Mathematica编程语句与例题.pptVIP

Mathematica编程语句与例题 8.1全局变量、局部变量、过程 8.1.1全局变量 在Mathematica中键入的各种命令或在Mathematica的程序语句中, 变量被赋值后, 必须用Mathematica清除变量的命令才能使其还原为符号的变量, 称为全局变量。察看某变量是否为全局变量，可以键入命令: ?变量名 Global`变量名… 说明该变量是全局变量,否则,就不是全局变量。 例如:要知道变量w是否为全局变量,可以键入: ? w 键入执行命令后,显示结果 Global`w w = 2 说明w是全局变量,且有数值2。 8.1.2 局部变量 在Mathematica的命令或程序中出现的任何合法的变量名符号，如果该变量名所代表的变量没有被赋值，则它就作为数学算式中的符号参与数学的公式推导和运算；如果该变量被赋值了，则用该变量所赋的值参与对应的数学公式推导和运算。因此，当用户在做符号运算时使用的符号含有被赋了值的变量名，则就会出现察觉不到的错误。为克服这种错误，可以在使用Mathematica的命令之前, 先用Clear[ 变量1,变量2,…]将要使用的所有变量名做清除处理, 就可以避免上述错误。 不同于全局变量, 称变量的赋值效果只在某一模块内有效的变量为局部变量。 模块是Mathematica为使用局部变量而建立的基本结构 Mathematica 中Module模块的命令为: Module[{变量表}, 表达式 ] 例如: 在Mathematica键入 In[4]:= u=5; In[5]: = s=Module[{u, v=1}, u=1; v=u+v+3] Out[5]= 5 In[6]:= Print[u, , v, ,s] Out[6]= 5 v 5 在Mathematica中使用局部变量很简单, 只要把涉及到的局部变量用大括弧{ }括起来, 放在Module模块命令的{变量表}位置, 并把相应的语句写成语句序列放在Module模块命令的表达式位置即可。 例如: Mathematica中有如下命令 In[7]:=s=Sin[x]; In[8]:=u= Cos[x]; In[9]:=D[s*u, x] Out[9]= Cos2[x] - Sin2[x] 命令中的变量s, u的值将会影响随后的命令, 如果写成 In[10]:= Module[{s, u, x}, s=Sin[x];u= Cos[x]; D[s*u, x]] Out[10]= Cos2[x$1] - Sin2[x$1] 此时命令中的变量s, u就是局部变量, 它们的值将不会影响随后的命令。 8.1.3 过程 8.2条件控制语句 Mathematica涉及条件选择的语句有好几种,这里介绍常用的三种语句: if 语句, Which 语句,Switch 语句。 8.2.1 If 语句 If 语句的一般形式为: If[ 条件, 语句或语句列] 具体形式有 命令形式1：If [条件, 语句1] 功能：如果条件成立,则执行对应的语句1，并将语句执行结果作为If语句的值，如果条件不成立，不执行语句1。 命令形式2：If [条件, 语句1, 语句2] 功能：根据条件的成立与否确定执行哪一个语句，具体执行为:条件成立时，执行语句1，否则，执行语句2，并将语句执行结果作为If语句的值。 命令形式3：If [条件, 语句1, 语句2, 语句3] 功能：根据条件的成立与否确定执行哪一个语句, 具体执行为:条件成立时,执行语句1,条件不成立时,执行语句2,否则,执行语句3, 并将语句执行结果作为If语句的值。 例1:用Mathematica命令描述下面问题:先产生一个函数[0,1]内的随机实数,再判断该随机数是否小于0.5, 如果小于0.5, 则将此随机数显示出来,否则显示”***”。 解: Mathematica 命令为: In[1]:= p= Random[]; If[p0.5, p, “***”] Out[1]=0.202857 In[2]:= If[(p=Random[])0.5, p, “***”]) Out[2]= *** 例2: 写出分段函数 的Mathematica自定义函数形式,并画出其在[3,3]上的图形 解: 因此Mathematica 命令为: In[3]:= f[x_]:=If[x1, x+Sin[x], x*Cos[x]] (或f[x_