1、2022年3月7日10時49分MATLAB語言與應用1第第 2 2 章章 程序設計基礎程序設計基礎現代設計與分析研究所現代設計與分析研究所王王 雷雷2022年3月7日10時49分MATLAB語言與應用2本章主要內容本章主要內容l2.1 MATLAB 語言基礎語言基礎l2.2 MATLAB 基本數學運算基本數學運算l2.3 MATLAB 語言流程控制語言流程控制l2.4 MATLAB 函數的編寫函數的編寫2022年3月7日10時49分MATLAB語言與應用32.1 MATLAB 語言基礎語言基礎lMATLAB 語言的變量名規則語言的變量名規則 由一個字母引導，后面可以為其他字符 區分大小寫 Ab

2、c ABc 有效 MYvar12, MY_Var12 和 MyVar12_ 錯誤的變量名 12MyVar, _MyVar12 l MATLAB 的保留常量的保留常量 eps, i, j, pi, Inf, NaN lastwarn, lasterr 2022年3月7日10時49分MATLAB語言與應用4數值型數據結構數值型數據結構l雙精度數值變量雙精度數值變量 IEEE標準，64位 (8字節)，11指數位，53數值位和一個符號位 double() 函數的轉換l其他數據類型其他數據類型 uint8，常用于圖像表示和處理，8位 int8(), int16(), int32(),uint16(),

3、uint32()2022年3月7日10時49分MATLAB語言與應用5符號型變量數據類型符號型變量數據類型l符號型，符號型，sym(A), 常用于公式推導常用于公式推導 變量聲明 采用變精度函數求值【例【例2-1】求出】求出 p p 的的 300 位有效數字位有效數字2022年3月7日10時49分MATLAB語言與應用6MATLAB 支持的其他數據結構支持的其他數據結構l字符串型數據：用單引號括起來字符串型數據：用單引號括起來 l多維數組：是矩陣的直接擴展，多個下標多維數組：是矩陣的直接擴展，多個下標l單元數組：將不同類型數據集成到一個變量名單元數組：將不同類型數據集成到一個變量名下面，用下面

4、，用 表示（細胞型）表示（細胞型）l結構體：結構體：A.b， 引用也用引用也用 A.b，不是，不是A-bl類與對象：可以定義重載函數類與對象：可以定義重載函數2022年3月7日10時49分MATLAB語言與應用7MATLAB 的基本語句結構的基本語句結構l直接賦值語句直接賦值語句【例【例2-2】表示矩陣】表示矩陣2022年3月7日10時49分MATLAB語言與應用8l函數調用語句函數調用語句l冒號表達式冒號表達式2022年3月7日10時49分MATLAB語言與應用9【例2-3】 用不同的步距生成 (0,p) 間向量2022年3月7日10時49分MATLAB語言與應用10lLinspace(a,

5、b,n)l【例2-4】 0到pi的50個等間距點l T=linspace(0,pi,50) 相當于0:pi/49:pi2022年3月7日10時49分MATLAB語言與應用11子矩陣提取子矩陣提取l基本語句格式基本語句格式l【例【例2-5】子矩陣提取】子矩陣提取 提取 A 矩陣全部奇數行，所有列 提取 A 矩陣 3,2,1 行、2,3,4 列構成子矩陣 將 A 矩陣左右翻轉2022年3月7日10時49分MATLAB語言與應用12l例子例子exstring.m字符串數據類型xibao.m單元數組（細胞）jiegou.m結構型數據2022年3月7日10時49分MATLAB語言與應用132.2 2.2

6、 基本數學運算基本數學運算l2.2.1 代數運算代數運算l2.2.2 邏輯運算邏輯運算l2.2.3 比較運算比較運算l2.2.4 解析結果的化簡與變換解析結果的化簡與變換l2.2.5 基本數論運算基本數論運算2022年3月7日10時49分MATLAB語言與應用14矩陣的代數運算矩陣的代數運算l矩陣轉置矩陣轉置 數學表示 MATLAB 求解 BA2022年3月7日10時49分MATLAB語言與應用15l矩陣加減法矩陣加減法 注意其一為標量的情形l矩陣乘法矩陣乘法 數學表示 MATLAB 表示 注意相容性 2022年3月7日10時49分MATLAB語言與應用16l矩陣除法矩陣除法 矩陣左除：AX

7、= B，求 X MATLAB 求解：X=AB A不是方陣，求最小二乘解 矩陣右除：XA = B，求 X MATLAB求解：X=B/A A不是方陣，求最小二乘解 2022年3月7日10時49分MATLAB語言與應用17l矩陣除法矩陣除法l求解方程組求解方程組lMATLAB求解求解 A=8 1 6;3 5 7;4 9 2;l B=7.5 4 12; x=AB123123123867.5357449212xxxxxxxxx1238167.5357449212xxx 2022年3月7日10時49分MATLAB語言與應用18l矩陣翻轉矩陣翻轉 左右翻轉 上下翻轉 旋轉 90ol矩陣乘方矩陣乘方 A 為方

8、陣，求 MATLAB 實現： 2022年3月7日10時49分MATLAB語言與應用19l點運算點運算 矩陣對應元素的直接運算 例如2022年3月7日10時49分MATLAB語言與應用20矩陣的邏輯運算矩陣的邏輯運算l邏輯運算（相應元素間的運算）邏輯運算（相應元素間的運算） 與運算 或運算 非運算 異或運算 2022年3月7日10時49分MATLAB語言與應用21矩陣的比較運算矩陣的比較運算l各種允許的比較關系各種允許的比較關系 , =, , tic, s=0; for i=1:100000, s=s+1/2i+1/3i; end toc2022年3月7日10時49分MATLAB語言與應用31轉

9、移結構轉移結構2022年3月7日10時49分MATLAB語言與應用322022年3月7日10時49分MATLAB語言與應用33【例2-15】用循環求解 求最大的 m2022年3月7日10時49分MATLAB語言與應用342.3.3 開關結構開關結構2022年3月7日10時49分MATLAB語言與應用352022年3月7日10時50分MATLAB語言與應用36和和 C C 語言的區別語言的區別l當開關表達式的值等于某表達式，執行該語句當開關表達式的值等于某表達式，執行該語句后結束該結構，不用后結束該結構，不用 breakl同時滿足若干個條件之一，則用單元結構同時滿足若干個條件之一，則用單元結構l

10、otherwise 語句，不是語句，不是 defaultl程序的執行結果和各個程序的執行結果和各個case順序無關順序無關lcase 語句中條件不能重復，否則列在后面的語句中條件不能重復，否則列在后面的條件將不能執行條件將不能執行2022年3月7日10時50分MATLAB語言與應用372.3.4 試探結構試探結構l全新結構全新結構2022年3月7日10時50分MATLAB語言與應用382.4 MATLAB 函數的編寫函數的編寫l函數是函數是 MATLAB 編程的主流方法編程的主流方法l除了函數外，還可以采用除了函數外，還可以采用 M-script 文件文件lM-script 適合于小規模適合于

11、小規模【例【例2-16】若最大值不為】若最大值不為 10000，需修改程序，需修改程序對對 m 和和 10000 值的設置，不適合于值的設置，不適合于M-script2022年3月7日10時50分MATLAB語言與應用392.4.1 MATLAB 語言的函數的基本結構語言的函數的基本結構 nargin， nargout, varargin, varargout2022年3月7日10時50分MATLAB語言與應用40【例2-17】前面的要求，m, 10000無需修改程序2022年3月7日10時50分MATLAB語言與應用41【例2-18】若只給出一個輸入參數，則會自動生成一個方陣在函數中給出合適的幫助信息檢測輸入和返回變量的個數edit myhilb2022年3月7日10時50分MATLAB語言與應用422022年3月7日10時50分MATLAB語言與應用432022年3月7日10時50分MATLAB語言與應用442.4.2 可變輸入輸出個數可變輸入輸出個數【例【例2-21】 可以計算兩個多項式的積可以計算兩個多項式的積用用 varargin 實現任意多個多項式的積實現任意多個多項式的積2022年3月7日10時50分MATLAB語言與應用452.4.3 inline 函數和匿名函數函數和匿名函數linline 函數，可以免去文件函數，可以免去文件lMATLAB 7.0202