Transcript 2015MATLAB-03

Mathematical Modeling and MATLAB
数学建模与MATLAB
主讲人：孙越
数学建模与MATLAB
第三讲：MATLAB程序设计(1)
2015/4/20
§3.1
M文件
数学建模与MATLAB
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M文本编辑器的基本知识
• M文件的语法类似于一般高级语言，是一种程序化的编程
语言。
• 但是，与传统的高级语言相比，M文件又有自己的特点。
• 它只是一个简单的ASCII型码文本文件，因此，它的语法
比一般的高级语言要简单，程序也容易调试，并且有很好
的交互性。
• 文件名必须以英文字符开头，且不包含运算符，不与变量
名函数名重复。
• M文件分为脚本文件和函数文件。
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M文件的建立与运行
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M文件的建立与运行
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脚本M文件
• 脚本文件是命令的集合，是由一系列MATLAB命令、内置
函数及M文件等组成的文件。它是M文件中最简单的一种
，不需要输入、输出参数，用命令语句可以控制MATLAB
命令工作空间的所有数据。在运行过程中，产生的所有变
量均是命令工作空间变量，这些变量一旦生成，就一直保
持在内存空间中，除非用户执行clear命令将它们清除。
• 运行一个脚本文件等价于从命令窗口中顺序运行文件里的
语句。由于脚本文件只是一串命令的集合，因此，只需像
在命令窗口中输入语句那样，依次将语句编辑在脚本文件
，然后在MATLAB命令窗口输入该命令文件的名字就会顺
序执行命令文件中的命令。
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函数M文件
•
函数M文件是第一个可执行语句以function开始的M文件
，每一个函数文件都定义一个函数，它可以接受参数、也
可以返回参数。
• 格式
function [输出变量组]=函数名（输入变量组）
注释说明部分
函数体
end
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§3.2
程序设计
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关系运算符
运算符
说明
运算符
说明
<
小于
<=
小于或等于
>
大于
>=
大于或等于
==
等于
~=
不等于
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逻辑运算符
• 逻辑真：1
逻辑假：0
与运算：&
或运算：|
非运算：~
1&1=1
1&0=0
0&0=0
1|1=1
1|0=1
0|0=0
~1=0
~0=1
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运算符优先级
• 当将多个运算符和变量写成一个MATLAB表达式时，运算
符的优先次序必须明确。
优先级
最高
运算符
圆括号 ()
↓
转置 (.’)，共轭转置 (‘)，乘方 (.^)，矩阵乘方 (^)
↓
逻辑非(~)
↓
乘法 (.*)，矩阵乘法 (*)，右除 (./)，左除 (.\)，矩阵右除 (/)，矩阵左除 (\)
↓
加法 (+)，减法 (-)
↓
冒号运算符 (:)
↓
小于 (<)，小于等于 (<=)，大于 (>)，大于等于 (>=)，等于 (==)，不等于 (~=)
↓
逻辑与 (&)
最低
逻辑或 ( | )
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例题
A= 1 2 3 4 5 6 7 8 9
B= 9 8 7 6 5 4 3 2 1
L=
• L1=A<4
• L2=A>3&B<6
• L3=A>3 | B<6
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程序设计三种结构
• MATLAB语言提供三种结构化语句来控制程序的
执行流程：
• 顺序结构：
– 一种按书写顺序执行的结构。
• 选择结构：
– 根据运行时的情况自动选择要执行的语句。
• 循环结构：
– 根据情况自动重复执行有关语句。
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顺序结构
• 顺序结构即按照语句书写顺序执行的程序结构。
A
B
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顺序结构程序举例
• 使用脚本式M文件绘制一个正弦曲线：
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课堂练习
• 现有一份学生成绩：
45 69 78 96 32 95 88 79 85 74
• 创建M文件，利用顺序结构，编程计算：
• （1）平均分
• （2）及格人数
• （3）小于40分和大于等于90分的人数
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答案
clear;
clc;
A=[45 69 78 96 32 95 88 79 85 74];
a=sum(A)/sum(A>0);
b=sum(A>60);
c=sum(A<40|A>=90);
fprintf('平均分：%4.2f分\n及格人数：%d人\n高分低分
人数：%d人\n',a,b,c);
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选择结构
• 选择结构又称为分支结构，是指有条件地选择要
执行的程序段。
K
真（非0）
A
条件
K≠k1…kn
假（0）
K=k1
K=k2
B
A1
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A2
K=ki
…
Ai
……
B
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if-else-end语句
• 1、单分支 if-end 结构
• 格式
if 表达式
执行代码块
end
• 这是最简单的判断语句，只有一个判断语句，其中的表达
式为逻辑表达式，当表达式为真时，执行相应的语句，否
则，直接跳到下一段语句。
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if-else-end语句
• 2、双分支 if…else…end 结构
• 当程序有两个选择时，可以选择 if…else…end 结构，此时
程序结构为：
if 表达式
执行代码块1
else
执行代码块2
end
• 当判断表达式为真时，执行代码块1，否则执行代码块2。
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开始
例题1
• 输入两个整数，输出其中较大的数。
输入x、y
真
假
x>y
max=x
max=y
输出max
结束
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例题2
• 从键盘输入一个年份，判断是否是闰年。
• 公历闰年计算方法（按一回归年365天5小时48分45.5秒）
• 1、普通年能整除4且不能整除100的为闰年。（如2004年
就是闰年,1901年不是闰年）
• 2、世纪年能整除400的是闰年。(如2000年是闰年，1900
年不是闰年)
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例题2
• 从键盘输入一个年份，判断是否是闰年。
disp('请输入一个年份：');
x=input('year=');
if mod(x,400)==0 | (mod(x,4)==0 & mod(x,100)~=0)
fprintf('%d是闰年！\n',x);
else
fprintf('%d不是闰年！\n',x);
end
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例题2
• 从键盘输入一个年份，判断是否是闰年。
• 公历闰年计算方法（按一回归年365天5小时48分45.5秒）
• 1、普通年能整除4且不能整除100的为闰年。（如2004年
就是闰年,1901年不是闰年）
• 2、世纪年能整除400的是闰年。(如2000年是闰年，1900
年不是闰年)
• 3、对于数值很大的年份,这年如果能被3200整除,并且能被
172800整除则是闰年（即出现限制条件，仅被3200整除的
年份不是闰年） 。如172800年是闰年，86400年不是闰年(
因为虽然能被3200整除，但不能被172800整除)。
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