new___MATLAB程序控制結(jié)構(gòu)

1、第4章 MATLAB程序設(shè)計 4.1 M文件 4.2 程序控制結(jié)構(gòu) 4.3 函數(shù)文件 4.4 程序調(diào)試,4.2 程序控制結(jié)構(gòu) 4.2.1 順序結(jié)構(gòu) 1數(shù)據(jù)的輸入 從鍵盤輸入數(shù)據(jù)，則可以使用input函數(shù)來進(jìn)行，該函數(shù)的調(diào)用格式為：x=input(提示內(nèi)容) 功能：在屏幕上顯示提示內(nèi)容，等待從鍵盤輸入，將輸入值賦給數(shù)據(jù)變量x。 exp：x=input(請輸入變量x的值？) 運(yùn)行后輸入：1,2,3;4,5,6;7,8,9 再回車 如果在input函數(shù)調(diào)用時采用s選項，則允許用戶輸入一個字符串。例如，想輸入一個人的姓名，可采用命令： x=input(Whats your name?,s);,2數(shù)據(jù)的

2、輸出 MATLAB提供的命令窗口輸出函數(shù)主要有disp函數(shù)，其調(diào)用格式為 disp(輸出項) 其中輸出項既可以為字符串，也可以為矩陣。 exp： k=1:5; disp(k) disp(k(1:3) disp(一維數(shù)組),例 : 求一元二次方程ax2 +bx+c=0的根。 程序如下： a=input(a=?); b=input(b=?); c=input(c=?); d=b*b-4*a*c; x=(-b+sqrt(d)/(2*a),(-b-sqrt(d)/(2*a); disp(x1=,num2str(x(1),x2=,num2str(x(2); disp(x=); disp(x);,3程序的

3、暫停 暫停程序的執(zhí)行可以使用pause函數(shù)，其調(diào)用格式為： pause(延遲秒數(shù)) 如果省略延遲時間，直接使用pause，則將暫停程序，直到用戶按任一鍵后程序繼續(xù)執(zhí)行。 若要強(qiáng)行中止程序的運(yùn)行可使用Ctrl+C命令。,4.2.2 選擇結(jié)構(gòu) 1if語句 在MATLAB中，if語句有3種格式。 (1) 單分支if語句： if 條件 語句組 end 當(dāng)條件成立時，則執(zhí)行語句組，執(zhí)行完之后繼續(xù)執(zhí)行if語句的后繼語句，若條件不成立，則直接執(zhí)行if語句的后繼語句。,exp： a=100; b=345; if a500 c=b/a end,(2) 雙分支if語句： if 條件 語句組1 else 語句組2

4、end 當(dāng)條件成立時，執(zhí)行語句組1，否則執(zhí)行語句組2，語句組1或語句組2執(zhí)行后，再執(zhí)行if語句的后繼語句。,例： 計算分段函數(shù) 。 程序如下： 方法一： x=input(請輸入x的值:); if x=10 y=cos(x+1)+sqrt(x*x+1); else y=x*sqrt(x+sqrt(x); end y,方法二： x=input(請輸入x的值:); y=cos(x+1)+sqrt(x*x+1); if x=10 y=x*sqrt(x+sqrt(x); end y,方法三： x=input(請輸入x的值:); if x=10 y=cos(x+1)+sqrt(x*x+1); end if

5、 x=10 y=x*sqrt(x+sqrt(x); end y,(3) 多分支if語句： if 條件1 語句組1 elseif 條件2 語句組2 elseif 條件m 語句組m else 語句組n end 語句用于實現(xiàn)多分支選擇結(jié)構(gòu)。,exp： x=9,6,3,2,5,8,7,4,1; i=2; j=3; if i=j x(i,j)=0; elseif abs(i-j)=1 x(i,j)=-1; else x(i,j)=10; end x,例: 輸入一個字符，若為大寫字母，則輸出其對應(yīng)的小寫字母；若為小寫字母，則輸出其對應(yīng)的大寫字母；若為數(shù)字字符則輸出其對應(yīng)的數(shù)值，若為其他字符則原樣輸出。 c

6、=input(請輸入一個字符,s); if c=A end,2switch語句 switch語句稱為條件選擇語句，根據(jù)表達(dá)式的取值不同，分別執(zhí)行不同的語句，其語句格式為： switch 表達(dá)式 case 表達(dá)式1 語句組1 case 表達(dá)式2 語句組2 case 表達(dá)式m 語句組m otherwise 語句組n end,當(dāng)表達(dá)式的值等于表達(dá)式1的值時，執(zhí)行語句組1，當(dāng)表達(dá)式的值等于表達(dá)式2的值時，執(zhí)行語句組2，當(dāng)表達(dá)式的值等于表達(dá)式m的值時，執(zhí)行語句組m，當(dāng)表達(dá)式的值不等于case所列的表達(dá)式的值時，執(zhí)行語句組n。當(dāng)任意一個分支的語句執(zhí)行完后，直接執(zhí)行switch語句的下一句。,MATLAB中

7、的switch結(jié)構(gòu)與C語言中的switch結(jié)構(gòu)略有差別。在C語言中，檢驗?zāi)硞€case符合并執(zhí)行其運(yùn)算后，還會繼續(xù)檢驗下一個case，直到全部檢驗完，所以一般會加入break，只運(yùn)算第一個檢驗成功的運(yùn)算式。但在MATLAB中只執(zhí)行一個檢驗成功的case。,exp： a=input(a=?); switch a case 1 disp(a=1); case 2,3,4 disp(a=2or3or4); case 5 disp(a=5); otherwise disp(other value); end;,例4.5 某商場對顧客所購買的商品實行打折銷售，標(biāo)準(zhǔn)如下(商品價格用price來表示)： pr

8、ice200 沒有折扣 200price500 3%折扣 500price1000 5%折扣 1000price2500 8%折扣 2500price5000 10%折扣 5000price 14%折扣 輸入所售商品的價格，求其實際銷售價格。,程序如下： price=input(請輸入商品價格); switch fix(price/100) case 0,1 %價格小于200 rate=0; case 2,3,4 %價格大于等于200但小于500 rate=3/100; case num2cell(5:9) %價格大于等于500但小于1000 rate=5/100; case num2cell

9、(10:24) %價格大于等于1000但小于2500 rate=8/100; case num2cell(25:49) %價格大于等于2500但小于5000 rate=10/100; otherwise %價格大于等于5000 rate=14/100; end price=price*(1-rate) %輸出商品實際銷售價格,3try語句 語句格式為： try 語句組1 catch 語句組2 end try語句先試探性執(zhí)行語句組1，如果語句組1在執(zhí)行過程中出現(xiàn)錯誤，則將錯誤信息賦給保留的lasterr變量，并轉(zhuǎn)去執(zhí)行語句組2。,例: 矩陣乘法運(yùn)算要求兩矩陣的維數(shù)相容，否則會出錯。先求兩矩陣的乘

10、積，若出錯，則自動轉(zhuǎn)去求兩矩陣的點乘。 程序如下： A=1,2,3;4,5,6; B=7,8,9;10,11,12; try C=A*B; catch C=A.*B; end C lasterr %顯示出錯原因,4.2.3 循環(huán)結(jié)構(gòu) 1for語句 通常用來執(zhí)行循環(huán)次數(shù)已知的情況，可按指定次數(shù)來重復(fù)執(zhí)行循環(huán)體中的內(nèi)容。 基本調(diào)用格式為： for 循環(huán)變量=表達(dá)式1:表達(dá)式2:表達(dá)式3 循環(huán)體語句 end 其中表達(dá)式1的值為循環(huán)變量的初值，表達(dá)式2的值為步長，表達(dá)式3的值為循環(huán)變量的終值。步長為1時，表達(dá)式2可以省略。,例: 一個三位整數(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

11、花數(shù)。 程序如下： for m=100:999 m1=fix(m/100); %求m的百位數(shù)字 m2=rem(fix(m/10),10); %求m的十位數(shù)字 m3=rem(m,10); %求m的個位數(shù)字 if m=m1*m1*m1+m2*m2*m2+m3*m3*m3 disp(m) end end,例： for i=1:6 a(i)=i; if i3 a(i)=6-i; end end a,exp： for n=1:10 x(n)=sin(n*pi/10); end x 為提高處理速度，在for循環(huán)被執(zhí)行之前，應(yīng)預(yù)先分配數(shù)組。 x=zeros(1,10) for n=1:10 x(n)=sin

12、(n*pi/10); end x,當(dāng)有一個有效的數(shù)組方法來解答給定的問題時，應(yīng)避免用for循環(huán)。 n=1:10 x=sin(n*pi/10) 例： 已知，當(dāng)n=100時，求y的值。 程序如下： y=0;n=100; for i=1:n y=y+1/i/i; end y,在實際MATLAB編程中，采用循環(huán)語句會降低其執(zhí)行速度，常用向量運(yùn)算來代替循環(huán)操作： n=100; i=1:n; f=1./i.2; y=sum(f),for語句中的循環(huán)變量也可以是任何合法的MATLAB向量或矩陣。對于一個的矩陣A來說可以有： for k=A 循環(huán)體語句 end 執(zhí)行過程是依次將矩陣的各列元素賦給循環(huán)變量，然后

13、執(zhí)行循環(huán)體語句，每次執(zhí)行循環(huán)時，k為矩陣A中1列的所有元素，即A(:,i)，直至各列元素處理完畢。,例： 寫出下列程序的執(zhí)行結(jié)果。 s=0; a=12,13,14;15,16,17;18,19,20;21,22,23; for k=a s=s+k; end disp(s);,思考下列程序，寫出其運(yùn)行結(jié)果： A=1,2,9,18;24,31,12,21; for a=A b=a(2)-a(1) end,2while語句 while語句也是一種循環(huán)語句，一般用于事先不能確定循環(huán)次數(shù)的情況。 調(diào)用格式為： while 條件 循環(huán)體語句 end 其執(zhí)行過程為：若條件成立，則執(zhí)行循環(huán)體語句，執(zhí)行后再判斷

14、條件是否成立，如果不成立則跳出循環(huán)。,exp： i=0; while i10 i=i+1 end,例： 從鍵盤輸入若干個數(shù)，當(dāng)輸入0時結(jié)束輸入，求這些數(shù)的平均值和它們之和。 程序如下： sum=0; n=0; val=input(Enter a number (end in 0):); while (val=0) sum=sum+val; n=n+1; val=input(Enter a number (end in 0):); end if (n 0) sum mean=sum/n end,3break語句和continue語句 與程序控制相關(guān)的語句還有break語句和continue語句。它們一般與if語句配合使用。 break語句用于終止循環(huán)的執(zhí)行。當(dāng)在循環(huán)體內(nèi)執(zhí)行到該語句時，程序?qū)⑻鲅h(huán)，繼續(xù)執(zhí)行循環(huán)語句的下一語句。 continue語句控制跳過循環(huán)體中的某些語句。當(dāng)在循環(huán)體內(nèi)執(zhí)行到該語句時，程序?qū)⑻^循環(huán)體中所有剩下的語句，繼續(xù)下一次循環(huán)。,例： 求100，200之間第一個能被21整除的整數(shù)。 程序如下： for n=100:200 if rem(n,21)=0 continue end break end n,4循環(huán)的