MATLAB程序设计基础介绍.doc

第一讲　MATLAB编程基础 数值方法程序设计 第一讲　MATLAB编程基础 MACROBUTTON MTEditEquationSection2 SEQ MTEqn \r \h SEQ MTSec \r 1 \h SEQ MTChap \h 随机计算技术的发展，各种各样的应用软件越来越多，比如能够支持数学计算的软件就有多种：MATLAB、Mathmatica、Scilab等。MATLAB以其强大的矩阵计算能力使它在科学计算与工程设计中更具备竞争力，MATLAB集成了众多基本的数据处理功能，可以完美支持数值与非数值运算，本小节学习基于MATLAB的基本编程语法。 1、M文件 由MATLAB语句构成的程序通常作为文件保存在后缀为.m的文件中，称为M文件，可以使用任何一种文本编辑器来编写M文件。M文件的文件名不能用汉字，也不能用数字开头，只能用英文字符开头，后缀数字等，长度可达255个字符。M文件一般有两种类型：script文件（称为正本文件）与function文件（称为函数文件）。 1.1 正本文件 正本文件是由用户编写的一个包含一系列MATLAB正本的文本文件，在MATLAB工作空间的命令行提示符“”后敲入这个M文件的文件名就可以依次执行这个M文件中的每条语句。当需要从命令行中执行多条命令时可以使用script文件，为此你只需要将希望执行的命令逐行写入script文件中，并保存在MATLAB工作目录下。概括起来正本文件有如下特点：(1)不需要任何实参代入，也不能返回任何输出参数；(2)其中的变量作用于整个工作空间；(3)使用工作空间中的数据；(4)不需要用到任何MATLAB关键字，直接在其中写可以执行的MATLAB语句；(5)可以利用百分号作注释。（6）不能包含任何自定义函数。 例题1　本例说明一个script文件。如下语句计算一些三角函数在不同弧度时的函数值，并绘制花瓣的图象。由于语句较多，不方便在命令行中一条一条地执行，现在将这些语句利用文本编辑器逐行写入一个M文件petals.m中，则形成了一个典型的script文件，并把它保存在MATLAB工作目录下。 %文件名:petals.m theta=-pi:0.01:pi; %角大小 rho(1,:)=2*sin(5*theta).^2; %第一个花瓣 rho(2,:)=cos(10*theta).^3;%第二个花瓣 rho(3,:)=sin(theta).^2;%第三个花瓣 rho(4,:)=5*cos(3.5*theta).^3;%第四个花瓣 for k=1:4 polar(theta,rho(k,:)) % Graphics output pause end 在命令行提示符后敲入文件名petals，则可以执行其中的每一条语句，结果产生四幅花瓣图象,见图1。如果你在命令行中敲入whos并回车，则可以看到这个文件中的所有变量，这说明script文件中的变量作用域为整个MATLAB工作空间。 图1 例题1所画的花瓣 1.2 函数文件 可以利用MATLAB系统中的关键字与内部函数来构造用户自己的函数即自定义函数，并将这个函数保存在一个function文件中，它也以.m为扩展名，但要求文件名与函数名相同。概括起来function文件有如下特点： （1）文件第一行必须由关键字function 开头，后面紧跟函数原型： function［返回变量表］=函数名(形式参数表) 比如二分法求非线性方程根，函数定义语句为 function [x,abx]=cbisectionrule(f,interval,epsilon,N) 其中function是关键字，返回变量多于两个时要用方括号，这里有两个返回变量x,abx；函数名为cbisection_rule；形式参数为：f,interval,epsilon,N共四个。 （2）函数体可以由任何MATLAB语句构成； （3）被包括在函数文件中的变量只能作用在这个函数文件内部，不能被外部访问，在MATLAB工作空间中用whos命令无法显示函数文件中的变量，这与scripts文件不同。 （4）同一个function文件中可以定义多个自定义函数，第一个function 定义的函数称为主函数，它的名字应当和文件同名，第二个function及以后各个function定义的函数称为子函数，它们只能被主函数调用，不能从文件外部访问，但主函数可以被外部访问。 （5）有些函数文件可以直接在MATLAB命令行中通过敲入文件名来直接执行；但是一些只包含形式参数的函数文件只能被其它函数文件调用。 例题2　求一组离散数据的样本均值与样本标准差，它们的计算公式为