機數(shù)的432的數(shù)組類似的函數(shù)有ones(),zeros()等cat函數(shù)生成B=cat(dim,A1,A2) /按指定的維數(shù)將多個數(shù)組聚合4.1、構(gòu)造調(diào)用字段的數(shù)組1、運用賦值語句創(chuàng)建構(gòu)造數(shù)組=Lu dan;/可包含任何類型的數(shù)據(jù)stu

15、dent.ID=02;student.test=79 75 73;80 78 77.5;80 85 85;student(2).name=Han xu;/擴展構(gòu)造數(shù)組student(2).ID=10;student(2).test=68 70 68;78 88 81;92 90 93;2、運用struct函數(shù)str_array=struct(field1,val1, field2,val2,)3、獲取數(shù)據(jù)str=student(2).namestudent(3).test(2,2)=87IDs=student.ID/包含一切的ID字段4、操作字段student(2).gender=boy;/為

16、數(shù)組的每個構(gòu)造添加字段student=rmfield(student,name);/刪除給定字段mean(student(2).test);/計算test數(shù)組的行均值total=sum(student.ID);一切ID字段求和4.2、單元數(shù)組能包含其它數(shù)組1、創(chuàng)建單元數(shù)組A1,1=1 4 3; 0 5 8;7 2 9;A1,2=Liu zhong;A2,1=3+7i;A2,2=-pi:pi/10:pi;/經(jīng)過矩陣單元索引訪問數(shù)據(jù)或 A1,1=1 4 3; 0 5 8;7 2 9; A1,2=Liu zhong; A2,1=3+7i; A2,2=-pi:pi/10:pi;/經(jīng)過矩陣內(nèi)容索引訪問數(shù)

17、據(jù)2.2 數(shù)組_2 細胞數(shù)組與構(gòu)造數(shù)組1 細胞數(shù)組 例2-8 細胞數(shù)組是以單元為元素，每個單元可以包含其它類型數(shù)組，照實數(shù)矩陣、字符串?dāng)?shù)組、復(fù)數(shù)向量。細胞數(shù)組通常由創(chuàng)建，其數(shù)據(jù)經(jīng)過數(shù)組下標(biāo)援用。 2構(gòu)造數(shù)組 例2-9 構(gòu)造數(shù)組是根據(jù)屬性名組織起來的不同類型數(shù)據(jù)集合，屬性可以包含不同數(shù)據(jù)類型，構(gòu)造數(shù)組數(shù)據(jù)經(jīng)過屬性名來援用。s = struct(field1, , field2, , .) 2.3 運算符_1 算術(shù)運算符 2.3.1算術(shù)運算符 算術(shù)加、減、乘及乘方與傳統(tǒng)的根本一樣； 點運算(點乘、點乘方、點左除與點右除)是指元素點對點運算，要求參與運算變量構(gòu)造類似。 除法運算：a/b=ab； (a

18、x=b,x=ab)2.3 運算符_2 關(guān)系運算符，邏輯運算符 ，邏輯函數(shù)2.3.2關(guān)系運算符= = = = 例 if (a(5)=1 & a(6)to S=char(T) %正整數(shù)矩陣T轉(zhuǎn)換為字符串矩陣S int2str(A)，num2str(A,k)，num2str(A,format) eval(S)，str2num (S)表示將字符串S轉(zhuǎn)化為數(shù)值。2.3 運算符_4 字符串操作例例2-21將數(shù)值矩陣A轉(zhuǎn)換成字符串矩陣。 A =1.2 6.7 3.2; 5.5 9.5 7.8 算例代碼 %例2-21 A =1.2 6.7 3.2; 5.5 9.5 7.8; B1= int2str(A) B2

19、=num2str(A,0) B3=num2str(A, %10.3f) % 3位有效位,10位長留意運轉(zhuǎn)結(jié)果。2.3 運算符_5 字符串比較與求值3 字符串比較 strcmp(str1,str2)表示將兩個字符串進展比較 4 字符串求值 inline(exr)，inline(expr,arg1,arg2,.) inline(exr)表示將字符串表達式轉(zhuǎn)化為函數(shù)表達式 arg1,arg2,.為字符串，其作用是定義變量 % 例2-24 f=inline(5*sin(x)+3*cos(y),x,y) subs(f, x,1);2.3 運算符_6 字符串比較與求值 假設(shè)其中的字符串要用詳細數(shù)值替代，可

20、以運用命令subs。運用命令subs時不能同時交換多個變量、一次只能交換一個變量，見下例。 例 計算f=inline(5*sin(x)+3*cos(y),x,y)當(dāng)x=1、y=2時的數(shù)值。 syms x y; f=inline(5*sin(x)+3*cos(y),x,y); A1=subs(f,x,1);A2=subs(A1,y,2);2.4 m文件_1 MATLAB中文件方式：.m .fig .mdl m文件“.m分命令文件和函數(shù)文件兩種。 2.4.1 命令文件 例2-25 沒有輸入?yún)?shù)和輸出參數(shù)、只是命令行的組合. 命令文件最好保管在MATLAB7works子目錄任務(wù)目錄下(或非中文目錄下). 文件名命名與變量命名類似,文件名與內(nèi)置函數(shù)及工具箱函數(shù)不應(yīng)重名、與命令文件及任務(wù)空間中的變量也不應(yīng)重名(最好不用中文名). 2.4 m文件_22.4.2 函數(shù)文件函數(shù)文件普通包括： 函數(shù)定義行: function 輸出參數(shù)=函數(shù)名輸入?yún)?shù) % 前往變量多于一個時用方括號. % 函數(shù)名與所存的m文件名應(yīng)同名. % 輸入變量多于一個時用逗號,隔開. % 第二行，概括性信息，用于lookfor(查找)命令 % 第二行到第一非注釋行之間為注釋，用于help命令 % 空行后不顯示。