MATLAB程序设计实验

1、科学计算与数据处理实验报告学号姓名实验名称MATLAB程序设计实验实验目的1、 掌握M文件的编辑、调试和性能剖析方法2、 掌握MATLAB脚本和函数的设计方法3、 掌握MATLAB程序的基本语法、关系运算和控制结构4、 掌握串演算函数的用法实验方案1、 编写两段简短的代码，演示MATLAB脚本和函数的不同。a) 新建一个文件为randplt.m,b) 编写函数stderr求实验误差2、 编写程序演示循环（for、while）、分支（if-else-end、switch-case）和异常处理（try-catch）控制结构的用法，并尽量体现各种关系运算符（=、=、<、>、<=、&

2、gt;=）的用法。c) 演示循环（for、while）d) 分支（if-else-end、switch-case）e) 异常处理（try-catch）3、 编写程序演示return、input、keyboard、pause、break、error、lasterr、warning、lastwarn等指令的功能和用法。a) return的功能和用法b) input的功能和用法c) keyboard的功能和用法d) pause的功能和用法e) break的功能和用法f) error的功能和用法g) lasterr的功能和用法h) warning的功能和用法i) lastwarn的功能和用法4、 统串

3、演算实验：设计实验演示验证eval与feval的功能和用法。a) eval的功能和用法b) feval的功能和用法5、 程序调试实验。a) 出错时b) 改正后6、 程序性能剖析实验a) profile onb) relaxzzy(300)c) profile viewer实验记录1、 编写两段简短的代码，演示MATLAB脚本和函数的不同。a) 新建一个文件为randplt.m,data=randn(1,20); plot(data);运行结果：保存后选择debug/run菜单或按F5键运行,观察workspace中多出了一个变量data。b) 编写函数stderr求实验误差function e

4、rr=stderr(arr)%实验误差（标准差估计）evaluate along each column of arrerr=std(arr)./sqrt(size(arr,1)-1);文件存为stderr.m, 运行时输入a=1;2;3;建立一个列数组a, 然后输入stderr(a)则给出a的方差运行结果：2、 编写程序演示循环（for、while）、分支（if-else-end、switch-case）和异常处理（try-catch）控制结构的用法，并尽量体现各种关系运算符（=、=、<、>、<=、>=）的用法。a) 演示循环（for、while）For循环>&

5、gt; %for循环sum1=0;sum2=0;n=input('请输入一个数：')>> if n<2 disp('输入的数大于等于3')else for i=1:n sum1=sum1+1 sum2=sum2+2 endend运行结果：While循环>> %while循环sum11=0;sum22=0;n=input('请输入一个数：')>> if n<2 disp('输入的数大于等于3')else while n>=0 sum11=sum11+1sum22=sum22+2n

6、=n-1 endend运行结果：b) 分支（if-else-end、switch-case）if-else-end分支结构：>> %if-else-end分支：a=input('请输入一个数字：')if a>1a=a+1elsea=a+2end运行结果：switch-case分支结构：>> %switch-case>> n=input('请输入成绩：');>> k=floor(n/10);switch k case 8,9,10 disp('优秀') case 7 disp('良好&#

7、39;) case 6 disp('一般') otherwise disp('不及格')end运行结果：c) 异常处理（try-catch）>> a=magic(4);b=eye(3);tryc=a*bc=a(1:3,1:3)*bcatchc=a(1:3,1:3)*bend运行结果：3、 编写程序演示return、input、keyboard、pause、break、error、lasterr、warning、lastwarn等指令的功能和用法。a) return的功能和用法>> %return>> n=input('

8、请输入成绩：');>> k=floor(n/10);switch k case 8,9,10 disp('优秀')return case 7 disp('良好')return case 6 disp('一般')return otherwise disp('不及格')returnend运行结果：b) input的功能和用法>> %input>> n=input('请输入一个数字：');>> k= mod (n,2);switch k case 1 disp(&#

9、39;您输入的为奇数')return case 0 disp('您输入的为偶数')returnend运行结果：c) keyboard的功能和用法%keyboard启动键盘管理pause暂停执行>> n=input('请输入成绩：');if n<=0 errordlg('请输入大于0的数');keyboardelsek=floor(n/10);switch k case 8,9,10 disp('优秀')return case 7 disp('良好')return case 6 disp(&

10、#39;一般')return otherwise disp('不及格')returnendend运行结果：d) pause的功能和用法%pausex=-pi:pi/10:piy1=(sin(x).2;subplot(1,2,1);plot(x,y1,'r');pause(5)y2=x.2+x+3;subplot(1,2,2);plot(x,y2,'g');运行结果：暂停之后：e) break的功能和用法>> %breakfor n=1:100 if mod(n,17)=0 continue end break end disp

11、(' 100以内的自然数中第一个能被17整除的数是：') disp(n)运行结果：f) error的功能和用法n=input('请输入一个数字：');if(n>0) y=log(n);else error('定义域大于0');end运行结果：g) lasterr的功能和用法>> lasterr运行结果：h) warning的功能和用法%warning>> n=input('请输入成绩：');if n<=0 warning ('请输入大于0的数');elsek=floor(n/10

12、);switch k case 8,9,10 disp('优秀')return case 7 disp('良好')return case 6 disp('一般')return otherwise disp('不及格')returnendend运行结果：i) lastwarn的功能和用法>> warning('定义域大于0');>> warning('定义域小于0');>> lastwarn运行结果：4、 串演算实验：设计实验演示验证eval与feval的功能和用法

13、。a) eval的功能和用法K>> a='b=magic(4)'eval(a)运行结果：b) feval的功能和用法K>> h=sin;x=-pi:pi/10:pi;y=feval(h,x);运行结果：5、 程序调试实验。a) 出错时运行结果：b) 改正后把原程序中的xxmu=xmu*size(yy)改为xxmu=xmu*ones(size(yy)。运行结果：改正后，函数实现的功能：6、 程序性能剖析实验profile onrelaxzzy(300)profile viewer运行结果：函数实现的功能：Profile Summary窗口显示：relaxz

14、zy函数的进行运行分析由上例图可知，relaxzzy函数中最耗时的语句是newplate(j,k)=(plate(jm1,km1)/2+plate(jm1,k)+.plate(jm1,kp1)/2+plate(j,km1)+plate(j,kp1)+. plate(jp1,km1)/2+plate(jp1,k)+plate(jp1,kp1)/2)/6其执行时间为0.651 s，被调用次数为3000000次。这个语句可以加速，用过向量化改为矩阵的形式，就可以加速了。实验总结MATLAB脚本和函数的异同点：M脚本文件与M函数文件都是由一系列的语句组成的相对独立的一个运行体。M脚本文件没有参数传递功能，但M函数文件有此功能。M函数文件的格式有严格规定，它必须以“ function ”开头。函数文件与脚本文件的主要区别在于：函数文件一般都要带参数 , 都要有返回结果 , 而脚本文件没有参数与返回结果。函数文件的变量是局部变量 , 运行期间有效 ,