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[图文] matlab介绍(2)

时间:2007-02-27 23:44来源:Internet 作者:admin 阅读:

 

 

if n == 1, % Terminating condition output = 1; return; end output = n*fact(n-1); 在写一个递?函数时,一定要包含结束条件(Terminating condition),否则此函数将会一再呼叫自己,永远不会停止,直到电脑的 记忆体被耗尽为止。以上例而言,n==1即满足结束条件,此时我们直接将 output设为1,而不再呼叫此函数本身。 发信人: alphazhao (子羽 & 三笑), 信区: Modelling 标  题: Matlab入门 (3) 发信站: 武汉白云黄鹤站 (Fri Dec 10 14:41:49 1999), 站内信件   发信人: Mars (混沌·分形·周期三), 信区: MATH 标  题: Matlab入门教程--流程控制 发信站: 一网深情 (Sun Nov 29 17:35:36 1998), 转信 1-2、重复命令 最简单的重复命令是for?圈(for-loop),其基本形式为: for 变数 = 矩阵; 运算式; end 其中变数的值会被依次设定为矩阵的每一行,来执行介於for和end之间的 运算式。因此,若无意外情况,运算式执行的次数会等於矩阵的行数。 举例来说,下列命令会产生一个长度为6的调和数列(Harmonic sequence): x = zeros(1,6); % x是一个16的零矩阵   for i = 1:6, x(i) = 1/i; end 在上例中,矩阵x最初是一个16的零矩阵,在for?圈中,变数i的值依次是 1到6,因此矩阵x的第i个元素的值依次被设为1/i。我们可用分数来显示此 数列: format rat % 使用分数来表示数值 disp(x) 1 1/2 1/3 1/4 1/5 1/6 for?圈可以是多层的,下例产生一个16的Hilbert矩阵h,其中为於第i 列、第j行的元素为: h = zeros(6); for i = 1:6, for j = 1:6, h(i,j) = 1/(i+j-1); end end disp(h) 1 1/2 1/3 1/4 1/5 1/6 1/2 1/3 1/4 1/5 1/6 1/7 1/3 1/4 1/5 1/6 1/7 1/8 1/4 1/5 1/6 1/7 1/8 1/9 1/5 1/6 1/7 1/8 1/9 1/10 1/6 1/7 1/8 1/9 1/10 1/11  小提示:预先配置矩阵  在上面的例子,我们使用zeros来预先配置(Allocate)了一个适当大小 的矩阵。若不预先配置矩阵,程式仍可执行,但此时MATLAB需要动态地增 加(或减小)矩阵的大小,因而降低程式的执行效率。所以在使用一个矩 阵时,若能在事前知道其大小,则最好先使用zeros或ones等命令来预先配 置所需的记忆体(即矩阵)大小。 在下例中,for?圈列出先前产生的Hilbert矩阵的每一行的平方和: for i = h, disp(norm(i)^2); % 印出每一行的平方和 end 1299/871 282/551 650/2343   524/2933 559/4431 831/8801 在上例中,每一次i的值就是矩阵h的一行,所以写出来的命令特别简洁。 令一个常用到的重复命令是while?圈,其基本形式为: while 条件式; 运算式; end 也就是说,只要条件示成立,运算式就会一再被执行。例如先前产生调和 数列的例子,我们可用while?圈改写如下: x = zeros(1,6); % x是一个16的零矩阵 i = 1; while i <= 6, x(i) = 1/i; i = i+1; end format short 1-3、逻辑命令 最简单的逻辑命令是if, ..., end,其基本形式为: if 条件式; 运算式; end if rand(1,1) > 0.5, disp('Given random number is greater than 0.5.'); end Given random number is greater than 0.5. 1-4、集合多个命令於一个M档案 若要一次执行大量的MATLAB命令,可将这些命令存放於一个副档名为m的档 案,并在MATLAB提示号下键入此档案的主档名即可。此种包含MATLAB命令 的档案都以m为副档名,因此通称M档案(M-files)。例如一个名为test.m 的M档案,包含一连串的MATLAB命令,那麽只要直接键入test,即可执行其 所包含的命令: pwd % 显示现在的目录 ans =   D:\MATLAB5\bin cd c:\data\mlbook % 进入test.m所在的目录 type test.m % 显示test.m的内容 % This is my first test M-file. % Roger Jang, March 3, 1997 fprintf('Start of test.m!\n'); for i = 1:3, fprintf('i = %d ---> i^3 = %d\n', i, i^3); end fprintf('End of test.m!\n'); test % 执行test.m   Start of test.m! i = 1 ---> i^3 = 1 i = 2 ---> i^3 = 8 i = 3 ---> i^3 = 27 End of test.m!  小提示:第一注解行(H1 help line)  test.m的前两行是注解,可以使程式易於了解与管理。特别要说明的是, 第一注解行通常用来简短说明此M档案的功能,以便lookfor能以关键字比 对的方式来找出此M档案。举例来说,test.m的第一注解行包含test这个 字,因此如果键入lookfor  test,MATLAB即可列出所有在第一注解行包含test的M档案,因而test.m 也会被列名在内。 严格来说,M档案可再细分为命令集(Scripts)及函数(Functions)。前 述的test.m即为命令集,其效用和将命令逐一输入完全一样,因此若在命 令集可以直接使用工作空间的变数,而且在命令集中设定的变数,也都在 工作空间中看得到。函数则需要用到输入引数(Input arguments)和输出引数(Output arguments)来传递资讯,这就像是C语言的函数,或是FORTRAN语言的副程 序(Subroutines)。举例来说,若要计算一个正整数的阶乘 (Factorial),我们可以写一个如下的MATLAB函数并将之存档於fact.m: function output = fact(n) % FACT Calculate factorial of a given positive integer. output = 1; for i = 1:n, output = output*i; end 其中fact是函数名,n是输入引数,output是输出引数,而i则是此函数用 到的暂时变数。要使用此函数,直接键入函数名及适当输入引数值即可: y = fact(5)   y = 120 (当然,在执行fact之前,你必须先进入fact.m所在的目录。)在执行 fact(5)时,MATLAB会跳入一个下层的暂时工作空间(Temperary workspace),将变数n的值设定为5,然後进行各项函数的内部运算,所有 内部运算所产生的变数(包含输入引数n、暂时变数i,以及输出引数 output)都存在此暂时工作空间中。运算完毕後,MATLAB会将最後输出引 数output的值设定给上层的变数y,并将清除此暂时工作空间及其所含的所 有变数。换句话说,在呼叫函数时,你只能经由输入引数来控制函数的输 入,经由输出引数来得到函数的输出,但所有的暂时变数都会随着函数的 结束而消失,你并无法得到它们的值。  小提示:有关阶乘函数  前面(及後面)用到的阶乘函数只是纯粹用来说明MATLAB的函数观念。若 实际要计算一个正整数n的阶乘(即n!)时,可直接写成prod(1:n),或是 直接呼叫gamma函数:gamma(n-1)。 MATLAB的函数也可以是递?式的(Recursive),也就是说,一个函数可以 呼叫它本身。举例来说,n! = n*(n-1)!,因此前面的阶乘函数可以改成递?式的写法: function output = fact(n) % FACT Calculate factorial of a given positive integer recursively.

 

 

if n == 1, % Terminating condition output = 1; return; end output = n*fact(n-1); 在写一个递?函数时,一定要包含结束条件(Terminating condition),否则此函数将会一再呼叫自己,永远不会停止,直到电脑的 记忆体被耗尽为止。以上例而言,n==1即满足结束条件,此时我们直接将 output设为1,而不再呼叫此函数本身。

Matlab入门教程--环境设置

1-5、搜寻路径 在前一节中,test.m所在的目录是d:\mlbook。如果不先进入这个目录, MATLAB就找不到你要执行的M档案。如果希望MATLAB不论在何处都能执行 test.m,那麽就必须将d:\mlbook加入MATLAB的搜寻路径(Search path)上。要检视MATLAB的搜寻路径,键入path即可: path MATLABPATH d:\matlab5\toolbox\matlab\general d:\matlab5\toolbox\matlab\ops d:\matlab5\toolbox\matlab\lang d:\matlab5\toolbox\matlab\elmat d:\matlab5\toolbox\matlab\elfun d:\matlab5\toolbox\matlab\specfun d:\matlab5\toolbox\matlab\matfun d:\matlab5\toolbox\matlab\datafun d:\matlab5\toolbox\matlab\polyfun d:\matlab5\toolbox\matlab\funfun d:\matlab5\toolbox\matlab\sparfun d:\matlab5\toolbox\matlab\graph2d d:\matlab5\toolbox\matlab\graph3d d:\matlab5\toolbox\matlab\specgraph d:\matlab5\toolbox\matlab\graphics d:\matlab5\toolbox\matlab\uitools d:\matlab5\toolbox\matlab\strfun d:\matlab5\toolbox\matlab\iofun d:\matlab5\toolbox\matlab\timefun d:\matlab5\toolbox\matlab\datatypes d:\matlab5\toolbox\matlab\dde d:\matlab5\toolbox\matlab\demos d:\matlab5\toolbox\tour d:\matlab5\toolbox\simulink\simulink d:\matlab5\toolbox\simulink\blocks d:\matlab5\toolbox\simulink\simdemos d:\matlab5\toolbox\simulink\dee d:\matlab5\toolbox\local 此搜寻路径会依已安装的工具箱(Toolboxes)不同而有所不同。要查询某 一命令是在搜寻路径的何处,可用which命令: which expo d:\matlab5\toolbox\matlab\demos\expo.m 很显然c:\data\mlbook并不在MATLAB的搜寻路径中,因此MATLAB找不到 test.m这个M档案: which test c:\data\mlbook\test.m 要将d:\mlbook加入MATLAB的搜寻路径,还是使用path命令: path(path, 'c:\data\mlbook'); 此时d:\mlbook已加入MATLAB搜寻路径(键入path试看看),因此MATLAB已 经"看"得到test.m: which test c:\data\mlbook\test.m 现在我们就可以直接键入test,而不必先进入test.m所在的目录。  小提示:如何在其启动MATLAB时,自动设定所需的搜寻路径?  如果在每一次启动MATLAB後,都要设定所需的搜寻路径,将是一件很麻烦 的事。有两种方法,可以使MATLAB启动後,即可载入使用者定义的搜寻路 径:    1.MATLAB的预设搜寻路径是定义在matlabrc.m(在c:\matlab之下,或 是其他安装MATLAB的主目录下),MATLAB每次启动後,即自动执行此档 案。因此你可以直接修改matlabrc.m,以加入新的目录於搜寻路径之中。    1.MATLAB在执行matlabrc.m时,同时也会在预设搜寻路径中寻找 startup.m,若此档案存在,则执行其所含的命令。因此我们可将所有在 MATLAB启动时必须执行的命令(包含更改搜寻路径的命令),放在此档案 中。 每次MATLAB遇到一个命令(例如test)时,其处置程序为:    1.将test视为使用者定义的变数。    2.若test不是使用者定义的变数,将其视为永久常数。    3.若test不是永久常数,检查其是否为目前工作目录下的M档案。    4.若不是,则由搜寻路径寻找是否有test.m的档案。    5.若在搜寻路径中找不到,则MATLAB会发出哔哔声并印出错误讯息。 以下介绍与MATLAB搜寻路径相关的各项命令。 1-6、资料的储存与载入 有些计算旷日废时,那麽我们通常希望能将计算所得的储存在档案中,以 便将来可进行其他处理。MATLAB储存变数的基本命令是save,在不加任何 选项(Options)时,save会将变数以二进制(Binary)的方式储存至副档 名为mat的档案,如下述:      save:将工作空间的所有变数储存到名为matlab.mat的二进制档案。      save filename:将工作空间的所有变数储存到名为filename.mat的 二进制档案。      save filename x y z:将变数x、y、z储存到名为filename.mat的二 进制档案。 以下为使用save命令的一个简例: who % 列出工作空间的变数 Your variables are: B h j y ans i x z save test B y % 将变数B与y储存至test.mat dir % 列出现在目录中的档案 . 2plotxy.doc fact.m simulink.doc test.m ~$1basic.doc .. 3plotxyz.doc first.doc temp.doc test.mat 1basic.doc book.dot go.m template.doc testfile.dat delete test.mat % 删除test.mat 以二进制的方式储存变数,通常档案会比较小,而且在载入时速度较快, 但是就无法用普通的文书软体(例如pe2或记事本)看到档案内容。若想看 到档案内容,则必 须加上-ascii选项,详见下述:      save filename x -ascii:将变数x以八位数存到名为filename的 ASCII档案。      save filename x -ascii -double:将变数x以十六位数存到名为 filename的ASCII档案。 另一个选项是-tab,可将同一列相邻的数目以定位键(Tab)隔开。  小提示:二进制和ASCII档案的比较  在save命令使用-ascii选项後,会有下列现象:       save命令就不会在档案名称後加上mat的副档名。因此以副档名mat 结尾的档案通常是MATLAB的二进位资料档。       通常只储存一个变数。若在save命令列中加入多个变数,仍可执 行,但所产生的档案则无法以简单的load命令载入。有关load命令的用 法,详见下述。       原有的变数名称消失。因此在将档案以load载入时,会取用档案名 称为变数名称。       对於复数,只能储存其实部,而虚部则会消失。       对於相同的变数,ASCII档案通常比二进制档案大。 由上表可知,若非有特殊需要,我们应该尽量以二进制方式储存资料。 load命令可将档案载入以取得储存之变数:      load      filename:load会寻找名称为filename.mat的档案,并以二进制格式 载入。若找不到filename.mat,则寻找名称为filename的档案,并以ASCII 格式载入。      load filename -ascii:load会寻找名称为filename的档案,并以 ASCII格式载入。 若以ASCII格式载入,则变数名称即为档案名称(但不包含副档名)。若以 二进制载入,则可保留原有的变数名称,如下例: clear all; % 清除工作空间中的变数 x = 1:10; save testfile.dat x -ascii % 将x以ASCII格式存至名为testfile.dat的 档案 load testfile.dat % 载入testfile.dat who % 列出工作空间中的变数 (责任编辑:泉水)
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