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第四章MATLAB的程序设计

程序设计概述

一、程序设计的步骤：

抽象出问题的数学模型

根据数学模型写出解决问题的数学理论算法

选择一门语言编译系统，设计合适的数据结构并写出计算机算法

根据计算机算法写出程序代码

程序代码经过调试后，编译成在操作系统支持下的可执行文件，这个可执行文件便是程序设计的最终结果。

二、Matlab设计的步骤：

抽象出问题的数学模型

根据数学模型写出解决问题的数学理论算法

选择一门语言编译系统，设计合适的数据结构并写出计算机算法

根据计算机算法写出Matlab的程序代码

程序代码经过调试后，成为（编译成）在Matlab支持下的可执行文件，这个可执行文件便是Matlab设计的最终结果.

三、Matlab的程序代码

Matlab的代码是以文件形式编辑、存储、运行的。这些文件通常是：

M－脚本文件（M-函数文件，M-文件），它们通常是由M-file编辑器编制的，在命令窗口执行。

GUI文件(“GUI”是图形用户界面的简称，是一个*.fig图形文件)，它是由GUI编辑器编写的，通常与M－脚本文件相关联。GUI文件可视为M－脚本文件的组装器，它在命令窗口打开后，可通过鼠标来点击执行M－脚本文件。

编写M－脚本文件是Matlab的程序设计的核心。在

Matlab的程序设计中以下几个问题是要关注的：

程序的结构：顺序结构，选择结构，循环结构

函数的调用及参数值的传递

以上问题要通过实践学习总结

M文件

一、M文件的建立与编辑

建立新的M 文件

菜单操作：MATLAB命令窗口的File菜单→New菜单项→M-file命令。

命令操作：在MATLAB命令窗口输入命令edit。

命令按钮操作：单击MATLAB命令窗口工具栏上的“新建”命令按钮。

编辑已有的M文件二、M文件的分类

分类：命令文件(ScriptFile)和函数文件(FunctionFile)。

例4-1建立一个命令文件将变量a,b的值互换，然后运行该命令文件。

首先建立命令文件并以文件名exch.m存盘：

clear;

a=1:10;b=[11,12,13,14;15,16,17,18];

c=a;a=b;b=c;a

b

然后在MATLAB的命令窗口中输入exch，将会执行该命令文件。

例4-2 建立一个函数文件将变量 a,b 的值互换，然后在命令窗口调用该函数文件。

首先建立函数文件fexch.m：function[a,b]=exch(a,b)c=a;a=b;b=c;

然后在MATLAB的命令窗口调用该函数文件：

clear;

x=1:10;y=[11,12,13,14;15,16,17,18];

[x,y]=fexch(x,y)

三、数据的输入输出

1、input函数

调用格式为：

A=input(提示信息，选项)；

其中提示信息为一个字符串，用于提示用户输入什么样的数据。如果在input函数调用时采用s选项，则允许用户输入一个字符串。例如，想输入一个人的姓名，可采用命令：

xm=input(Whatsyourname?,s)2、disp函数

调用格式为:disp(输出项)。其中输出项既可以为字符串，也可以为矩阵。

注意：用disp函数显示矩阵时将不显示矩阵的名字，而且其格式更紧密，且不留任何没有意义的空行。

例4-３ 求一元二次方程ax2+bx+c=0的根。程序如下：

a=input(a=?);

b=input(b=?);

c=input(c=?);d=b*b-4*a*c;

x=[(-b+sqrt(d))/(2*a),(-b-sqrt(d))/(2*a)];

disp([x1=,num2str(x(1)),,x2=,num2str(x(2))]);3、pause函数：

其调用格式为：pause(延迟秒数)。如果省略延迟时间，直接使用pause，则将暂停程序，直到用户按任一键后程序继续执行。若要强行中止程序的运行可使用Ctrl+C命令。

四、程序结构1、选择结构if 语句

在MATLAB中，if语句有3种格式。

单分支if语句语句格式为：

if 条件语句组

end

当条件成立时，则执行语句组，执行完之后继续执行 if 语句的后继语句，若条件不成立，则直接执行if 语句的后继语句。

双分支if语句语句格式为：

if 条件语句组1

else

语句组2end

当条件成立时，执行语句组 1，否则执行语句组 2，语句组1或语句组2 执行后，再执行if 语句的后继语句。

例4-4计算分