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文档简介
编程入门编程简介作为一种广泛应用于科学计算的工具 ,不仅具有强大的数值计算、符号计算、矩阵运算能力和丰富的绘图功能,同时也具有和C、FORTRAN等高级语言一样进行程序设计。利用
的程序控制功能,可以将有关命令编成程序在一个文件中(M
文件),然后在命令窗口中运行该文件,就会自动依次执行文件中的命令,直到全部命令执行完毕。在程序设计中,要充分利用数据结构的特点,提高编程效率。用
语言编写的程序称为
M
文件。M
文件以.m
为扩展名。M文件是由若干 命令组合在一起构成的,它可以完成某些操作,也可以实现某种算法。事实上,
提供的 函数以及各种工具箱,都是利用 语言开发的M
文件。用户也可以结合自己的工作需要,开发自己的程序或工具箱。M
文件根据调用方式的不同可以分为两类:Script: 文件/命令文件Function:函数文件M
文件M
文件的建立与打开M文件是一个文本文件,可以用任何文本编辑器来建立和编辑,通常使用
自带的
M
文件编辑器。新建一个M
文件菜单操作(File
→
New
→
M-File
)命令操作(edit
M文件名)命令按钮(快捷键)打开已有的M
文件菜单操作
(
File
→
Open
)命令操作(edit
M文件名)命令按钮
(
快捷键
)双击M
文件c
5
(
f
32)9新建一个M
文件f2cs.m,内容如下:例:编写一个 文件将华氏温度转化为摄氏温度文件举例clear;
%清除当前工作空间中的变量f=input('Please
input
Fahrenheit
temperature:');c=5*(f-32)/9;fprintf('The
centigrade
temperature
is
%g\n',c);在命令窗口中输入f2cs,即可执行该M文件。文件运行后,文件中所产生的所有变量都驻留在当前工作空间,可以用whos
查看。关系运算<小于<=小于等于>大于>=大于等于==等于~=不等于比较大小,如果结论是真则返回1
,否则返回0注意==与=的区别关系操作符能用来比较两个同样大小的数组,或用来比较一个数组和一个标量,在后一种情况,标量和数组中的每一个元素相比较,比较结果与数组大小一样。关系运算符关系运算举例例:>>2+2==4>>
2>3>>
A=[135;206];>>
B=[3>>
A>=B10;246];>>
x=[5
0;
4
2];>>
x<4&与(Elementwise
AND)|或(Elementwise
OR)~非xor(x,y)异或逻辑运算逻辑运算符&&与(Short-circuit
AND)||或(Short-circuit
OR)A
&
B
等价于and(A,B)A
|
B
等价于or(A,B)~
A
等价于not(A)运算对象与或非异或ABA&BA|B~AXor(A,B)000010010111100101111100逻辑运算表all(x)如果向量X
中所有元素都非零,则返回1,否则返回0若x
为矩阵,则any
和all
按列运算,返回一个0-1
向量逻辑运算相关函数any(x)如果向量X
中存在非零元素,则返回1,否则返回0isfinite元素为有限值,返回真值1isinf元素为无穷大,返回真值1isnan元素为不定值,返回真值1isreal参量无虚部,返回真值1isstr参量为一个字符串,返回真值1isempty参量为空,返回真值1一些测试函数括号高低幂,点幂正号,负号,逻辑非乘,除,点乘,点除加,减冒号运算关系运算&|&&||运算优先级程序控制结构有三种:顺序结构、选择结构和循环结构。任何复杂的程序都由这三种基本结构组成。顺序结构按排列顺序依次执行各条语句,直到程序的最后。这是最简单的一种程序结构,一般涉及数据的输入输出、数据的计算或处理等。M文件控制流数据的输入:inputA=input(提示信息)其中提示信息为字符串,该命令要求用户输入A
的值(可以是数或字符串)例:A=input('Please
input
A:')如果是输入字符串,也可以使用下面的方法数据输入inputA=input(提示信息,'s')注:此时输入的字符串不要加单引号!例:name=input('What''s
your
name?','s')disp(X)输出变量X
的值,可以是数值矩阵或字符串>>
B=[1
2
3;
4
5
6;
7
8
9];>>
disp(B)数据输出disp数据的输出:disp>>
A=' o,Tom
!';>>
disp(A)例:数据输出fprintffprintf(fid,format,variables)数据的输出:fprintf按指定的格式将变量的值输出到指定的文件fid
为文件句柄,若缺省,则将变量的值输出到屏幕上format
用来指定数据输出时采用的格式,常见的有%e
(采用科学计算形式)%f
(采用浮点数形式)%g
(由系统自动选取上述两种格式之一)%s
(输出字符串)format
中还可以使用一些特殊格式,如:\n
(
换行
)
\t
(
制表符
)
\b
(
退格
)
\\
(
反斜杆
)
%%
(
百分号
)数据输出fprintf>>
a=' o';
b=2.4;
c=100*pi;>>
fprintf('a=%s,b=%f,c=%e\n',a,b,c)例:format
中的输出格式要与输出变量一一对应可以没有输出变量>>
fprintf('
Today
is
Monday\n')例:pause程序的暂停:pausepause
或pause(n)若想强行终止程序的运行,可以使用Ctrl+c其中n
是延迟时间,以秒为单位;若缺省,则将暂停程序,直到用户按任意键后继续pause
off
程序中所有pause
的作用pause
on
打开pause
的作用选择结构是根据给定的条件成立或不成立,分别执行不同的语句。
用于实现选择结构的语句有
if
语句和switch
语句。选择结构单分支结构if
expression
(条件)statements
(语句组)end双分支结构if
条件语句if
expression
(条件)statements1(语句组1)elsestatements2(语句组2)end多分支结构if
expression1
(条件1)statements1(语句组1)
elseif
expression2
(条件2)statements2(语句组2)...
...elseif
expressionm
(条件m)statementsm(语句组m)elsestatements(语句组)endif
条件语句if
语句举例数论中的一个有趣问题:任取一个正整数,如果是偶数,用2除,如果是奇数,用
3乘再加1,反复这个过程,直到所得到的数为1。问:是否存在使该过程永不中止的整数?(exp01.m)while
1n=input('Please
enter
n(nonpositive
quit):');m=n;if
n<=0,
break;
endwhile
n>1if
rem(n,2)==0n=n/2;elsen=3*n+1;endfprintf('\n
n=%d',n);endfprintf('\n
%d
is
not
we
need!
continue
...
\n‘,m);endif
语句举例根据表达式的不同取值,分别执行不同的语句。switch
expression
(表达式)case
value1
(表达式1)statement1(语句组1)case
value2
(表达式2)statement2(语句组2)...
...case
valuem
(表达式m)statementm(语句组m)otherwisestatement
(语句组)endswitch
语句首先计算expression
的值,然后将它依次与各个case
指令后的检测值进行比较,当比较结果为真时,就执行相应的语句组,然后跳出switch
结构。如果所有的比较结果都为假,则执行otherwise
后面的语句组,然后跳出switch
结构。otherwise
指令可以不出现。switch
后面的表达式expression
的值可以是一个标量或字符串。switch
语句循环结构是按照给定的条件,重复执行指定的语句。用于实现循环结构的语句有for
语句和while语句循环结构for
variable=expressionstatement(循环体)end循环变量表达式expression
可以是行向量,也可以是矩阵例:
已知
y
1
1
1
1
,当
n=100时,求
y的值3
5 2n
1for
循环clear;
y=0;
n=100;for
k=1:ny=y+1/(2*k-1);end循环语句可以嵌套使用不能在for
循环体内改变循环变量的值为了提高代码的运行效率,应尽可能提高代码的向量化程度,避免for
循环的使用如果预先就知道循环的次数,则可以采用for
循环;否则,如果预先无法确定循环的次数,则可以使用
while
循环。while
循环while
expression
(条件)statement(循环体)end计算中eps
值(exp02.m)while
循环举例num=0;
EPS=1;while
(1+EPS)>1EPS=EPS/2;num=num+1;end这个例子给出了计算
eps
的 法。这里 用大写
EPS,因此系统中
eps
的值不会被覆盖。当
EPS=eps
时,条件仍成立;而当
EPS=eps/2
时,条件为假,退出循环,所以最后应有
EPS=eps/2。num
用来记录循环次数。break
和continuebreak
语句用于终止循环的执行,即跳出最内层循环continue
语句用于结束本次循环,进行
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