第二章程序设计ppt课件

1、普通引见教学要求内容简介目 录 _见附件4前 言 _见附件3成果确定选课要求教学大纲 _见附件1教学安排 _见附件2学习方法学习要求 _见目录关于教材参考文献教学方法教学改革第1章 MATLAB言语入门言语简单易学代码短小高效计算功能强大绘图非常方便扩展才干强大协助功能完好R2006a2007a2021a开展历程根本特点平台外貌平台安装进入编译平台编译m文件或命令窗口输入函数命令设计可视化程序界面 进一步编制m文件(底稿文件和函数文件)编译过程与完善程序学习文件编程步骤简单实例(1)运用函数在线协助 help 函数命令=称号通常是小写字母(2)运用全部协助。 MATLAB7.

2、0的自述文件，见图1-14计算 1到100的平方和。 x=1：100y=x.2;z=sum(y)鼠标双击WinXP桌面上图标在WinXP“开场菜单的“程序选项中选择 “ MATLAB退出MATLAB命令窗口键入“quit或 “Ctrl+Q鼠标选择菜单 file Exit MATLABMATLAB 运用简介启动 MATLABMATLAB桌面命令窗口任务空间阅读命令历史窗口命令窗口、编辑窗口、图形窗口MATLAB 运用简介 n=0:1:63;S=sum(2.n)S = 1.8447e+019例2. 计算sin x 在 处的值clear x=pi./8,6,4,3,y=sin(x)y = 0.382

3、7 0.5000 0.7071 0.8660MATLAB 运用简介7/ 15例1.计算级数:S=1+2+22+23+263=2.1 常量与变量2.2 数组建立与援用2.3 运算符2.4 m文件2.5 程序设计 MATLAB文件方式命令文件的命名与位置函数文件的命名与格式M文件的调试顺序构造分支构造循环构造2.1.1特殊常量 MATLAB中特殊的固定变量称为常量。 ans pi realmax realmin inf NaN i j date clock tic toc 2.1 常量与变量_1常 数返 回 值ans默认变量名，保存最近的结果pi圆周率realmax最大正浮点数realmin最小正

4、浮点数inf无限值i,j虚数单位NaN不合法的数值值，非数值date日期clock时间数学表达式Matlab运算符Matlab表达式加a+b+a+b减a-b-a-b乘ab*a*b除ab/ 或 a/b 或 ba幂 ab ab根本运算符运算次序：1.幂乘除加减，同级运算次序“自左向右2.括号“可以改动优先次序复数： z=a+bi=rei普通方式：1a+bi2z=a+bi复数指令：realz 给出复数z的实部；imagez 给出复数z的虚部；absz 给出复数z的模；anglez 以弧度为单位计算z的复角。2.1.2普通变量(可动变量) MATLAB根据变量值或对变量操作来识别变量类型，不要求事先对

5、所运用变量进展声明或指定变量类型。 MATLAB中的变量命名规那么：1变量名区分大小写。2变量名长度不超越31位。3变量名以字母开头，可以是字母、数字、下划线组成，但不能运用标点。 2.1 常量与变量_2 变量命名规那么MATLAB中的变量作用域。例如：合法变量名x1 ，x2 ，a，b，c ， abc，Ma1，zhang_3xNo_1,alpha, 不合法变量：x%1，2x，x变量，a b c.变量名和函数名对字母的大小写敏感； X，x , Z , z 是不同变量创建变量在命令窗口中直接输入变量称号创建A9A 9isvarname 8th_column /确认变量名的合法性ans= 0数据类型

6、举 例描 述逻辑型数组magic(4)10包含1、0或true、false字符型数组Hello长度16位，即为字符串Int8、unit8int16、unit16uint8(magic(3)长度为8位、16位的有符号和无符号整型数组single3*1038 单精度数值型数组double3*103005+6i双精度数值型数组单元数组17 hello eye(2)包含其他数组。将不同大小有关系的数据集中到一起结构数组a.day=12;a.color=red;a.mat=magic(3);具有字段名。包含其他数组。与单元数组类似matlab数据类型MATLAB用format命令来控制输出格式，form

7、at short 短格式 3.146format long 长格式 3.14159265358979format short e 短格式e 3.1416e+000format long e 长格式e 3.141592653589793e+000format rat 分数格式 355/113format bank 银行格式 3.14who 列出在MATLAB任务空间中已有的变量whos 列出驻留变量的同时,还给出维数及性质clear 删除内存中的变量数据clc 删除命令窗口的内容已运用过的命令home 光标移到命令窗口的左上角clf 删除图形窗口的内容 调出刚刚运用过的命令quit 退出MATL

8、ABdir 显示当前目录下文件及子目录MATLAB命令窗口的部分通用命令2.2 数组_1 建立与援用2.2数组 2.2.1建立数组 1 逐个元素输入法格式：x=a,b,c x=a b c 例2-1 2.2 数组_1 建立与援用2 冒号法格式：x=初始量：步长：终止量x = i : j 假设 ij, 生成以i为初值, j为终值,1为步长的有限等差数列;x = i: j: k 假设 ik, 生成以i为初值, k为终值,-j为步长的有限等差数列; 例2-2 2.2 数组_1 建立与援用3 特殊方法 linspace,logspacex=linspace初始量：终止量：数组元素个数x=logspace

9、初始量：终止量：数组元素个数 例2-3 例2-4 2.2 数组_1 建立与援用2.2.2数组运用格式：As：数组A的第s 个元素 例如：A3=7 A1,3,5=2 A1,3,5=2,6,72.2.1 创建矩阵的常用方法:1.直接输入法; 2.函数法; 3.矩阵编辑器;4.数据文件法直接输入法三条规那么： 矩阵元素必需在方括号 之内; 同一行相邻元素间用逗号或空格分隔; 矩阵的行与行之间必需用分号分隔.例4. 三阶Hilbert矩阵 A=1 1/2 1/3;1/2 1/3 1/4; 1/3 1/4 1/5A = 1.0000 0.5000 0.3333 0.5000 0.3333 0.2500

10、0.3333 0.2500 0.20002.2、矩阵C= 产生空阵r =rand 产生随机数R=rand(3,4)产生34阶随机矩阵E=eye(3) 产生3阶单位矩阵B=zeros(3,4) 产生34阶全“0矩阵D=ones(3,4) 产生34阶全“1的矩阵X=magic(3)产生3阶幻方Y=vander(4)产生4阶范德蒙矩阵函数法构造特殊矩阵聚合矩阵经过衔接一个或多个矩阵来构成新的矩阵C=A B/程度方向上聚合C=A;B/垂直方向上聚合例 A=ones(2,5)*6; B=rand(3,5); C=A;B C=6.0000 6.0000 6.0000 6.0000 6.0000 6.000

11、0 6.0000 6.0000 6.0000 6.0000 0.6154 0.7382 0.9355 0.8936 0.8132 0.7919 0.1763 0.9169 0.0579 0.0099 0.9218 0.4057 0.4103 0.3529 0.9 获取矩阵的元素A(row,column)详细的：Ar，cAr，：A：，cA：AsALA=2 6 9;4 2 8;3 5 1A= 2 6 9 4 2 8 3 5 1A(3,2)ans= 5A(6) /等同A(3,2)ans= 5Sum(A(1:3,3) /求第三列元素之和12/18A=magic(3); B1=A(1,:), B12=A

12、(1:2,:),B13=A(1,3,1,3) B1 = 8 1 6 B12 = 8 1 6 3 5 7 B13 = 8 6 4 23.1、字符串创建字符串运用单引号创建Country=China;name=Li Yi;Hu Xu/创建二维字符串数组name= Li Yi Hu Xuname=Liu Ying;Hu Xu /字符串长度要一样name=char(Liu Ying,Hu Xu)/运用char函数创建Str2double函数将字符串单元数组转换为双精度值c=37.294e-1;-58.375;13.796;d=str2double(c)d= 3.7294 -58.3750 13.796

13、0int2str:整型转换为字符串型num2str:实数转换为字符串型mat2str:矩阵转换为字符串型比较字符串str1=hello;str2=help;strcmp(str1,str2)C= 0 /falsestr1=str2ans= 1 1 1 0 0 /确定两个字符串中的一样字符strncmp: 可选择字符串的前n+1个字符进展比较聚合字符串num_chars=28;s=There are int2str(num_chars)characters here;s=sprintf(There are %d characters heren,num_chars);country=China;

14、province=SiChuan;strcat(country,province)ans= China,SiChuan3.2、多维数组索引生成A=5 7 8;0 1 9;4 3 6; /创建一个二维数组A(:,:,2)=1 0 4;3 5 6;9 8 7; /为A添加第三维MATLAB函数生成B=randn(4,3,2); /创建正态分布随机数的432的数组类似的函数有ones(),zeros()等cat函数生成B=cat(dim,A1,A2) /按指定的维数将多个数组聚合4.1、构造调用字段的数组1、运用赋值语句创建构造数组=Lu dan;/可包含任何类型的数据stu

15、dent.ID=02;student.test=79 75 73;80 78 77.5;80 85 85;student(2).name=Han xu;/扩展构造数组student(2).ID=10;student(2).test=68 70 68;78 88 81;92 90 93;2、运用struct函数str_array=struct(field1,val1, field2,val2,)3、获取数据str=student(2).namestudent(3).test(2,2)=87IDs=student.ID/包含一切的ID字段4、操作字段student(2).gender=boy;/为

16、数组的每个构造添加字段student=rmfield(student,name);/删除给定字段mean(student(2).test);/计算test数组的行均值total=sum(student.ID);一切ID字段求和4.2、单元数组能包含其它数组1、创建单元数组A1,1=1 4 3; 0 5 8;7 2 9;A1,2=Liu zhong;A2,1=3+7i;A2,2=-pi:pi/10:pi;/经过矩阵单元索引访问数据或 A1,1=1 4 3; 0 5 8;7 2 9; A1,2=Liu zhong; A2,1=3+7i; A2,2=-pi:pi/10:pi;/经过矩阵内容索引访问数

17、据2.2 数组_2 细胞数组与构造数组1 细胞数组 例2-8 细胞数组是以单元为元素，每个单元可以包含其它类型数组，照实数矩阵、字符串数组、复数向量。细胞数组通常由创建，其数据经过数组下标援用。 2构造数组 例2-9 构造数组是根据属性名组织起来的不同类型数据集合，属性可以包含不同数据类型，构造数组数据经过属性名来援用。s = struct(field1, , field2, , .) 2.3 运算符_1 算术运算符 2.3.1算术运算符 算术加、减、乘及乘方与传统的根本一样； 点运算(点乘、点乘方、点左除与点右除)是指元素点对点运算，要求参与运算变量构造类似。 除法运算：a/b=ab； (a

18、x=b,x=ab)2.3 运算符_2 关系运算符，逻辑运算符 ，逻辑函数2.3.2关系运算符= = = = 例 if (a(5)=1 & a(6)to S=char(T) %正整数矩阵T转换为字符串矩阵S int2str(A)，num2str(A,k)，num2str(A,format) eval(S)，str2num (S)表示将字符串S转化为数值。2.3 运算符_4 字符串操作例例2-21将数值矩阵A转换成字符串矩阵。 A =1.2 6.7 3.2; 5.5 9.5 7.8 算例代码 %例2-21 A =1.2 6.7 3.2; 5.5 9.5 7.8; B1= int2str(A) B2

19、=num2str(A,0) B3=num2str(A, %10.3f) % 3位有效位,10位长留意运转结果。2.3 运算符_5 字符串比较与求值3 字符串比较 strcmp(str1,str2)表示将两个字符串进展比较 4 字符串求值 inline(exr)，inline(expr,arg1,arg2,.) inline(exr)表示将字符串表达式转化为函数表达式 arg1,arg2,.为字符串，其作用是定义变量 % 例2-24 f=inline(5*sin(x)+3*cos(y),x,y) subs(f, x,1);2.3 运算符_6 字符串比较与求值 假设其中的字符串要用详细数值替代，可

20、以运用命令subs。运用命令subs时不能同时交换多个变量、一次只能交换一个变量，见下例。 例 计算f=inline(5*sin(x)+3*cos(y),x,y)当x=1、y=2时的数值。 syms x y; f=inline(5*sin(x)+3*cos(y),x,y); A1=subs(f,x,1);A2=subs(A1,y,2);2.4 m文件_1 MATLAB中文件方式：.m .fig .mdl m文件“.m分命令文件和函数文件两种。 2.4.1 命令文件 例2-25 没有输入参数和输出参数、只是命令行的组合. 命令文件最好保管在MATLAB7works子目录任务目录下(或非中文目录下). 文件名命名与变量命名类似,文件名与内置函数及工具箱函数不应重名、与命令文件及任务空间中的变量也不应重名(最好不用中文名). 2.4 m文件_22.4.2 函数文件函数文件普通包括： 函数定义行: function 输出参数=函数名输入参数 % 前往变量多于一个时用方括号. % 函数名与所存的m文件名应同名. % 输入变量多于一个时用逗号,隔开. % 第二行，概括性信息，用于lookfor(查找)命令 % 第二行到第一非注释行之间为注释，用于help命令 % 空行后不显示。