第三章程序设计基础 .docx

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1、精品名师归纳总结第三章 MATLAB程序设计基础一， 数据及数据文件1. 数据类型： 字符数组、数值数组、单元数组、结构数组Java 类和函数句柄等（表 3 1）。在工作空间浏览器中不同的数据类型有着不同的图标标识（图 3 2。2. 数据文件MATLAB支持的各种数据文件及其调用方法和返回值见（表 32）（1）二进制数据文件 :以.mat 为扩展名。是标准的 MATLAB 数据文件。 .mat 文件可以由 MATLAB 供应的 save和 load 命令直接存取。（ 2） ASC 码数据文件 : 扩展名为 .txt, .dat 等， 可以是MATLAB环境下储备，也可能是其他软件的运算结果，可

2、以 被 MATLAB调用，也可以用文本编辑器打开进行观看与修 改。 可以用 save和 load 命令进行读入和存取。(3). 图象文件 :扩展名为 .bmp, .jpg .tif等，用于图形图象处理，可以用 imread 和 imwrite 命令进行读入和存取。(4). 声音文件 :扩展名为 .wav ,用 waveread 和 wavwrite 命令进行读入和存取。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结3. 数据输入向导File 菜单下的工具 Import Wizard 用于将各种类型数据文件中的数据导入工作空间， 称为 数据输入向 导。 在Import 对话框中输入需要导入的数

3、据文件名后显现Import Wizard 窗口，可预观测将要导入的数据、显示图象、播放声音等。几种数据的导入：（1） mat 数据文件调入途径： File输入文件名，也可用 Browse 打开文件浏览器挑选输入文件。 Clipboard，数据从剪贴板中调入。窗口内容：左侧，变量名称、大小、类型。右侧观看前10 行10 列信息。Next： 显示数据输入向导窗口其次页。（2） ASC码数据文件： 输入 ASC数据文件名 - 挑选显示数据内容 （date）或头文本内容（ textdate） - 挑选 Next 下一页进行导入内容挑选（通过钩选打算将何变量导入工作空间）- 按 Finish 完成导入操

4、作或按 Cancel 终止数据的导入。（ 3）图象数据文件： 输入图形数据文件名 -点击 show image（可在图象上拖曳放大区域） - 按 Finish 完成数据导入（或按 Cancel 终止数据导入。（4） ）。声音数据文件： 输入声音数据文件名 - 点击 Play Sound 弹出一个显示声音数据波形的图形窗口（按 Play agine 按钮重新播放可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结声音，按 Done 按钮关闭预观看窗口） - 按 Finish 完成数据导入（或按 Cancel 终止数据导入。（5） ）剪贴板的数据： 需要导入已存放在系统剪贴板中的数据，点数据输入向导窗

5、口中的 Clipboard 选项， -Next 进入下一页 -按 Finish 完成数据导入（或按 Cancel 终止数据导入。二 M 文件MATLAB 的两种工作方式： 1，交互式命令操作方式 通过命令窗口进行交互式操作。 2，M 文件的编程工作方式。1. M 文件编程： 可用一般文本编辑器编制 MATLAB 文件，文件由纯 ASC字符组成，确定文件名后加 .m 扩展名，称为 M 文件。运行 M 文件时，只需在命令窗口键入文件名即可。MATLAB 供应了一个便利的编辑 /调试器，功能较多，举荐使用。建立 M 文件的一般步骤：（1） ） 打开文件编辑器： 最简洁的方法是在操作桌面的工具栏上挑选

6、新建文件键（ New M- File）或打开已有文件键 Open File,也可以在命令窗口输入命令 edit 建立新文件或输入 edit filename, 打开名为 filename 的 M 文件。（2） ） 编写程序内容： 编写新的文件或修改已有文件。（3） ） 储存文件： 文件运行前必需完成储存操作，与一般的文件编辑储存操作相同。（4） ） 运行文件： 在命令窗口输入文件名即可运行。如要在编辑器中直接完成运行，可在编辑器的Debug 菜单下 save and run 选可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结项，或按 Run 快捷键，最快捷的方法是直接按F5 键执行运行。M 文

7、件有两种形式：命令文件（Script File）和函数文件 Function File2。命令文件 : M 文件中最简洁的一种，不需输出输入参数，用M 文件可以掌握工作空间的全部数据。运行过程中产生的变量都是全局变量。运行一个命令文件等价于从命令窗口中次序运行文件里的命令，程序不需要预先定义，只要依次将命令编辑在命令文件中即可。例：用三角函数运算画出花瓣图形。theta=-pi:0.01:pi。rho1,: =2*sin5*theta.2 。rho2,:=cos10*theta.3。rho3,: =sintheta.2。rho4,: =5*cos3.5*theta.3。for k = 1:4S

8、ubplot2,2,k,polartheta,rhok,: end将程序储存成名为 petals的 M 文件,并运行。注：（1） ） %引导注释行，不予执行。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结（2） ） 不需要用“ end”最为 M 文件的终止标志。（3） ） 如文件存放在自己的目录上，在运行文件前，应先将自己的目录设置为当前工作目录。最简洁方法：在当前目录浏览器中设置。（4） ） 运行后存放在工作空间的变量可以用工作空间浏览器查看。3。函数文件假如 M 文件的第一个可执行行以 function 开头，便是函数文件，每一个函数文件定义一个函数。函数文件区分于命令文件之处在于命令文

9、件的变量在文件执行完成后保留在工作空间中，而函数文件内定义的变量只在函数文件内起作用，文件执行完后即被清除。例：建立 average函数用于运算矢量中单元的平均值。function y = averagex%AVERAGE Mean of vector elements.%A VERAGEX,Where X is a vector, is the mean of vector element.%Non-vector input results in an error. m,n=sizex。ifm=1 | n=1 | m=1& n=1error Input must be a vector en

10、dy=sumx/lengthx。将文件存盘，缺省状态下自动储备名为average.m 的函数。这样只要接受一个输入参数便可运算返回一个输出参数，与其他MATLAB可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结函数一样使用。例：用已建立的 average函数文件求 199 的平均值。z=1:99。averagez函数文件的基本组成部分：（1） ）函数定义行 ：由 function 引导，并定义函数名、输入参数和输出参数，函数定义行必需放在文件的第一个可执行行上。可以设多个输入输出参数，如： functionx,y,z=spheretheta,phi,rho也可以没有输出参数，如：functio

11、n printresultsx（2） H1 行： 帮忙文本的第一行，是供 lookfor 查询时使用的。（3） 帮忙文本： 主要时为自己的函数文件建立在线查询信息。（4） 函数体： 包含全部的用于完成运算及给输出参数赋值等工作的语句。（5） 注释： 以%起始导行尾终止部分的说明文字。可放置在程序中的任何部位。2. 局部变量与全局变量用 global 就可以把一个变量定义为全局变量 .MATLAB 中变量名是区分大小写的，习惯上常将大写字母定为全局变量。如：global A B C可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结三程序结构8 种掌握程序流程的语句 ：for, while, if,

12、 switch, try, continue, break, return1。循环语句（1） for 语句 :for v=表达式通常为一个矢量 形式为： m:s:n语句体end 例： n=10for i=1:nxi=i+1.2 。end xx =49162536496481100121例：嵌套循环：留意与end 的配对。m=3。 n=4。for i=1:m for j=1:nai,j=1/i+j-1 。end可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结endformatrataa =11/21/31/41/21/31/41/51/31/41/51/6例： 运用非 1 步长，产生 0-20

13、以内的偶数for i=0:2:20 ai/2+1=i 。endaa =02468101214161820（ 2） While 语句： 为条件循环语句 。循环不确定次数，只要表达式的结果非零，语句体就重复执行，直到循环条件不成立为止。 While 表达式语句体end例： while 循环，求解 n！达到 100 位数的第一个 n 是多少。n=1。while prod1:n=0.90 & grade=60 pass=1。else可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结fail=1。end（1） if elseif end 语句if 表达式 1语句体 1。elseif 表达式 2语句体 2。

14、else语句体 3。end例： 用颜色区分数据点的范畴。n=100。 x=1:n。y=randn1,n。hold onfor i=1:nif yi=-1&yi=1 obplotxi,yi, xr 可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结end end hold off(3) 分支语句： switch caseend通过对某个变量值的比较做各种不同的执行挑选。形式：switch表达式（数字或字符串） case 数字或字符串 1语句体 1。 case 数字或字符串 2语句体 2。otherwise语句体 n。end例：检查 input_num 的数值 .switch input_num c

15、ase -1disp negative on。e%当 input_num=-1 时显示 case 0disp zer。o % 当 input_num= 0 时显示 case 1可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结disp positive o。ne%当 input_num= 1 时显示otherwisedisp other valu。e%当 input_num 等于其他值时显示end(4) 检测语句：用于检测错误并转变流程，形式：try语句体 1 catch语句体 2end例： 判定错误语句的用法n=4。 a=magic3 trya_n=an,:, catch a_n=aend,

16、: , endlasterr a =816357可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结492a_n =492ans =Index exceeds matrix dimensions. 5其他流程掌握语句：(a) , continue 语句： 用于掌握 for 循环和 while 循环跳过某些执行语句。例： continue语句的用法 .fid=fopen magic.m。, r %打开文件 count=0。%计数器置零while feoffid%判定是否到文件末尾line=fgetl fid。if isemptyline | strncmpline, % ,1%判定是否为空行或注释行

17、continue%假如是空行或注释行连续下一次循环endcount=count+1。% 假如不是空行或注释行计数器加1 end可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结dispsprintf %d lines 。,coun%t显示行数可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结(b). break 语句： 用于终止 for 循环和 while 循环的执行 .可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结例： break 语句的用法 .fid=fopen fft.m 。 , %r 打开文件s=。%清空字符数组while feoffid%判定是否为文件末尾line=fgetlfid。%

18、从文件中读行if isemptyline%假如是空行break %假如是空行退出循环ends=strvcats,line。% 假如不是空行，丛向连接字符数组enddisps%显示字符数组结果（c ）return 语句： 用于终止当前的命令序列，并返回到调用的函数或键盘。例： return 语句的用法 . function d=detA%定义函数% detA 运算矩阵 A 的行列式if isemptyA%假如矩阵是空的d=1。return% 返回调用函数可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结else%运算过程略end四. 数据的输入与输出1. 数据的输入常用方法：（a） 键盘输入： 数

19、据少时较便利，多时不益使用。（b） 用 M 文件产生数据： 使用于较多数据的输入。（c） 从 ASC码文件装载数据： 对文本格式的数据文件可用 load 命令直接读入 MATLAB ，器内容存放在以文件名命名的变量中（d） 利用 fopen, fscanf, fread 及 MATLAB 其他低层 I/O 命令读取数据： 用于读取其他外部应用程序建立的各种特定格式的数据。2。数据的输出(a) 利用 diary 命令输出语句 : 运行 diary 命令可以在当前可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结工作目录上产生一个名为diary 的日记文件，文件内容可以输出。关闭日记文件的命令为da

20、iry off.(b) 利用 Notebook猎取数据： 于 dairy 用法相仿优点是文字质量高，版面规范，且M-book 中的命令可以随时运行或修改， MATLAB工作空间中的数据随之转变。运行 Notebook要求运算机上装有 MS-Word 。(c) save 命令输出数据： 将当前内存中的变量存到文件中去。(d) 利用 fopen, fprintf, fwrite 及其他底层 I/O 命令输出特别格式的数据： 如需要在其他外部应用程序中使用MATLAB 输出的特定格式的数据，使用此方法。3. Save 和 load 命令的使用(1) save（将工作空间的变量存入磁盘）命令的常用调用

21、方法（a） save: 将工作空间全部的变量以二进制格式存入名为 matlab.mat 的缺省文件。（b） save dfile:将工作空间全部的变量以二进制格式存入 dfile.mat 文件,扩展名自动产生（c） save dfile x: 只把变量 x 以二进制格式存入dfile.mat 文件 ,扩展名自动产生（d） save dfile.dat x-ascii: 将变量 x 以 8 位 ASC可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结码形式存入 dfile.mat 文件。（e） save dfile.dat x-ascii-double: 将变量 x 以 16位 ASC码形式存入

22、dfile.mat 文件。（f） savefname, a-,ascii fn: ame 是一个预先定义好的包含文件名的字符串，该用法将变 量 a 以 ASC码格式存入 fname 定义的文件中。（2） load 命令的常用方法（a） load： 把磁盘 matlab.mat 的内容读入内存。（b） load dfile:将磁盘文件 dfile.mat 内容读入内存。（c） load dfile.dat: 将磁盘文件 dfile.mat 内容读入内存 ,这是一个 ASC码文件，系统自动将文件名定义为变量名。（d） a=loadfname: fname 是预先定义好的包含文件名的字符串，将由 fname 定义文件名的数据文件调入 a 中。可编辑资料 - - - 欢迎下载