基礎(chǔ)編程MATLAB第三章編程基礎(chǔ)關(guān)系與邏輯運(yùn)算1數(shù)據(jù)輸入與輸出2函數(shù)文件3選擇與循環(huán)語(yǔ)句4程序設(shè)計(jì)技巧簡(jiǎn)介5用Matlab語(yǔ)言編寫的程序稱為M文件。

M文件是由若干Matlab命令組合在一起構(gòu)成的，它可以完成某些操作，也可以實(shí)現(xiàn)某種算法。事實(shí)上，Matlab

提供的內(nèi)部函數(shù)以及各種工具箱，都是利用Matlab

語(yǔ)言開發(fā)的M文件。用戶也可以結(jié)合自己的工作需要，開發(fā)自己的程序或工具箱。

M文件根據(jù)調(diào)用方式的不同可以分為兩類：

Script：腳本文件/命令文件

Function：函數(shù)文件M文件

M

文件以.m

為擴(kuò)展名。

M

文件是一個(gè)文本文件，可以用任何文本編輯器來(lái)建立和編輯，通常使用Matlab

自帶的M

文件編輯器。M文件的建立與打開新建一個(gè)M文件菜單操作(FileNewM-File

)命令操作

(edit

M文件名)命令按鈕

(

快捷鍵

)打開已有的M文件菜單操作

(FileOpen

)命令操作(edit

M文件名)命令按鈕

(

快捷鍵

)雙擊M

文件程序控制結(jié)構(gòu)有三種：順序結(jié)構(gòu)、選擇結(jié)構(gòu)和循環(huán)結(jié)構(gòu)。M文件控制流選擇結(jié)構(gòu)是根據(jù)給定的條件成立或不成立，分別執(zhí)行不同的語(yǔ)句。Matlab

用于實(shí)現(xiàn)選擇結(jié)構(gòu)的語(yǔ)句有if

語(yǔ)句和switch

語(yǔ)句。關(guān)系運(yùn)算<小于<=小于等于>大于>=大于等于==等于~=不等于比較大小，如果結(jié)論是真則返回1，否則返回0注意==與=

的區(qū)別關(guān)系操作符能用來(lái)比較兩個(gè)同樣大小的數(shù)組，或用來(lái)比較一個(gè)數(shù)組和一個(gè)標(biāo)量，在后一種情況，標(biāo)量和數(shù)組中的每一個(gè)元素相比較，比較結(jié)果與數(shù)組大小一樣。關(guān)系運(yùn)算符&與(ElementwiseAND)|或(ElementwiseOR)~

非xor(x,y)

異或邏輯運(yùn)算邏輯運(yùn)算符A

&

B

等價(jià)于and(A,B)A

|

B

等價(jià)于or(A,B)

~

A

等價(jià)于not(A)例：A=input('PleaseinputA:')數(shù)據(jù)的輸入：inputA=input(提示信息)其中提示信息為字符串，該命令要求用戶輸入A

的值(可以是數(shù)或字符串)數(shù)據(jù)輸入inputA=input(提示信息,'s')注：此時(shí)輸入的字符串不要加單引號(hào)！如果是輸入字符串，也可以使用下面的方法name=input('What''syourname?','s')例：disp(X)輸出變量X的值，可以是數(shù)值矩陣或字符串>>

B=[123;456;789];>>

disp(B)數(shù)據(jù)輸出disp數(shù)據(jù)的輸出：disp>>

A='Hello,Tom!';>>

disp(A)例：?jiǎn)畏种ЫY(jié)構(gòu)ifexpression

（條件）

statements（語(yǔ)句組）endif條件語(yǔ)句ifexpression（條件）

statements1（語(yǔ)句組1）else

statements2（語(yǔ)句組2）end雙分支結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)輸出fprintffprintf(fid,format,variables)按指定的格式將變量的值輸出到指定的文件數(shù)據(jù)的輸出：fprintf

fid

為文件句柄，若缺省，則將變量的值輸出到屏幕上

format

用來(lái)指定數(shù)據(jù)輸出時(shí)采用的格式，常見的有%e(采用科學(xué)計(jì)算形式)%f(采用浮點(diǎn)數(shù)形式)%g(由系統(tǒng)自動(dòng)選取上述兩種格式之一)

%s(輸出字符串)

format

中還可以使用一些特殊格式，如：\n

(換行)\t

(制表符)\b

(退格)

\\

(反斜桿)

%%

(百分號(hào))

數(shù)據(jù)輸出fprintffprintf('第%2d次迭代值為：%10.8f\n',n,x1)例：

format

中的輸出格式要與輸出變量一一對(duì)應(yīng)function

[out1,out2,…]=函數(shù)名(in1,in2,…)%注釋說(shuō)明部分(可選)函數(shù)體語(yǔ)句(必須)

第一行為引導(dǎo)行，表示該M文件是函數(shù)文件函數(shù)名的命名規(guī)則與變量名相同(必須以字母開頭

)當(dāng)輸出行參多于一個(gè)時(shí)，用方括號(hào)括起來(lái)函數(shù)必須是一個(gè)單獨(dú)的M文件函數(shù)文件名必須與函數(shù)名一致以百分號(hào)開始的語(yǔ)句為注釋語(yǔ)句函數(shù)文件函數(shù)文件由function

語(yǔ)句引導(dǎo)函數(shù)文件舉例myfun.mfunction

[x1,x2]=myfun(a,b,c)temp=sqrt(b^2-4*a*c);x1=(-b+temp)/2/a;x2=(-b-temp)/2/a;函數(shù)調(diào)用的一般格式輸出實(shí)參列表=函數(shù)名(輸入實(shí)參列表)函數(shù)調(diào)用子函數(shù)functionavg=fun(x)%主函數(shù)

n=length(x);avg=mean(x,n);functiona=mean(x,n)%子函數(shù)a=sum(x)/n;M文件的編輯與路徑設(shè)置進(jìn)入MATLAB的Editor/Debugger窗口來(lái)編輯程序在編輯環(huán)境中，文字的不同顏色顯示表明文字的不同屬性。

綠色：注解；黑色：程序主體；紅色：屬性值的設(shè)定；藍(lán)色：控制流程。在運(yùn)行程序之前，必須設(shè)置好MATLAB的工作路徑程序設(shè)計(jì)技術(shù)程序出錯(cuò)主要為兩類：1)格式錯(cuò)誤，如缺‘（’或‘）’等，在運(yùn)行時(shí)可檢測(cè)出大多數(shù)該類錯(cuò)誤，并指出錯(cuò)在哪一行。2)算法錯(cuò)誤，邏輯上的錯(cuò)誤，不易查找，遇到此類錯(cuò)誤時(shí)需耐心。程序控制結(jié)構(gòu)有三種：順序結(jié)構(gòu)、選擇結(jié)構(gòu)和循環(huán)結(jié)構(gòu)。任何復(fù)雜的程序都由這三種基本結(jié)構(gòu)組成。

順序結(jié)構(gòu)M文件控制流按排列順序依次執(zhí)行各條語(yǔ)句，直到程序的最后。這是最簡(jiǎn)單的一種程序結(jié)構(gòu)，一般涉及數(shù)據(jù)的輸入輸出、數(shù)據(jù)的計(jì)算或處理等。選擇結(jié)構(gòu)是根據(jù)給定的條件成立或不成立，分別執(zhí)行不同的語(yǔ)句。Matlab

用于實(shí)現(xiàn)選擇結(jié)構(gòu)的語(yǔ)句有if

語(yǔ)句和switch

語(yǔ)句。選擇結(jié)構(gòu)ifexpression1（條件1）

statements1（語(yǔ)句組1）elseifexpression2（條件2）

statements2（語(yǔ)句組2）

......

elseifexpressionm（條件m）

statementsm（語(yǔ)句組m）else

statements（語(yǔ)句組）end多分支結(jié)構(gòu)if條件語(yǔ)句if表達(dá)式1

語(yǔ)句體1elseif表達(dá)式2

語(yǔ)句體2

￤else

語(yǔ)句體nend

在執(zhí)行for-end循環(huán)和while-end循環(huán)語(yǔ)句時(shí)，可以利用“if+break”語(yǔ)句中止循環(huán)運(yùn)算。

當(dāng)有多個(gè)條件時(shí)，若條件式1為假，則再判斷elseif的條件式2，如果所有條件式都不滿足，則執(zhí)行else的語(yǔ)句體n，然后跳出if–else-end結(jié)構(gòu)；當(dāng)條件式為真則執(zhí)行相應(yīng)的語(yǔ)句體，否則跳過(guò)該語(yǔ)句體。

if–else-end結(jié)構(gòu)也可以是沒(méi)有elseif和else的簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)，但if和end是不可省略且必須配對(duì)使用。編制M函數(shù)文件，實(shí)現(xiàn)不等長(zhǎng)多項(xiàng)式的加法運(yùn)算。forvariable=expression

statement（循環(huán)體）end循環(huán)變量循環(huán)結(jié)構(gòu)whileexpression（條件）

statement（循環(huán)體）endfor循環(huán)【練習(xí)】一個(gè)三位整數(shù)各位數(shù)字的立方和等于該數(shù)本身則稱該數(shù)為水仙花數(shù)。輸出全部水仙花數(shù)。例：用循環(huán)求解>>s=0;fori=1:100s=s+i;end>>s=0;i=1;while(i<=100)s=s+i;i=i+1;end>>sum(1:100)ans=5050例：用循環(huán)求解求最小的m，使得>>s=0;m=0;while(s<=10000),m=m+1;s=s+m;end,[s,m]%求出的m即是所求ans=10011141

例：求>>tic,s=0;fori=1:100000,s=s+1/2^i+1/3^i;end;tocelapsed_time=1.1820>>tic,i=1:100000;s=sum(1./2.^i+1./3.^i);toc％向量化所需時(shí)間少elapsed_time=0.3010>>i=1:10;s=1./2.^i+1./3.^i,ss=sum(1./2.^i+1./3.^i)s=0.83330.36110.16200.07480.03540.01700.00830.00410.00200.0010ss=1.4990循環(huán)語(yǔ)句可以嵌套使用while循環(huán)whileexpression（條件）

statement（循環(huán)體）end不能在for循環(huán)體內(nèi)改變循環(huán)變量的值為了提高代碼的運(yùn)行效率，應(yīng)盡可能提高代碼的向量化程度，避免

for循環(huán)的使用如果預(yù)先就知道循環(huán)的次數(shù)，則可以采用for循環(huán)；否則，如果預(yù)先無(wú)法確定循環(huán)的次數(shù)，則可以使用while循環(huán)。while循環(huán)舉例【例】Fibonacci數(shù)組的元素滿足Fibonacci規(guī)則：且?，F(xiàn)要求該數(shù)組中第一個(gè)大于10000的元素。a(1)=1;a(2)=1;i=3;a(i)=a(i-1)+a(i-2);whilea(i)<=10000i=i+1; a(i)=a(i-1)+a(i-2);endi,a(i),

break

和

continue

break

語(yǔ)句用于終止循環(huán)的執(zhí)行，即跳出最內(nèi)層循環(huán)

continue

語(yǔ)句用于結(jié)束本次循環(huán)，進(jìn)行下一次循環(huán)

break

和continue

一般與if

語(yǔ)句配合使用其它流控制語(yǔ)句

return

return

語(yǔ)句用于退出正在運(yùn)行的腳本或函數(shù)，通常用在函數(shù)文件中。continue語(yǔ)句【例】把100到120之間的能被7整除的整數(shù)輸出。fori=100:120

ifrem(i,7)~=0

continue

endiendbreak語(yǔ)句【例】輸出100到120之間第一個(gè)能被7整除的整數(shù)fori=100:120

ifrem(i,7)~=0

continue

endibreakend例：用循環(huán)求解求最大的m，

>>s=0;fori=1:10000s=s+i;ifs>10000,break;endend>>ii=141return語(yǔ)句functionoutput=fact(n)ifn==1output=1;return;endoutput=n*fact(n-1);根據(jù)表達(dá)式的不同取值，分別執(zhí)行不同的語(yǔ)句。switchexpression（表達(dá)式）

casevalue1（表達(dá)式1）

statement1（語(yǔ)句組1）

casevalue2（表達(dá)式2）