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数学实验（Matlab编程基础）

news 来源：原创 2025/6/18 12:34:44

一、函数文件

Matlab编程基础

·Matlab作为一种广泛应用于科学计算的工具软件，不仅具有强大的数值计算、符号计算、矩阵运算能力和丰富的绘图功能，同时也具有和C、FORTRAN等高级语言一样进行程序设计

·利用Matlab的程序控制功能，可以将有关Matlab命令编成程序存储在一个文件中（M文件），然后在命令窗口中运行该文件，Matlab就会自动依次执行文件中的命令，直到全部命令执行完毕。

M文件

·用Matlab语言编写的程序称为M文件。

·M文件是以 .m 为扩展名。

·M文件是由若干Matlab命令组合在一起的，事实上，Matlab提供的内部函数以及各种工具箱，都是利用Matlab语言开发的M文件。用户可以结合自己的工作需要，开发自己的程序。

·M文件根据调用方式的不同可以分为两类：

-Script：脚本文件/命令文件

-Function：函数文件

M文件的创立和打开

·新建一个M文件

-点击左上角新建脚本，再点击左上角新建，就可以选择具体类型

-命令按钮（快捷键）

·打开已有的M文件

-菜单操作（File —> Open）

-命令按钮（快捷键）

-双击M文件

函数文件举例

例：给定系数a，b，c。求一元二次方程 $ax^2+bx+c=0$ 的根。

·函数三要素：1.输入参数；2.输出参数；3.函数名和文件名

函数文件

·函数文件由 function 语句引导

function [out1,out2,...]=函数名[in1,in2,...]

-第一行为引导行，表示该M文件是函数文件

-函数名的命名规则与变量名相同（必须以字母开头）

-当输出行参多于一个时，用方括号括起来

-函数必须是一个单独的M文件

-函数文件名必须与函数名一致

-以百分号开始的语句为注释语句

·函数调用的一般格式示例：

[x1,x2]=myfun（1,0,-1）

[输出实参列表]=函数名（输入实参列表）

·说明：一旦编写好函数后，该函数基本上与内置函数的地位和使用方法相同（在同一文件夹或路径下）

子函数

·函数文件中可以含有一个或多个子函数

·子函数由 function 语句引导

·主函数必须位于最前面，子函数出现的次序任意

·子函数只能被主函数和位于同一个函数文件中的其它子函数调用

·除了用 global 定义的全局变量外，子函数中的变量都是局部变量，子函数与主函数及其它子函数之间通过输入、输出参数进行数据传递

子函数示例

二、关系运算与逻辑运算

关系运算

·关系运算符

·注意：== 与 = 的区别

逻辑运算

·逻辑运算符

例如：

A & B 等价于 and(A,B)

A | B 等价于 or(A,B)

~A 等价于 not(A)

数据输入 input

·数据的输入：input

A = input(提示信息)

例：

·如果是输入字符串，也可以使用下面的方法

A = input(提示信息,'s')

注：此时输入的字符串不要加单引号！

例：

数据输出 disp

·数据的输出：disp

disp(X)

·输出变量X的值，可以是数值矩阵或字符串

例：

数据输出 fprintf

fprintf：按指定的格式将变量的值输出到指定的文件

fprintf(fid,format,variables)

·format用来指定数据输出时采用的格式，常见的有：

%f （采用浮点数形式）

%d （整型数据）

%s （输出字符串）

·format中还可以使用一些特殊格式，如：

\n （换行）

\t （制表符）

\b （退格）

\ \ （反斜杠）

%% （百分号）

三、选择与循环语句

M文件控制流

·程序控制结构有三种：顺序结构、选择结构和循环结构。任何复杂的程序都由这三种基本结构组成。

顺序结构

·按排列顺序依次执行各条语句，直到程序的最后

选择结构

·选择结构是根据给定的条件成立或不成立，分别执行不同的语句。

·Matlab用于实现选择结构的语句有 if语句和 switch语句。

if条件语句

·单分支结构

·双分支结构

·多分支结构

程序示例：分段函数

switch语句

·根据表达式的不同取值，分别执行不同的语句

循环结构

for循环示例

例：一个三位整数各位数字的立方和等于该数本身则称该数为水仙花数。输出全部水仙花数。

while循环举例

·测试 Matlab 中 eps 值

其他流程控制语句

· break 和 continue （类似C语言）

-break 语句用于终止循环的运行，即跳出最内层循环

-continue 语句用于结束本次循环，进行下一次循环

-break 和 continue 一般与 if 语句配合使用

· return 语句用于退出正在运行的脚本或函数，通常用在函数文件中

return语句

程序设计技术

·阵列矩阵的初始化工作：一个良好的编程素养的体现

·程序出错主要为两类：

（1）格式错误，如缺 ' 或 ' 等，在运行时可检测出大多数该类错误，并指出错在哪一行

（2）算法错误，逻辑上的错误，不易查找，遇到此类错误时需耐心

数学实验（Matlab编程基础）

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