第3章 MATLAB程序设计 3.1 M文件 3.2 程序控制结构 3.3 函数文件 3.4 程序举例 3.5 程序调试 3.1 M文件 max.book118.com M文件概述 用MATLAB语言编写的程序,称为M文件。M文件可以根据调用方式的不同分为两类:命令文件(Script File)和函数文件(Function File)。 例3-1 分别建立命令文件和函数文件,将华氏温度f转换为摄氏温度c。 程序1: 首先建立命令文件并以文件名f2c.m存盘。 clear; %清除工作空间中的变量 f=input('Input Fahrenheit temperature:'); c=5*(f-32)/9 然后在MATLAB的命令窗口中输入f2c,将会执行该命令文件,执行情况为: Input Fahrenheit temperature:73 c = 22.7778 程序2: 首先建立函数文件f2c.m。 function c=f2c(f) c=5*(f-32)/9 然后在MATLAB的命令窗口调用该函数文件。 clear; y=input('Input Fahrenheit temperature:'); x=f2c(y) 输出情况为: Input Fahrenheit temperature:70 c = 21.1111 x = 21.1111 max.book118.com M文件的建立与打开 M文件是一个文本文件,它可以用任何编辑程序来建立和编辑,而一般常用且最为方便的是使用MATLAB提供的文本编辑器。 1.建立新的M文件 为建立新的M文件,启动MATLAB文本编辑器有3种方法: (1) 菜单操作。从MATLAB主窗口的File菜单中选择New菜单项,再选择M-file命令,屏幕上将出现MATLAB 文本编辑器窗口。 (2) 命令操作。在MATLAB命令窗口输入命令edit,启动MATLAB文本编辑器后,输入M文件的内容并存盘。 (3) 命令按钮操作。单击MATLAB主窗口工具栏上的New M-File命令按钮,启动MATLAB文本编辑器后,输入M文件的内容并存盘。 2.打开已有的M文件 打开已有的M文件,也有3种方法: (1) 菜单操作。从MATLAB主窗口的File菜单中选择Open命令,则屏幕出现Open对话框,在Open对话框中选中所需打开的M文件。在文档窗口可以对打开的M文件进行编辑修改,编辑完成后,将M文件存盘。 (2) 命令操作。在MATLAB命令窗口输入命令:edit 文件名,则打开指定的M文件。 (3) 命令按钮操作。单击MATLAB主窗口工具栏上的Open File命令按钮,再从弹出的对话框中选择所需打开的M文件。 3.2 程序控制结构 max.book118.com 顺序结构 1.数据的输入 从键盘输入数据,则可以使用input函数来进行,该函数的调用格式为: A=input(提示信息,选项); 其中提示信息为一个字符串,用于提示用户输入什么样的数据。 如果在input函数调用时采用's'选项,则允许用户输入一个字符串。例如,想输入一个人的姓名,可采用命令: xm=input('What''s your name?','s'); 2.数据的输出 MATLAB提供的命令窗口输出函数主要有disp函数,其调用格式为 disp(输出项) 其中输出项既可以为字符串,也可以为矩阵。 例3-2 输入x,y的值,并将它们的值互换后输出。 程序如下: x=input('Input x please.'); y=input('Input y please.'); z=x; x=y; y=z; disp(x); disp(y); 例3-3 求一元二次方程ax2 +bx+c=0的根。 程序如下: a=input('a=?'); b=input('b=?'); c=input('c=?'); d=b*b-4*a*c; x=[(-b+sqrt(d))/(2*a),(-b-sqrt(d))/(2*a)]; disp(['x1=',num2str(x(1)),',x2=',num2str(x(2))]); 3.程序的暂停 暂停程序的执行可以使用pause函数,其调用格式为: pause(延迟秒数) 如果省略延迟时间,直接使用pause,则将暂停程序,直到用户按任一键后程序继续执行。 若要强行中止程序的运行可使用Ctrl+C命令。 max.book118.com 选择结构 1.if语句 在MATLAB中,if语句有3种格式。 (1) 单分支if语句: if 条件 语句组 end 当条件成立时,则执行语句组,执行完之后继续执行if语句的后继语句,若条件不成立,则直接执行if语句的后继语句。 (2) 双分支if语句: if 条件 语句组1 else 语句组2 end 当条件成立时,执行语句组1,否则执行语句组2,语句组1或语句组2执行后,再执行if语句的后继语句。 例3-4 计算分段函数的值。 程序如下: x=input('请输入x的值:'); if x =0 y= (x+sqrt(pi))/exp(2); else y=log(x+sqrt(1+x*x))/2; end Y (3) 多分支if语句: if 条件1 语句组1 elseif 条件2 语句组2 …… elseif 条件m 语句组m else 语句组n end 语句用于实现多分支选择结构。 例3-5 输入一个字符,若为大写字母,则输出其对应的小写字母;若为小写字母,则输出其对应的大写字母;若为数字字符则输出其对应的数值,若为其他字符则原样输出。 c=input('请输入一个字符','s'); if c ='A' & c ='Z' disp(setstr(abs(c)+abs('a')-abs('A'))); elseif c ='a'& c ='z' disp(setstr(abs(c)- abs('a')+abs('A'))); elseif c ='0'& c ='9' disp(abs(c)-abs('0')); else disp(c); end 2.switch语句 switch语句根据表达式的取值不同,分别执行不同的语句,其语句格式为: switch 表达式 case 表达式1 语句组1 case 表达式2 语句组2 …… case 表达式m 语句组m otherwise 语句组n end 当表达式的值等于表
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