提高MATLAB程序运行效率若干手段.PDF

2005年第11期 福建电脑 143 提高MATLAB程序运行效率的若干手段 郭永宁黄丽华 (福建师大福清分校数学与计算机科学系福建福清3s0300) 【摘要】M^Tu心是解释型语言，运行速度比较慢。本文探讨提高M^Tu啦程序运行效率的若干手段。 【关键词】MAⅡ。^B程序；运行效率；向量化；预定义； ’MAlrIAB是功能强大的科学及工程计算软件。它不但具有 以矩阵计算为基础的强大数学计算和分析功能，而且还具有丰 富的可视化图形表现功能和方便的程序设计能力。MA’IlAB的 dim∞rt，squeeze，sub2ind，sum等。 应用领域极为广泛，除数学计算和分析外，还被广泛地应用于自 三、数据的预定义 动控制、系统仿真、数字信号处理、图形图像分析、数理统计、人 虽然在MAⅡ^B中没有规定变量使用时必须预先定义。但 工智能、虚拟现实技术、通信工程、金融系统等领域，因此，MAT-是对于未定义的变量，如果操作过程中出现越界赋值等问题，系 LAB是面向21世纪计算机设计及科学计算语言。然而与vi．统将不得不对变量进行扩充，这样的操作大大降低了程序运行 8ual 的效率。所以对于可能出现变量维数不断扩大的问题时，应当预 B船ic一样，MATLAB是解释型语言，计算速度慢是MAB LAB的弱点。本文探讨提高MAⅡ．AB程序运行效率的若干手先估计变量可能出现的最大维数。进行预定义。这一类的函数有 段： 舱r∞、∞∞、ceⅡ、8tnlct、陀pmat等。例如： 一、分析程序的运行状况 进行1∞∞个元素的循环运算。比较预定义矩阵尺寸和未 预定义时所用的时问： l、通过p越ler工具或p斌le函数，可以获取每行代码的运 行情况。包括运行时间和调用次数等，因而知道哪些语句行花费 pt目0．(10∞0’I)； 的时间最多。可以集中精力进行改进。 y篁∞∞(10∞|0．1)； tic； 2、查看运行时间的函数：如果需要知道程序运行所花费的 ‘i-l：l∞∞ 时间，或者比较不同程序的运行速度，可以使用查看运行时间的 蛔=o．1．pi’t 函数如和toc。调用血函数时启动计时器，后面的第1个toc函蜊n国； 数终止它并报告所花费的时间。如： end 眦 tic e18p6edtime= 一运行要计算时问的程序段 o．28∞ toc 通过以上分析是否预定义矩阵时的运算速度，可以看到相 二、循环向量化 差较大。可见预定义矩阵时可以使程序得到显著的优化。 1、向量化方法 四、内存的管理 循环运算是MATLAB语言的一个弱点，在程序设计时，应 对内存的合理操作及管理也能提高程序运行的效率。 当尽可能避免循环运算。由于矩阵运算是MA7m蛆的核心，因 此，在MA’Ⅱ‘AB编程过程中应当强调对矩阵的整体运算，减少