Matlab编程入门(一):编程基础 | 您所在的位置:网站首页 › 怎样清除matlab命令行窗口部分 › Matlab编程入门(一):编程基础 |
上学期学了一些matlab的知识,这学期再用时竟然发现已经忘得差不多了(┬_┬) 于是决定重新开始并将它们记录下来,也方便自己以后查漏补缺!
M文件编程 脚本文件matlab有自己的命令行窗口,对于简单的命令,可以直接在命令行窗口输入,但随着命令行的增加或者命令本身复杂度的增加,再使用命令行就显得有些不便了,这时就需要脚本文件了。可以说,脚本文件是matlab指令集合的封装。 函数文件函数文件以function开始,end结束,这也是区别于脚本文件的地方。 在function后面接着定义输出参数,函数名和输入参数,比如: function [x,y,z] = math_count(a,b,c)x,y,z是输出参数,以方框括起来,math_count是函数名,a,b,c是输入参数,以圆括号括起来。 也可以没有参数,比如: function printresults(x,y)printresults是函数名,x和y是输入参数,没有输出参数。 数据类型matlab共有6中基本数据类型,分别是数值类型、逻辑类型、字符串、函数句柄、结构体和单元数组。这里我们简单地介绍前四种。 数值类型基本的数值类型包括整数类型和浮点数类型,额外的数值类型还有复数类型、无穷量(Inf)和非数值量(NaN),后面的两种算是matlab的特色类型,当然要记录一下啦! 复数类型复数包括实部和虚部两部分,matlab中默认使用i和j作为复数的虚部标志。创建复数时,可以直接利用复数形式进行输入或使用函数complex。 z=1+2i %利用复数形式进行输入输出结果: z=complex(2,3) %利用complex(x,y)函数进行输入 输出结果: z=complex(2)%利用complex(x),如果x是实数,z=x+0i,如果x是复数,z=x 输出结果: 无穷量(Inf)和非数值量(NaN) Matlab中使用Inf和-Inf分别代表正无穷量和负无穷量,NaN代表非数值量。 正负无穷量通常由于运算溢出而产生的结果,而非数值量是由于0/0或Inf/Inf非正常运算产生的结果,并且这两个NaN是不同的。 Inf和NaN是Matlab中的特殊变量,除此之外,Matlab还有一些特殊的变量 ans:系统默认的用作保存运算结果的变量名 pi:圆周率 eps:机器零阀值,Matlab中的最小数2.逻辑类型 Matlab把任何非0值当作为真,输出为1,把零当作假,输出为0. 逻辑类型数据进行运算时需要用到关系操作符和逻辑运算符。 对于Matlab的关系操作符,与c/c++基本相同,只有不等号有所不同,在c/c++中不等号为!=,而Matlab中不等号是~ =。 3.字符和字符串 字符和字符串分别是字符数组和字符串数组中的文本。 字符数组是一个字符序列,如c=\'Hello Word!\' 字符串数组是文本片段的容器,字符串数组提供一组用于将文本处理为数据的函数。从R2017a开始,字符串也可以使用双引号创建,如str="You are best!" string函数R2016b以后,可以使用字符串数组string代替字符数组。官方文档表明,还可以按照标准数组运算对字符串数组 进行索引、重构和串联,还可以使用 + 运算符向字符串追加文本。(一切都在向c++看齐啊) 4.函数句柄 函数句柄是一种间接调用函数的方式,相当于对一个函数取别名。 例如:如果你有一个函数为myfunction,现在给定语句 f=@myfunction %f是一个句柄,可以通过f调用myfunction可以通过函数句柄构造匿名函数或指定回调函数,也可以函数句柄将一个函数传递给另一个函数,或者从主函数内部调用局部函数 下面给出通过函数句柄间接调用函数的例子: 在命令行窗口输入: Handle=@sin; %也可以自己建立函数,通过函数句柄间接调用 >> x=0:pi/4:pi; %通过冒号创建一维数组,0是第一个数,每次以pi/4为单位递增,pi是最后一个数 >> y=Handle(x)输出结果:
有同学可能会问,直接调用不也是可以吗,的确可以,但函数句柄有更多的优点,列举几个 提高运行速度。matlab对函数的调用每次都要搜索所有的路径,使用函数句柄可以减少搜索,提高运行速度。 使用更方便。比如说,我在这个目录运行后,创建了本目录的一个函数句柄,当我转到其他的目录下的时候,创建的函数句柄还是可以直接调用的,而不需要把那个函数文件拷贝 过来。因为你创建的函数句柄中已经包含了路径。 控制流Matlab的控制流也与c/c++大体相同,唯一要注意的是每个条件都有相应的end关键字。 顺序结构 选择结构 if—end if—else—end if—elseif—else—end示例: 新建脚本文件,保存为exe1_1 x=input(\'enter\'\'x\'\':\');%input函数返回你输入的整数,提示信息用\'\'括起来,如果想要输出单引号,两个单引号\'\' \'\'即可 if(x>0) y=1; elseif(x==0) y=0; else y=-1; end %不要忘记加end,Matlab不会自动补全end,最好一开始就写下来,养成良好的编程习惯至关重要 disp(y) %disp作为输出函数在命令行窗口调用exe1_1,输入-5 得到结果: switch—case结构 注意Matlab与c/c++语言的switch-case结构不一样:只要条件满足,立即返回,这也是为什么不用加break的原因。 示例:新建脚本文件,保存为ex1_2 mOnth=3; switch month case {3,4,5} season=\'spring\' case {6,7,8} season=\'summer\' case {9,10,11} season=\'autumn\' otherwise season=\'winter\' end得到结果:
注意 1.M文件的搜索路径必须与当前路径一致,否则运行会出错,搜索路径即保存M文件的位置。可以直接修改当前路径与搜索路径一致,也可以添加搜索路径,这样就一劳永逸了。
2.如果遇到不认识的函数,可以利用help/doc命令在命令行查找,格式为help/doc function,function为函数名,养成查阅文档的习惯很重要! 循环结构 while,for语句 break、continue、return ——行尾可以不用加分号每一个关键字后面都要有与之对应的end关键字 范例: 使用0.618法(黄金分割法)极小化f(t)=exp(-t)+exp(t),区间为[-1,1]。(即逼近函数在已知区间的极小值,找到对应的t 0.618法主要思想: 0.618法在给定区间[a,b]内适当插入两点a1,a2,并计算其函数值。 a1,a2将区间分成三段,通过函数值大小的比较,删去其中一段,使搜索区间得以缩小, 然后再在保留下来的区间上作同样的处理,如此迭代下去,从而得到极小点的数值近似解。 0.618法主要步骤: 1.在区间[a,b]内分别按照0.618和0.382的比例处取点a1 ,a2, 把[a,b]分为三段。 2.如果f(a1)>f(a2),令a=a1,a1=a2,a2=a+0.618*(b-a) 3.如果f(a1) 4.如果满足迭代条件或者超出给定迭代次数,程序终止,否则继续运行下去。 新建名为fai.m的函数和zero_soe.m的函数 1 function z= fai(t) 2 % fai函数 3 % 给定函数 4 z=1*exp(-t)+1*exp(t); 5 end 1 function [k] = zero_soe(a0,b0,iter,tol) 2 %UNTITLED3 精确线性搜索之0.618法 3 % a0,b0分别代表左端点,右端点 4 % iter代表给定的迭代次数 5 % tol代表误差限 6 m=a0+0.382*(b0-a0); %试探点lameda0 7 n=a0+0.618*(b0-a0); %试探点u0 8 ym=fai(m); 9 yn=fai(n); 10 count=0; %现有的迭代次数 11 while(countiter) 12 if(ym>yn) 13 if(b0-mtol) 14 k=n; 15 return; 16 else 17 a0=m; 18 m=n; 19 ym=yn; 20 n=a0+0.618*(b0-a0); 21 yn=fai(n); 22 count=count+1; 23 end 24 else 25 if(n-a0tol) 26 k=m; 27 return; 28 else 29 b0=n; 30 n=m; 31 yn=ym; 32 m=a0+0.382*(b0-a0); 33 ym=fai(m); 34 count=count+1; 35 end 36 end 37 end 38 if(count>=iter) 39 disp(\'迭代次数超过给定次数!\') ; 40 end 41 end得到结果:
通过求导可知函数的极小值对应的t等于0,可知极小化的结果是正确的。 (皆大欢喜[]~( ̄▽ ̄)~*)
常用的函数命令 输入命令 clc:清除命令行窗口 clf :即clear figure,清楚图形窗口 clear:清除工作区的变量,clear all是清除全部变量 format:设置命令行窗口显示格式 iskeyword:确认输入是否为关键字,如果没有输入,则输出全部的关键字 who:显示当前变量名列表 whos:显示变量详细列表 which:查看关键字的路径 帮助 help:命令行窗口中函数的帮助 doc:帮助浏览器中的参考页 demo:帮助浏览器中查看示例 lookfor:在所有帮助条目中查看关键字
常用快捷键 Ctrl+R :注释(对多行有效) Ctrl+T :取消注释(对多行注释有效) Ctrl+Z :取消上一次操作 Ctrl+I :自动缩进(对多行有效) Ctrl+[ :减少缩进(对多行有效) Ctrl+] :增加缩进(对多行有效) ↑光标键 :选择最近的一次命令 Esc:清除当前行
参考资料: Matlab 2016a自学一本通 /刘浩,韩晶编著 ~北京:电子工业出版社,2016,12 Mathworks 中国,附链接 Matlab快速入门—Mtahworks中国
还没有写完,以后慢慢补吧~
|
CopyRight 2018-2019 实验室设备网 版权所有 |