第六講 Matlab控制流

1、Matlab控制流1、for循環(huán)結構 for循環(huán)結構的語法形式為： for x=array (commands) end 其中，for指令后的變量x稱為循環(huán)變量，而for與end之間的組命令稱為循環(huán)體。循環(huán)體被重復執(zhí)行的次數(shù)是確定的，該次數(shù)由for指令后面的數(shù)組array的列數(shù)決定。換言之，循環(huán)變量依次取數(shù)組的各列，對于每個變量值，循環(huán)體被執(zhí)行一次。例例1一個簡單的一個簡單的for循環(huán)示例。循環(huán)示例。for i=1:10; %i依次取依次取1,2，10 x(i)=i; %對每個對每個i值，重復執(zhí)行由該指令構成的循環(huán)體值，重復執(zhí)行由該指令構成的循環(huán)體end; x %要求顯示運行后數(shù)組要求顯示運行

2、后數(shù)組x的值的值x = 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 說明：循環(huán)不會因為在循環(huán)體內(nèi)對循環(huán)變量重新置值而中說明：循環(huán)不會因為在循環(huán)體內(nèi)對循環(huán)變量重新置值而中斷；在斷；在for后面的表達式中的數(shù)組可以為任何合法的后面的表達式中的數(shù)組可以為任何合法的Matlab數(shù)數(shù)組；循環(huán)結構可以嵌套使用；為了得到高效代碼，應盡量提高組；循環(huán)結構可以嵌套使用；為了得到高效代碼，應盡量提高代碼的向量化程度，而避免使用循環(huán)結構；為了得到高效代代碼的向量化程度，而避免使用循環(huán)結構；為了得到高效代碼，在循環(huán)指令之前應盡量對數(shù)組進行預定義。碼，在循環(huán)指令之前應盡量對數(shù)組進行預定義。2、while循環(huán)結構while

3、循環(huán)結構的語法形式為： while expression (commands) end 在while和end之間的“組命令”被稱為循環(huán)體。當Matlab碰到while指令時，首先檢測expression的值，如其值為邏輯真（非零），則執(zhí)行組命令。當組命令執(zhí)行完畢，繼續(xù)檢測表達式的值，若表達式值仍為真，循環(huán)執(zhí)行組命令；而一旦表達式值為假時，結束循環(huán)。例2 Fibonacci數(shù)組的元素滿足Fibonacci 規(guī)則： ；且 。現(xiàn)要求該數(shù)組中第一個大于10000的元素。 a(1)=1;a(2)=1;i=2;while a(i)8 sums=number*0.95*cost;end,sums sums

4、= 114.0000 例4 用for循環(huán)指令來尋求Fibonacc數(shù)組中第一個大于10000的元素。n=100;a=ones(1,n);for i=3:n a(i)=a(i-1)+a(i-2); if a(i)=10000 a(i), break; %跳出所在的一級循環(huán)跳出所在的一級循環(huán) end;end,i ans = 10946i = 21 4、switch-case結構 switch-case指令的一般語法結構形式如下：switch ex ex為一標量或字符串 case test1 (commands 1) 當ex等于test1時，執(zhí)行組命令1，然后跳 出該結構 case test2 ca

5、se testk (commands k) 當ex等于testk時，執(zhí)行該組命令k，然后 跳出該結構 otherwise otherwise指令可以不存在 (commands) 表達式不等于前面所有檢測值時，則執(zhí)行 該組命令end 當遇到switch結構時，Matlab將表達式的值依次和各個case指令后面的檢測值進行比較。如果比較結果為假，則取下一個檢測值再來比較，而一旦比較結果為真，Matlab將執(zhí)行相應的一組命令，然后跳出該結構。如果所有的比較結構都為假，即表達式的值和所有的檢測值都不等，Matlab將執(zhí)行otherwise后面的一組命令，由此可見上述結構保證了至少有一組命令會得到執(zhí)行。

6、 switch指令后面的表達式應為一個標量或者為一個字符串。對于標量形式的表達式，比較這樣進行：表達式=檢測值i。而對于字符串，Matlab將調(diào)用函數(shù)strcmp來實現(xiàn)比較：strcmp（表達式，檢測值i）。 strcmp用來比較兩個字符串是否完全相同 比如： a = 學生;b = 學生; strcmp(a,b)ans =1 返回1，則表示兩個字符串是相同的；否則就不同 case指令后面的檢測值不僅可以為一個標量值或一個字符串，還可以為一個元胞數(shù)組。如果一個檢測值時一個元胞數(shù)組，Matlab將把表達式的值和該元胞數(shù)組中的所有元素進行比較，如果元胞數(shù)組中某個元素和表達式的值相等，Matlab認為

7、此次比較結果為真，從而執(zhí)行與該檢測值相應的一組命令。 元胞數(shù)組是MATLAB中特有的一種數(shù)據(jù)類型，是數(shù)組的一種，其內(nèi)部元素可以是屬于不同的數(shù)據(jù)類型，概念理解上，可以認為它和c語言里面的結構體、c+里面的對象很類似。matlab中用char(n)來定義，當然最基本的是包裹式定義，比如先定義了一個字符型的變量a，并賦值，然后定義一個長整型b，并賦值最后用大括號來打包裹c=a,b來形成元胞c，當然進一步可以將c再包裹進去如d=a,b,c,abc,123都是合法的。 v例例4 學生的成績管理，用來演示學生的成績管理，用來演示switch結構的應用。結構的應用。vclear;v%劃分區(qū)域：滿分（劃分區(qū)域

8、：滿分（100），優(yōu)秀（），優(yōu)秀（90-99），良好（），良好（80-89），及格（），及格（60-79），不及格（），不及格（60）vfor i=1:10;ai=89+i;bi=79+i;ci=69+i;di=59+i;end;c=d,c;vName= Jack,Marry,Peter, Rose, Tom;vMark=72,83,56,94,100;Rank=cell(1,5);v%創(chuàng)建一個含創(chuàng)建一個含5個元素的框架數(shù)組個元素的框架數(shù)組S，它有三個域，它有三個域vS=struct(Name,Name,Marks,Mark,Rank,Rank);v%根據(jù)學生的分數(shù)，求出相應的等級根據(jù)學生的分

9、數(shù)，求出相應的等級vfor i=1:5v switch S(i).Marksv case 100 v S(i).Rank=滿分滿分;v case av S(i).Rank= 優(yōu)秀優(yōu)秀;v case b v S(i).Rank= 良好良好;v case c v S(i).Rank= 及格及格;v otherwise v S(i).Rank=不及格不及格;v endvend %將學生姓名，得分，登記等信息打印出來。disp(學生姓名學生姓名 , 得分得分 , 等級等級);disp( )for i=1:5;disp(S(i).Name,blanks(6),num2str(S(i).Marks),bl

10、anks(6),S(i).Rank);end; Matlab的switch指令不同于C語言的switch指令。當matlab檢測到某個檢測值和表達式的值相等，將執(zhí)行相應的一組命令，執(zhí)行完畢，自動跳出switch結構，而無需使用break指令。5、try-catch結構 try-catch指令的語法結構形式如下： try (commands 1) 組命令1總被執(zhí)行。若正確，則跳出此結構 catch (commands 2) 僅當組命令1出現(xiàn)執(zhí)行錯誤，組命令2才被 執(zhí)行 end 只有當Matlab在執(zhí)行組命令1時出現(xiàn)了錯誤后，組命令2才會被執(zhí)行。 可調(diào)用lasterr函數(shù)查詢出錯原因。如果函數(shù)la

11、sterr的運行結果為一個空串，則表明組命令1被成功執(zhí)行了。 當執(zhí)行組命令2時又出錯，Matlab將終止該結構。例5 try-catch結構應用實例：對 魔方陣的行進行援引，當“行下標”超出魔方陣的最大行數(shù)時，將改向?qū)ψ詈笠恍械脑?，并顯示“出錯”警告。clear,N=4;A=magic(3); %設置設置3行行3列魔方陣列魔方陣Atry A_N=A(N,:) %取取A的第的第N行元素行元素catch A_end=A(end,:) %如果取如果取A(N,:)出錯，則改取出錯，則改取A的最后一行的最后一行endlasterr %顯示出錯原因顯示出錯原因A_end = 4 9 2ans = Ind

12、ex exceeds matrix dimensions. )33( 6、控制流的其他常用指令1）return指令 通常，當被調(diào)函數(shù)執(zhí)行完后，Matlab會自動地把控制轉至主調(diào)函數(shù)或者指令窗。如果在被調(diào)函數(shù)中插入了return指令，可以強制Matlab結束執(zhí)行該函數(shù)并把控制轉出。2）input和keyboard指令 （1）input input指令將Matlab的“控制權”暫時交給用戶。此后，用戶通過鍵盤鍵入數(shù)值、字符串或者表達式，并經(jīng)“回車”把鍵入內(nèi)容輸入工作空間，同時把“控制權”交還給Matlab。常用的格式如下： v=input(message) 將用戶鍵入的內(nèi)容賦給變 量vv=inpu

13、t(message,s) 將用戶鍵入的內(nèi)容作為 字符串賦給變量v 指令中message是將要顯示在屏幕上的字符串，這是必不可少的。 對于第一種調(diào)用格式，用戶可以輸入數(shù)值、字符串、元胞數(shù)組等各種形式的數(shù)據(jù)。 對于第二種調(diào)用格式，不管鍵入什么，總以字符串形式賦給變量v（2）keyboard 當程序遇到keyboard時，Matlab將“控制權”交給鍵盤，用戶可以從鍵盤輸入各種合法的Matlab指令，只有當用戶使用return指令結束輸入后，“控制權”才交還給程序。 它與input的不同在于：它允許輸入任意多個Matlab指令，而input只能輸入賦給變量的“值”，即數(shù)值、字符串或元胞數(shù)組等。3）y

14、esinput指令 yesinput指令是一個智能輸入指令，它提供了一個缺省輸入值，并可以對輸入范圍進行檢查。其調(diào)用形式如下： v=yesinput（Prompt,Default,Possib）該指令涉及用戶和Matlab的交互操作，因此無法在notebook中運行。 Prompt為文字提示，Default為缺省設置“值”，possib為可選“值”的范圍。4）pause指令 pause 暫停執(zhí)行文件，等待用戶按 任意鍵繼續(xù) pause（n） 在繼續(xù)執(zhí)行之前，暫停n秒5）break指令 break指令導致包含有該指令的while、for指令的終止。通過使用break指令，可不比等待循環(huán)的自然結束

15、，而根據(jù)循環(huán)內(nèi)部另設的某種條件是否滿足，去決定是否退出循環(huán)。6）error和warning指令 在編寫M文件時，常用的警示指令有： error（message） 顯示出錯信息message，終止 程序 errortrap 錯誤發(fā)生后，程序繼續(xù)執(zhí)行與否的雙位 開關 lasterr 顯示Matlab自動判斷的最新出錯原因并 終止程序 warning（message） 顯示警告信息message， 程序繼續(xù)運行 lastwarn 顯示Matlab自動給出的最新警告，程序 繼續(xù)運行v胞元數(shù)組胞元數(shù)組(cell Arry)的基本組分是胞元(cell)，每個胞元本身在數(shù)組中是平等的，只能以下標區(qū)分。胞元可以存放任何類型、任何大小的數(shù)組，如任意維數(shù)值數(shù)組、字符串數(shù)組、符號對象等，而且同一個胞元數(shù)組中各胞元中的內(nèi)容可以不同。與數(shù)值數(shù)組一樣，胞元數(shù)組維數(shù)不受限制，可以一維、二維或更高維，不過