matlab程序设计基础课件

matlab程序设计基础matlab程序设计基础matlab程序设计基础2matlab程序设计基础matlab程序设计基础matlab1223344和其他语言一样，MATLAB的程序结构也不外三种：顺序结构、分支结构和循环结构。5、程序结构和流程控制5.1顺序结构顺序结构即指顺序往下执行的程序语句结构，其实也就是一组复合的表达式。在MATLAB中，表达式之间可以用分号、逗号或换行来分隔。如前例的函数文件summ.m和命令文件use.m均为顺序结构。5.2分支结构1、MATLAB的分支结构5和其他语言一样，MATLAB的程序结构也不外三种：顺序结构、2、分支结构的语句形式及实例分支结构就是由逻辑判断决定程序执行流转方向的一种结构。现有if.else.end和switch.case.end两种形式。第一类分支结构采用的语句形式有3种：if表达式语句组1endif表达式语句组1else

语句组2endif表达式A

语句组1elseif表达式B

语句组2else

语句组3end注意：除直接应用上述三种形式外，第3种结构可扩展，if

还可以嵌套。62、分支结构的语句形式及实例分支结构就是由逻辑判断决定程序执举例：例5.1输入数n，判断其奇偶性。程序式书写法：*

n=input(‘n=’);ifrem(n,2)==0A=‘even’elseA=‘odd’end更完善的程序式书写法：

n=input(‘n=’);ifisempty(n)==1A=‘empty’elseifrem(n,2)==0A=‘even’elseA=‘odd’end命令行书写法：

n=input(‘n=’);ifisempty(n)==1A=‘empty’,elseifrem(n,2)==0;A=‘even’,else,A=‘odd’,end7举例：命令行书写法：7例5.2写程序，判断某一年是否闰年*。C语言程序：main(){intyear,leap;scanf(“%d”,&year);if(year%4==0){if(year%100==0){if(year%400==0)leap=1;elseleap=0;}elseleap=1;}elseleap=0;if(leap)printf(“%dis”,year);elseprintf(“%disnot”,year);printf(“aleapyear.\n”);}MATLAB程序：year=input('year=');ifrem(year,4)==0ifrem(year,100)==0ifrem(year,400)==0leap=1;elseleap=0;endelseleap=1;endelseleap=0;endifleapdisplay('isaleapyear')elsedisplay('isnotaleapyear')end8例5.2写程序，判断某一年是否闰年*。C语言程序：MAswitch表达式case值1语句组1case值2语句组2……otherwise语句组n第二类分支结构采用的语句形式如下：注意：switch后的表达式的结果值，通常为标量或字符串。9switch表达式第二类分支结构采用的语句形式如下：举例：例5.3用switch语句改写例3.1。程序式书写法：

n=input(‘n=’);switchmod(n,2)*case1A=‘奇’

case0A=‘偶’

otherwiseA=‘空’

end10举例：程序式书写法：10例5.4给出一百分制成绩，要求输出成绩等级‘A’、‘B’、‘C’、‘D’、‘E’。90分以上为‘A’，80~89分为‘B’，70~79分为‘C’，60~69分为‘D’，60分以下为‘E’。C语言程序：main(){intscore,g;scanf(“%d”,&score);g=score/10;switch(g){case10:case9:printf(“A\n”);break;case8:printf(“B\n”);break;case7:printf(“C\n”);break;case6:printf(“D\n”);break;default:printf(“E\n”);}}MATLAB程序：score=input('score=');g=round(score/10-0.5);ifg==10display('A')elseswitchgcase9，display('A')case8，display('B')case7，display('C')case6，display('D')otherwisedisplay('E')endend11例5.4给出一百分制成绩，要求输出成绩等级‘A’、‘1、MATLAB的循环结构循环结构就是执行重复运算的一段程序。MATLAB的循环语句有for.end和while.end两种形式。2、循环结构的语句形式及实例5.3循环结构For循环结构的语句形式：for变量=初值:[增量]:终值语句组end

注意：for

还可以嵌套。121、MATLAB的循环结构5.3循环结构For循环结构的举例：例5.5列出构成Hilbert矩阵的程序。

clear,closeallformatrat,n=input(‘n=‘),fori=1:nforj=1:nh(i,j)=1/(i+j-1);endendh

13举例：13例5.6求100~200间的全部素数*。C语言程序：#include<math.h>main(){intm,k,i,n=0;for(m=101;m<=200;m=m+2){k=sqrt(m+1);for(i=2;i<=k;i++)if(m%i==0)break;if(i>=k+1){printf(“%d”,m);n=n+1;}}}MATLAB程序：n=0;x=1:21;form=101:2:200k=round(sqrt(m+1)-0.5);fori=2:kifrem(m,i)==0break,endj=i+1;ifj>=k+1n=n+1;x(n)=m;endendendx14例5.6求100~200间的全部素数*。C语言程序：While循环结构的语句形式：while表达式语句组end注意：while

语句中的表达式通常为关系表达式或逻辑表达式。举例：例5.7求如下级数的和：1+1/2+1/3+1/4+…+1/100。

s=0;n=1;whilen<=100s=s+1/n;n=n+1;end,s15While循环结构的语句形式：while表达式注意例5.8用π/4≈1-1/3+1/5-1/7+…公式求π的近似值，直到最后一项的绝对值小于10-6为止。C语言程序：#include<math.h>main(){ints;floatn,t,pi;t=1,pi=0;n=1.0;s=1;while((fabs(t))>1e-6){pi=pi+t;n=n+2;s=-s;t=s/n;}pi=pi*4;printf(“pi=%10.6f\n”,pi);}MATLAB程序：t=1;pi=0;n=1;s=1;whileabs(t)>1e-6pi=pi+t;n=n+2;s=-s;t=s/n;endpi=4*pi16例5.8用π/4≈1-1/3+1/5-1/7+…公匿名函数可以接受多个输入输出参数。创建匿名函数的格式：

fhandle=@(arglist)expr其中：“expr”通常是一个简单的MATLAB变量表达式，实现函数的功能；“arglist”是参数列表；“@”是MATLAB中创建函数句柄的操作符.匿名函数实例：>>myfhd1=@(x)(x+x.^2)>>myfhd1(2)ans=6>>myfhd2=@(x,y)(sin(x)+cos(y))>>myfhd2(pi/2,pi/6)ans=1.8660每一个M文件第一行定义的文件就是M文件主函数，一个M文件只能包含一个主函数，通常将M文件名和M文件主函数名设为一致。在一个函数内部可以定义一个或多个函数，这种定义在其他函数内部的函数被成为嵌套函数。嵌套函数的书写语法格式如下：functionx=A(p1,p2)…functiony=B(p3)…endend嵌套函数的互相调用需要注意和嵌套的层次密切相关，例：functionA(x,y)%外层函数A（例如主函数）

B(x,y);D(y);functionB(x,y)%A的嵌套函数（B的父函数为A）

C(x);D(y);functionC(x)%B的嵌套函数（C的父函数为B）

D(x);endend

17匿名函数可以接受多个输入输出参数。创建匿名函数的格式：匿名函18181919202021212222232324242525262627272828292930303131323233333434353536363737383839394040实例1matlab神经网络工具箱41实例1matlab神经网络工具箱411.1网络数据对象的建立net=newff([xm,xM],[h1,…,hk],{f1,…,fk});xm,xM分别为列向量(行数为变量个数)，分别存储每个变量的最小值和最大值。[h1,…,hk]表示网络各层的节点数,一共有k层.{f1,…,fk}表示各层使用的传输函数，默认为’tansig’，即Sigmoid函数。还可使用函数’purelin’，即f(x)=x。其它可看matlab帮助:helpnewff421.1网络数据对象的建立net=newff([xm,xM]1.2网络数据对象net的属性net.IW：来自输入层的加权矩阵。BP网络只用net.IW{1},表示各个输入变量对第1层各节点的加权矩阵。net.LW：来自中间层的加权向量。BP网络用net.IW{2,1}表示第1隐层个节点向下一层个节点的加权矩阵；net.IW{3,2}表示第2隐层向下一层的加权矩阵…net.b：各层的偏移。Net.b{1}表示第1隐层个节点的偏移…431.2网络数据对象net的属性net.IW：来自输入层的加net.trainParam.epochs：最大训练步数。不过当误差准则满足时，即使没达到此步数也停止训练。缺省为100。net.trainParam.goad：网络误差准则，当误差小于此准则时停止训练，缺省为0。net.trainFcn：训练算法。缺省为’trainlm’，即Levenberg-Marquardt算法。还可使用‘traingdx’，即带动量的梯度下降算法；’traincgf’，即共轭梯度法。其它可看matlab帮助:help->contents->NeuralNetworkToobox->NetworkObjectReference;help(net.trainFcn)44net.trainParam.epochs：最大训练步数。不1.3网络的训练[net,tr,Y1,E]=train(net,X,Y);net是函数newff建立的数据对象。X为n*m的矩阵,n为输入变量个数,m为样本数(即把每个样本是一个列向量)。Y为k*m的矩阵,k为数出变量个数。tr返回训练的跟踪信息,tr.epochs为训练步数,tr.perf为各步目标函数的值。Y1和E返回网络最终的输出和误差。训练结束后可以用plotperf(tr)来绘制目标值随着训练步数变化的曲线。451.3网络的训练[net,tr,Y1,E]=train(n1.4网络的泛化(预测)Y=sim(net,X);net是函数newff建立的数据对象。X为n*m的矩阵,n为输入变量个数,m为样本数(即把每个样本是一个行向量)。Y为k*m的矩阵,k为数出变量个数。461.4网络的泛化(预测)Y=sim(net,X);462例子:神经网络函数拟合(预测)试构造合适的神经网络模型拟合如下数据点,并预测x=10的值:x00.511.522.533.544.5y00.430.690.740.610.360.08-0.17-0.34-0.4x55.566.577.588.599.5y-0.35-0.23-0.080.060.160.210.20.150.07-0.01472例子:神经网络函数拟合(预测)试构造合适的神经网络模型拟matlab代码x=0:0.5:9.5;y=[0,0.43,0.69,0.74,0.61,0.36,0.08,-0.17,-0.34,-0.4,-0.35,-0.23,-0.08,0.06,0.16,0.21,0.2,0.15,0.07];net=newff([0,9.5],[5,1]);net.trainParam.epochs=100;net.trainParam.goad=0.000001;net=train(net,x,y);x1=0:0.1:10;y1=sim(net,x1);figure;plot(x,y,'.');holdon;plot(x1,y1,'r');48matlab代码x=0:0.5:9.5;4849495050谢谢！谢谢！51matlab程序设计基础matlab程序设计基础matlab程序设计基础2matlab程序设计基础matlab程序设计基础matlab52532543554和其他语言一样，MATLAB的程序结构也不外三种：顺序结构、分支结构和循环结构。5、程序结构和流程控制5.1顺序结构顺序结构即指顺序往下执行的程序语句结构，其实也就是一组复合的表达式。在MATLAB中，表达式之间可以用分号、逗号或换行来分隔。如前例的函数文件summ.m和命令文件use.m均为顺序结构。5.2分支结构1、MATLAB的分支结构56和其他语言一样，MATLAB的程序结构也不外三种：顺序结构、2、分支结构的语句形式及实例分支结构就是由逻辑判断决定程序执行流转方向的一种结构。现有if.else.end和switch.case.end两种形式。第一类分支结构采用的语句形式有3种：if表达式语句组1endif表达式语句组1else

语句组2endif表达式A

语句组1elseif表达式B

语句组2else

语句组3end注意：除直接应用上述三种形式外，第3种结构可扩展，if

还可以嵌套。572、分支结构的语句形式及实例分支结构就是由逻辑判断决定程序执举例：例5.1输入数n，判断其奇偶性。程序式书写法：*

n=input(‘n=’);ifrem(n,2)==0A=‘even’elseA=‘odd’end更完善的程序式书写法：

n=input(‘n=’);ifisempty(n)==1A=‘empty’elseifrem(n,2)==0A=‘even’elseA=‘odd’end命令行书写法：

n=input(‘n=’);ifisempty(n)==1A=‘empty’,elseifrem(n,2)==0;A=‘even’,else,A=‘odd’,end58举例：命令行书写法：7例5.2写程序，判断某一年是否闰年*。C语言程序：main(){intyear,leap;scanf(“%d”,&year);if(year%4==0){if(year%100==0){if(year%400==0)leap=1;elseleap=0;}elseleap=1;}elseleap=0;if(leap)printf(“%dis”,year);elseprintf(“%disnot”,year);printf(“aleapyear.\n”);}MATLAB程序：year=input('year=');ifrem(year,4)==0ifrem(year,100)==0ifrem(year,400)==0leap=1;elseleap=0;endelseleap=1;endelseleap=0;endifleapdisplay('isaleapyear')elsedisplay('isnotaleapyear')end59例5.2写程序，判断某一年是否闰年*。C语言程序：MAswitch表达式case值1语句组1case值2语句组2……otherwise语句组n第二类分支结构采用的语句形式如下：注意：switch后的表达式的结果值，通常为标量或字符串。60switch表达式第二类分支结构采用的语句形式如下：举例：例5.3用switch语句改写例3.1。程序式书写法：

n=input(‘n=’);switchmod(n,2)*case1A=‘奇’

case0A=‘偶’

otherwiseA=‘空’

end61举例：程序式书写法：10例5.4给出一百分制成绩，要求输出成绩等级‘A’、‘B’、‘C’、‘D’、‘E’。90分以上为‘A’，80~89分为‘B’，70~79分为‘C’，60~69分为‘D’，60分以下为‘E’。C语言程序：main(){intscore,g;scanf(“%d”,&score);g=score/10;switch(g){case10:case9:printf(“A\n”);break;case8:printf(“B\n”);break;case7:printf(“C\n”);break;case6:printf(“D\n”);break;default:printf(“E\n”);}}MATLAB程序：score=input('score=');g=round(score/10-0.5);ifg==10display('A')elseswitchgcase9，display('A')case8，display('B')case7，display('C')case6，display('D')otherwisedisplay('E')endend62例5.4给出一百分制成绩，要求输出成绩等级‘A’、‘1、MATLAB的循环结构循环结构就是执行重复运算的一段程序。MATLAB的循环语句有for.end和while.end两种形式。2、循环结构的语句形式及实例5.3循环结构For循环结构的语句形式：for变量=初值:[增量]:终值语句组end

注意：for

还可以嵌套。631、MATLAB的循环结构5.3循环结构For循环结构的举例：例5.5列出构成Hilbert矩阵的程序。

clear,closeallformatrat,n=input(‘n=‘),fori=1:nforj=1:nh(i,j)=1/(i+j-1);endendh

64举例：13例5.6求100~200间的全部素数*。C语言程序：#include<math.h>main(){intm,k,i,n=0;for(m=101;m<=200;m=m+2){k=sqrt(m+1);for(i=2;i<=k;i++)if(m%i==0)break;if(i>=k+1){printf(“%d”,m);n=n+1;}}}MATLAB程序：n=0;x=1:21;form=101:2:200k=round(sqrt(m+1)-0.5);fori=2:kifrem(m,i)==0break,endj=i+1;ifj>=k+1n=n+1;x(n)=m;endendendx65例5.6求100~200间的全部素数*。C语言程序：While循环结构的语句形式：while表达式语句组end注意：while

语句中的表达式通常为关系表达式或逻辑表达式。举例：例5.7求如下级数的和：1+1/2+1/3+1/4+…+1/100。

s=0;n=1;whilen<=100s=s+1/n;n=n+1;end,s66While循环结构的语句形式：while表达式注意例5.8用π/4≈1-1/3+1/5-1/7+…公式求π的近似值，直到最后一项的绝对值小于10-6为止。C语言程序：#include<math.h>main(){ints;floatn,t,pi;t=1,pi=0;n=1.0;s=1;while((fabs(t))>1e-6){pi=pi+t;n=n+2;s=-s;t=s/n;}pi=pi*4;printf(“pi=%10.6f\n”,pi);}MATLAB程序：t=1;pi=0;n=1;s=1;whileabs(t)>1e-6pi=pi+t;n=n+2;s=-s;t=s/n;endpi=4*pi67例5.8用π/4≈1-1/3+1/5-1/7+…公匿名函数可以接受多个输入输出参数。创建匿名函数的格式：

fhandle=@(arglist)expr其中：“expr”通常是一个简单的MATLAB变量表达式，实现函数的功能；“arglist”是参数列表；“@”是MATLAB中创建函数句柄的操作符.匿名函数实例：>>myfhd1=@(x)(x+x.^2)>>myfhd1(2)ans=6>>myfhd2=@(x,y)(sin(x)+cos(y))>>myfhd2(pi/2,pi/6)ans=1.8660每一个M文件第一行定义的文件就是M文件主函数，一个M文件只能包含一个主函数，通常将M文件名和M文件主函数名设为一致。在一个函数内部可以定义一个或多个函数，这种定义在其他函数内部的函数被成为嵌套函数。嵌套函数的书写语法格式如下：functionx=A(p1,p2)…functiony=B(p3)…endend嵌套函数的互相调用需要注意和嵌套的层次密切相关，例：functionA(x,y)%外层函数A（例如主函数）

B(x,y);D(y);functionB(x,y)%A的嵌套函数（B的父函数为A）

C(x);D(y);functionC(x)%B的嵌套函数（C的父函数为B）

D(x);endend

68匿名函数可以接受多个输入输出参数。创建匿名函数的格式：匿名函69187019712072217322742375247625772678277928802981308231833284338534863587368837893890399140实例1matlab神经网络工具箱92实例1matlab神经网络工具箱411.1网络数据对象的建立net=newff([xm,xM],[h1,…,hk],{f1,…,fk});xm,xM分别为列向量(行数为变量个数)，分别存储每个变量的最小值和最大值。[h1,…,hk]表示网络各层的节点数,一共有k层.{f1,…,fk}表示各层使用的传输函数，默认为’tansig’，即Sigmoid函数。还可使用函数’purelin’，即f(x)=x。其它可看matlab帮助:helpnewff931.1网络数据对象的建立net=newff([xm,xM]1.2网络数据对象net的属性net.IW：来自输入层的加权矩阵。BP网络只用net.IW{1},表示各个输入变量对第1层各节点的加权矩阵。net.LW：来自中间层的加权向量。BP网络用net.IW{2,1}表示第1隐层个节点向下一层个节点的加权矩阵；net.IW{3,2}表示第2隐层向下一层的加