Matlab编程与作图.docx

第二讲Matlab编程与作图
第一部分Matlab程序设计初步
Matlab除了指令行操作的直接交互外，作为一种高级应用软件还提供了自己的编程语言。通过编写Matlab程序，可以更加方便地调用Matlab提供的各种功能强大的函数库，使得程序能完成复杂的运算处理大量的数值数据。
1、M文件简介
Matlab提供了丰富的编程语言，使得用户可以将一连串的命令写入文件，然后使用简单的函数来执行这些命令。文件被保存为文本文件，后缀为.m，比如说dblquad.m，因此Matlab的程序通常被称为M文件。
M文件是一个文本文件，可以使用各种文本编辑器对它进行编辑和修改，比如Windows操作系统自带的记事本，也可以用Matlab内建的M文件编辑器。
M文件分为两类，一类称为脚本（Scripts），类似于批处理文件，相当于将在Matlab命令窗口中执行的一系列指令放在一个文件中，当在命令窗口调用该文件名时，则按顺序执行其中的命令集。
例：编写求10！的程序。
另一类M文件称为函数（Function），它可以接受输入变量，并将运算结果送至输出变量，类似于数学中的函数y=f(x)。
函数M文件的基本结构：
functionf=fact(n)函数定义行
%Computeafactorialvalue.
%FACT(N)returnsthefactorialofN,帮助文档
%usuallydenotedbyN!

%Putsimply,FACT(N)isPROD(1:N),注释
f=prod(1:n);函数体
2、运算符
关系运算符：<,<=,>,>=,==,~=
逻辑运算符：与（&），或（|），非（~）
例：编写分段函数
%myfun1.m
functiony=myfun1(x)
y=(x.^2).*(x>1)+(x>-1&x<=1)+(3+2*x).*(x<=-1);
注意：1.函数名与变量名的命名法则相同，要求以字母开头，后接字母或下划线；2.函数名与保存的文件名最好一致。
3、控制流
所有的计算机编程语言都提供了控制程序流执行程序的语法，Matlab也不例外。所有的控制流语法都以end结尾。
⑴for循环语句
语法：for循环变量=数组
指令组；
end
解释：对于循环变量依次取数组中的值，循环执行指令组直到循环变量遍历数组。数组最常用的形式是初值：步长：终值。
例：构造Hibert矩阵
⑵while循环
语法：while条件式
指令组；
end
解释：当条件式满足，循环执行指令组直到条件式不满足。
使用while语句要注意避免出现死循环。
例：利用迭代公式求近似值，要求误差不超过指定精度。[Sqrt.m]
⑶分支语句
语法：if条件表达式1
指令组1；
[elseif条件表达式2
指令组2；]
[·······]
[else
指令组k;]
end
解释：如果条件表达式1满足，则执行指令组1，且结束该语句；否则检查条件表达式2，若满足则执行指令组2，且结束该语句；······；若所有的条件都不满足，则执行指令组k，并结束该语句。
例：用条件语句编写分段函数[myfun2.m]
⑷开关语句
语法：switch分支变量
case值1
指令组1；
case值2
指令组2；
··········
otherwise
指令组k;
end
解释:若分支变量的值取值1，则执行指令组1，且结束该语句，若分支变量的值取值2，则执行指令组2，且结束该语句，······若分支变量不取所列出的值，则执行指令组k。
例：关于switch和input的用法。[useswitch.m]
⑸其它常用指令
●input指令提示用户从键盘输入数值、字符串或表达式，并接收该输入，语法为：
user_entry=input(‘message’)
user_entry=input(‘message’,’s’)
●pause指令使程序运行暂停，语法为
pause:暂停执行程序，等待用户按任意键继续。
pause(n):使程序暂停n秒后继续执行。
例：forn=1:4
x=-1:0.1:1;y=x.^n;plot(x,y)
pause
end
●return指令结束return指令所在函数的执行，返回到主调函数或者命令窗口。
●break指令中断执行，用在循环语句内表示跳出循环。
●error（’message’）显示出错信息，终止程序执行。
例：编写用区间迭代法求函数零点的程序。[intfzero.m]
4、其它一些有用的函数
●fcnchk函数验证函数
f=fcnchk(fun),fun可以是由字符串表示的函数表达式，（这时返回一个inline函数），也可以是函数句柄，或是函数名字符串。
f=fcnchk(fun，‘vectorized’),生成向量化函数，例如用.*代替*
举例