MATLAB語言程序設(shè)計(jì).ppt

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1、第2章MATLAB語言程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)2.1MATLAB語言數(shù)據(jù)類型2.2數(shù)值運(yùn)算2.3符號運(yùn)算2.4MATLAB語言程序控制結(jié)構(gòu)2.5M文件概述2.6MATLAB圖形繪制2.7實(shí)例解析本章目標(biāo)：了解MATLAB語言程序設(shè)計(jì)及圖形繪制的基本內(nèi)容2.1MATLAB語言數(shù)據(jù)類型MATLAB支持的基本數(shù)據(jù)類型見下圖。MATLAB的數(shù)據(jù)類型一、變量與常量變量是任何程序設(shè)計(jì)語言的基本元素之一，它是指其數(shù)值在數(shù)據(jù)處理的過程中可能會發(fā)生變化的一些數(shù)據(jù)量名稱。而常量則是指在計(jì)算過程中數(shù)值不發(fā)生變化的量。MATLAB語言變量有如下特點(diǎn)：①不要求對

2、所使用的變量進(jìn)行事先聲明，也不需要指定變量類型，MATLAB會自動(dòng)根據(jù)所賦予變量的值或?qū)ψ兞克M(jìn)行的操作來確定變量的類型；②在賦值過程中，如果變量已經(jīng)存在，MATLAB會用新值代替舊值，并以新的變量類型代替舊的變量類型。如果沒有事先聲明，MATLAB中的變量指的是局部變量。此外用戶還可以使用global()函數(shù)來定義全局變量，全局變量可以用于不同函數(shù)文件之間的傳遞，但也正是由于全局變量的這種特性使得程序的可讀性降低甚至容易出錯(cuò)，所以建議讀者一般不要使用全局變量。MATLAB語言中還有一些預(yù)定義的變量，這些變量即稱為常量。下表

3、列出了MATLAB語言中常用的幾個(gè)常量。常量名常量值常量名常量值i,jrealmin最小的正浮點(diǎn)數(shù)2.2251e-308pirealmax最大的正浮點(diǎn)數(shù)1.7977e+308eps浮點(diǎn)運(yùn)算相對精度2.2204e-016Inf或inf無窮大(如1/0)NaN或nan不定值(如0/0,∞/∞,0×∞)注：NaN與Inf的乘積仍為NaN。二、數(shù)值型數(shù)據(jù)數(shù)值型數(shù)據(jù)包括整數(shù)(帶符號和無符號)和浮點(diǎn)數(shù)(單精度和雙精度)。在缺省(默認(rèn))狀態(tài)下，MATLAB將所有的數(shù)都看作是雙精度的浮點(diǎn)數(shù)。使用整型變量和單精度變量可以節(jié)約內(nèi)存空間。三、符號

4、型數(shù)據(jù)符號型數(shù)據(jù)是一般科學(xué)計(jì)算軟件所不具有的，它可以用于公式的推導(dǎo)和數(shù)學(xué)問題的解析解法。在進(jìn)行解析運(yùn)算前需要首先將采用的變量申明為符號變量，這需要用syms()函數(shù)實(shí)現(xiàn)。例如：symsab;四、字符串字符與字符串運(yùn)算是各種高級語言不可缺少的部分，它可以用來表示一些MATLAB函數(shù)的屬性值，并用于顯示中英文內(nèi)容等。MATLAB具有強(qiáng)大的字符處理能力。1、字符串的定義MATLAB提供了以下幾種方法來定義一個(gè)字符串：①直接用單引號賦值；②利用char()函數(shù)結(jié)合ASCII碼來生成字符串(因?yàn)樽址械淖址且訟SCII碼存儲的，所

5、以大小寫是有區(qū)別的，可以用double()函數(shù)或abs()函數(shù)查看一個(gè)字符串的ASCII碼)；③利用字符數(shù)組生成字符串。例如：用戶可以在命令窗口中輸入如下語句：s1='Ilovematlab'%方式1s2=char([733210811111810132109971161089798])%方式2s3=['I','','l','o','v','e','','m','a','t','l','a','b']%方式32、字符串的連接字符串可以利用“[]”運(yùn)算符進(jìn)行拼接，不過拼接字符串時(shí)需要注意以下兩點(diǎn)：若使用“，”作為不同字符串之間

6、的間隔，則相當(dāng)于擴(kuò)展字符串成為更長的字符串向量。若使用“；”作為不同字符串之間的間隔，則相當(dāng)于擴(kuò)展字符串成為二維或者多維的數(shù)組，這時(shí)，不同行上的字符串必須具有同樣的長度，此外還可以利用MATLAB提供的函數(shù)實(shí)現(xiàn)字符串的拼接：strcat()函數(shù)實(shí)現(xiàn)字符串水平連接strvcat()函數(shù)實(shí)現(xiàn)字符串垂直連接五、元胞與結(jié)構(gòu)體型數(shù)據(jù)1、元胞數(shù)組用戶可以使用以下兩種方法來建立一個(gè)元胞數(shù)組。①用賦值語句直接定義；②由cell()函數(shù)預(yù)先分配存儲空間，然后對細(xì)胞的每個(gè)元素逐個(gè)賦值。元胞數(shù)組中元素一般可以用A{m,n}或A(m,n)這兩種方式

7、來調(diào)用，它們的不同之處在于：A{m,n}得到的結(jié)果的類型為元素自身的類型，而A(m,n)的數(shù)據(jù)類型為元胞數(shù)組類型。2、結(jié)構(gòu)數(shù)組結(jié)構(gòu)體是MATLAB中比元胞數(shù)組更廣義的數(shù)組，它的每一個(gè)元素都稱為域，域中可以存放任意類型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。與其他數(shù)組不同的是結(jié)構(gòu)數(shù)組用域名來調(diào)用域的內(nèi)容。結(jié)構(gòu)數(shù)組具有層次數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，它可以描述一個(gè)班級下的每個(gè)學(xué)生的姓名、性別、課程和得分這樣的層次結(jié)構(gòu)。該層次的結(jié)構(gòu)可以存放廣泛的數(shù)據(jù)類型，如典型的MATLAB圖形結(jié)構(gòu)就是用結(jié)構(gòu)數(shù)組來組織的，由屏幕、菜單、圖形和修飾圖形的元素自上而下這樣的層次組成。同元胞數(shù)組類

8、似，結(jié)構(gòu)數(shù)組的創(chuàng)建也有兩種方法：①用賦值語句直接定義；②用結(jié)構(gòu)函數(shù)structure()來直接產(chǎn)生。六、不同數(shù)據(jù)類型之間的轉(zhuǎn)化MATLAB提供了豐富的函數(shù)來實(shí)現(xiàn)常用數(shù)據(jù)類型間的轉(zhuǎn)換，具體見下圖。注：上圖中的S2N包括：str2int,str2num,str2mat,sscanf等；N2S包