自学matlab编程.ppt

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1、西南科技大学网络教育西南科技大学网络教育第10讲MATLAB程序设计西南科技大学网络教育系列课程西南科技大学网络教育系列课程数学软件数学软件数学软件主讲教师:鲜大权副教授西南科技大学理学院数学系西南科技大学网络教育西南科技大学网络教育10.1M文件10.2数据的输入输出10.3选择结构10.4循环结构10.5函数文件10.6全局变量和局部变量西南科技大学网络教育西南科技大学网络教育10.1M文件10.1.1M文件的建立与编辑1.建立新的M文件(1)菜单操作：MATLAB命令窗口的File菜单 New菜单项M-file命令。(2)命令操作：在MATLAB命令窗口输入命令edit。(3)命令按钮操

2、作：单击MATLAB命令窗口工具栏上的“新建”命令按钮。2.编辑已有的M文件西南科技大学网络教育西南科技大学网络教育10.1.2M文件的分类分类：命令文件(ScriptFile)和函数文件(FunctionFile)。主要区别。西南科技大学网络教育西南科技大学网络教育例10.1建立一个命令文件将变量a,b的值互换，然后运行该命令文件。首先建立命令文件并以文件名exch.m存盘：clear;a=1:10;b=11,12,13,14;15,16,17,18;c=a;a=b;b=c;ab然后在MATLAB的命令窗口中输入exch，将会执行该命令文件。西南科技大学网络教育西南科技大学网络教育例10.2

3、建立一个函数文件将变量a,b的值互换，然后在命令窗口调用该函数文件。首先建立函数文件fexch.m：functiona,b=exch(a,b)c=a;a=b;b=c;然后在MATLAB的命令窗口调用该函数文件：clear;x=1:10;y=11,12,13,14;15,16,17,18;x,y=fexch(x,y)西南科技大学网络教育西南科技大学网络教育10.2数据的输入输出10.2.1input函数调用格式为：A=input(提示信息，选项)；其中提示信息为一个字符串，用于提示用户输入什么样的数据。如果在input函数调用时采用s选项，则允许用户输入一个字符串。例如，想输入一个人的姓名，可采

4、用命令：xm=input(Whatsyourname?,s)西南科技大学网络教育西南科技大学网络教育10.2.2disp函数调用格式为disp(输出项)其中输出项既可以为字符串，也可以为矩阵。注意：用disp函数显示矩阵时将不显示矩阵的名字，而且其格式更紧密，且不留任何没有意义的空行。西南科技大学网络教育西南科技大学网络教育例10.3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

5、(1),x2=,num2str(x(2);西南科技大学网络教育西南科技大学网络教育10.2.3pause函数其调用格式为：pause(延迟秒数)如果省略延迟时间，直接使用pause，则将暂停程序，直到用户按任一键后程序继续执行。若要强行中止程序的运行可使用Ctrl+C命令。西南科技大学网络教育西南科技大学网络教育10.3选择结构10.3.1if语句在MATLAB中，if语句有3种格式。1.单分支if语句语句格式为：if条件语句组end当条件成立时，则执行语句组，执行完之后继续执行if语句的后继语句，若条件不成立，则直接执行if语句的后继语句。西南科技大学网络教育西南科技大学网络教育2.双分支i

6、f语句语句格式为：if条件语句组1else语句组2end当条件成立时，执行语句组1，否则执行语句组2，语句组1或语句组2执行后，再执行if语句的后继语句。西南科技大学网络教育西南科技大学网络教育例10.4计算分段函数值。程序如下：x=input(请输入x的值:);ifx=10y=cos(x+1)+sqrt(x*x+1);elsey=x*sqrt(x+sqrt(x);endy西南科技大学网络教育西南科技大学网络教育3.多分支if语句语句格式为：if条件1语句组1elseif条件2语句组2elseif条件m语句组melse语句组m+1end西南科技大学网络教育西南科技大学网络教育例10.5输入一个

7、字符，若为大写字母，则输出其后继字符，若为小写字母，则输出其前导字符，若为数字字符则输出其对应的数值，若为其他字符则原样输出。程序如下：c=input(请输入一个字符,s);ifc=A&c=a&c=0&c0E=E+F;F=F*X/n;n=n+1;endEexpm(X)%调用MATLAB矩阵指数函数求矩阵指数西南科技大学网络教育西南科技大学网络教育与循环结构相关的还有一个break语句，当在循环体内执行到该语句时，程序将跳出循环。该语句一般与if语句配合使用。例10.12用while语句实现例3.8。程序如下：y=0;i=1;while1f=1/i/i;y=y+f;ifi=100break;en

8、di=i+1;endy西南科技大学网络教育西南科技大学网络教育10.4.3循环的嵌套如果一个循环结构的循环体又包括一个循环结构，就称为循环的嵌套，或称为多重循环结构。可以按照嵌套层数，分别叫做二重循环、三重循环等。处于内部的循环叫作内循环，处于外部的循环叫作外循环。在设计多重循环时，要特别注意内、外循环之间的关系，以及各语句放置的位置，不要搞错。西南科技大学网络教育西南科技大学网络教育例10.13用筛选法求某自然数范围内的全部素数。程序如下：m=input(m=);p=2:m;fori=2:sqrt(m)n=find(rem(p,i)=0&p=i);p(n)=;endp西南科技大学网络教育西南

9、科技大学网络教育10.5函数文件10.5.1函数文件的基本结构函数文件由function语句引导，其基本结构为：function输出形参表=函数名(输入形参表)注释说明部分函数体语句西南科技大学网络教育西南科技大学网络教育说明：(1)关于函数文件名:函数文件名与函数名也可以不相同。当两者不同时，MATLAB将忽略函数名而确认函数文件名，因此调用时使用函数文件名。(2)关于注释说明部分。注释说明包括三部分内容：紧随函数文件引导行之后以%开头的第一注释行。第一注释行及之后连续的注释行。与在线帮助文本相隔一空行的注释行。(3)关于return语句。执行到该语句就结束函数的执行，程序流程转至调用该函数

10、的位置。通常，在函数文件中也可不使用return语句，这时在被调函数执行完成后自动返回。西南科技大学网络教育西南科技大学网络教育例10.14编写函数文件求半径为r的圆的面积和周长。函数文件如下：functions,p=fcircle(r)%CIRCLEcalculatetheareaandperimeterofacircleofradiir%r圆半径%s圆面积%p圆周长%2001年7月30日编s=pi*r*r;p=2*pi*r;将以上函数文件以文件名fcircle.m存入c:matlabr11work下，然后在MATLAB命令窗口调用该函数：s,p=fcircle(10)西南科技大学网络教育西

11、南科技大学网络教育10.5.2函数调用函数调用的一般格式是：输出实参表=函数名(输入实参表)例10.15利用函数文件，实现直角坐标(x,y)与极坐标(,)之间的转换。函数文件tran.m：functionrho,theta=tran(x,y)rho=sqrt(x*x+y*y);theta=atan(y/x);调用tran.m的命令文件main1.m：x=input(Pleaseinputx=:);y=input(Pleaseinputy=:);rho,the=tran(x,y);rhothe西南科技大学网络教育西南科技大学网络教育例10.16利用函数的递归调用，求n！。递归调用函数文件fact

12、or.m：functionf=factor(n)ifn=1f=1;elsef=factor(n-1)*n;end在命令文件main2.m中调用函数文件factor.m求s=1!+2!+3!+4!+5!。西南科技大学网络教育西南科技大学网络教育10.5.3函数所传递参数的可调性在调用函数时，MATLAB用两个永久变量nargin和nargout分别记录调用该函数时的输入实参和输出实参的个数。只要在函数文件中包含这两个变量，就可以准确地知道该函数文件被调用时的输入输出参数个数，从而决定函数如何进行处理。西南科技大学网络教育西南科技大学网络教育例10.17nargin用法示例。函数文件examp.m

13、：functionfout=charray(a,b,c)ifnargin=1fout=a;elseifnargin=2fout=a+b;elseifnargin=3fout=(a*b*c)/2;end命令文件mydemo.m：x=1:3;y=1;2;3;examp(x)examp(x,y)examp(x,y,3)西南科技大学网络教育西南科技大学网络教育10.6全局变量和局部变量全局变量用命令global定义。函数文件的内部变量是局部的，与其他函数文件及MATLAB工作空间相互隔离。例10.18全局变量应用示例。先建立函数文件wadd.m，该函数将输入的参数加权相加。functionf=wadd

14、(x,y)globalALPHABETAf=ALPHA*x+BETA*y;在命令窗口中输入：globalALPHABETAALPHA=1;BETA=2;s=wadd(1,2)西南科技大学网络教育西南科技大学网络教育10.7类和对象类的概念是结构体的拓展，在类中，不但可以包含变量成员，还可以包含与这些变量相关联的函数或运算。对象是类的一个具体实例。类和对象的概念是面向对象程序设计(Object-orientedProgramming)的基础。采用面向对象技术可以把复杂的操作过程加以隐藏，而外部呈现为人们所习惯的处理形式。例10.19建立一个整数类integer，该类含有一个数据成员n，代表一个3

15、位整数。还具有显示整数各位数字之和、各位数字平方和、各位数字立方和等功能。西南科技大学网络教育西南科技大学网络教育10.8文件操作10.8.1文件的打开与关闭1.打开文件fopen函数的调用格式为：Fid=fopen(文件名，打开方式)2.关闭文件调用格式为：Sta=fclose(Fid)西南科技大学网络教育西南科技大学网络教育10.8.2二进制文件读写操作1.读二进制文件fread函数可以读取二进制文件的数据，并将数据存入矩阵。其调用格式为：A,COUNT=fread(Fid,size,precision)2.写二进制文件fwrite函数按照指定的数据精度将矩阵中的元素写入到文件中。其调用格

16、式为：COUNT=fwrite(Fid,A,precision)西南科技大学网络教育西南科技大学网络教育10.8.3文本文件读写操作1.读文本文件fscanf函数可以读取文本文件的内容，并按指定格式存入矩阵。其调用格式为：A,COUNT=fscanf(Fid,format,size)2.写文本文件fprintf函数可以将数据按指定格式写入到文本文件中。其调用格式为：COUNT=fprintf(Fid,format,A)例10.20从键盘输入5名学生的姓名和成绩，先建立一个数据文件，然后读出数据文件的内容，并按成绩从低到高的顺序在屏幕上输出学生信息。西南科技大学网络教育西南科技大学网络教育10.

17、8.4数据文件定位fseek函数用于定位文件位置指针，其调用格式为：status=fseek(Fid,offset,origin)ftell函数返回文件指针的当前位置，其调用格式为：position=ftell(Fid)西南科技大学网络教育西南科技大学网络教育例10.21分析下列程序执行后，four、position和three三个变量的值。a=1:5;Fid=fopen(fdat.bin,w);%以写方式打开文件fdat.binfwrite(Fid,a,int16);%将a的元素以双字节整型写入文件fdat.binstatus=fclose(Fid);Fid=fopen(fdat.bin,r);%以读数据方式打开文件fdat.binstatus=fseek(Fid,6,bof);%将文件指针从开始位置向尾部移动6个字节four=fread(Fid,1,int16);%读取第4个数据，并移动指针到下一个数据position=ftell(Fid);%ftell的返回值为8status=fseek(Fid,-4,cof);%将文件指针从当前位置往前移动4个字节three=fread(Fid,1,int16);%读取第3个数据status=fclose(Fid);