基于matlab如何进行程序设计?
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MATLAB是美国MathWorks公司出品的商业数学软件,用于数据分析、无线通信、深度学习、图像处理与计算机视觉、信号处理、量化金融与风险管理、机器人,控制系统等领域。
MATLAB是matrix&laboratory两个词的组合,意为矩阵工厂(矩阵实验室),软件主要面对科学计算、可视化以及交互式程序设计的高科技计算环境。它将数值分析、矩阵计算、科学数据可视化以及非线性动态系统的建模和仿真等诸多强大功能集成在一个易于使用的视窗环境中,为科学研究、工程设计以及必须进行有效数值计算的众多科学领域提供了一种全面的解决方案,并在很大程度上摆脱了传统非交互式程序设计语言(如C、Fortran)的编辑模式。
MATLAB和Mathematica、Maple并称为三大数学软件。它在数学类科技应用软件中在数值计算方面首屈一指。行矩阵运算、绘制函数和数据、实现算法、创建用户界面、连接其他编程语言的程序等。MATLAB的基本数据单位是矩阵,它的指令表达式与数学、工程中常用的形式十分相似,故用MATLAB来解算问题要比用C,FORTRAN等语言完成相同的事情简捷得多,并且MATLAB也吸收了像Maple等软件的优点,使MATLAB成为一个强大的数学软件。在新的版本中也加入了对C,FORTRAN,C++,JAVA的支持。
Matlab命令执行方式有交互式的命令执行与脚本两种方式。交互式的命令执行方式,在命令行窗口逐条输入命令,MATLAB逐条解释执行;而脚本方式,将有关命令编成程序存储在一个扩展名为.m的文件中,每次运行该脚本,Matlab就会自动依次执行脚本中的命令。
matlab如何实现程序设计,具有一定借鉴价值,感兴趣的朋友可以参考下,希望大家阅读完这篇文章之后大有收获,下面让小编带着大家一起了解一下。
matlab 程序设计
基本要求:
(1)学会 Matlab 的M文件的编写方法,包括命令文件和函数文件。了解M件的调试命令和调试方法;(2) 熟练掌握 Matlab 的程序结构(顺序结构、循环结构和分支结构)与流程控制语句 . OutlineM-file(M文件);数据的输入和输出;程序设计;函数文件;全局变量和局部变量
1.M文件
用MATLAB语言编写的程序,称为M文件。M文件有两类:命令文件和函数文件。命令文件:没有输入参数,也不返回输出参数。函数文件:可以输入参数,也可返回输出参数。
input函数:用于向计算机输入一个参数。调用格式:A=input(提示信息,选项);注:‘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('What''s your name:','s')
pause函数:暂停程序的执行。调用格式:pause(延迟秒数) 注: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。
disp函数:命令窗口输出函数。调用格式:disp(输出项) 注:输出项为字符串或矩阵。例如
A='Hello,MATLAB';disp(A)
输出为:Hello,MATLAB
2.程序设计
- for语句:
格式:
for 循环变量=表达式1:表达式2:表达式3循环体语句end
注:其中表达式1的值为循环变量的初值,表达式2的值为步长,表达式3的值为循环变量的终值。步长为1时,表达式2可以省略
while语句
格式为:
while (条件)循环体语句end
【例7】 根据例3.6中求y的表达式,求:(1)y<3时的最大n值。(2)与(1)的n值对应的y值。
while语句
格式为:while (条件) 循环体语句 end 【例7】 根据例3.6中求y的表达式,求:(1)y<3时的最大n值。(2)与(1)的n值对应的y值。
3. 函数文件
是另一种形式的M文件,每一个函数文件都定义一个函数。事实上,MATLAB提供的标准函数大部分都是由函数文件定义的
函数文件由function语句引导,其格式为:
function 输出形参表=函数名(输入形参表)注释说明部分函数体
注:其中函数名的命名规则与变量名相同。输入形参为函数的输入参数,输出形参为函数的输出参数。当输出形参多于1个时,则应该用方括号括起来。
【例】 编写函数文件求小于任意自然数n的Fibonacci数列各项。
function f=ffib(n)%用于求Fibonacci数列的函数文件%f=ffib(n)%1999年9月30日编f=[1,1];i=1;while f(i)+f(i+1)
4.全局变量和局部变量
在MATLAB中,全局变量用命令global定义。函数文件的内部变量是局部的,与其他函数文件及MATLAB工作空间相互隔离。但是,如果在若干函数中,都把某一变量定义为全局变量,那么这些函数将公用这一个变量。全局变量的作用域是整个MATLAB工作空间,即全程有效。所有的函数都可以对它进行存取和修改。因此,定义全局变量是函数间传递MATLAB 是一个用于科学研究与工程应用分析和设计的商业化算术运算软件,由美国新墨西哥大学的数学教授 Cleve Moler 开发。
Moler 当时在美国阿贡国家实验室(Argonne National Laboratory)参与了两个数值计算软件包的开发:用于求取矩阵特征值的 EISPACK 和用于求解线性系统的 LINPACK。同时,他也在新墨西哥大学讲授数值分析和矩阵论的课程。为了让学生们既能够在计算机上进行实践,又能免除编写程序的麻烦,Moler 利用 FORTRAN 语言和 EISPACK 及 LINPACK 的部分功能,编写了最初版本的 MATLAB。
最初版本的 MATLAB 仅 80 个数学函数,只能在字符界面上绘制粗略的曲线图,而且缺少 M 文件和工具箱等成熟版本 MATLAB 的核心部分。它所关注的是与矩阵有关的计算,这一点从 MATLAB(Matrix Laboratory:矩阵实验室)的名称也能看出来。
在 MATLAB 向商业化软件的转变过程中,自动控制工程师 Jack Little 扮演了重要角色。他是首个商业化 MATLAB 软件的主要开发者。1981 年 IBM 公司推出其首款个人计算机后,Little 迅速意识到 MATLAB 在个人计算机上的应用前景,并与 Steve Bangert 用 C 语言改写了 MATLAB,而 M 文件、工具箱以及更为强大的图形绘制功能等重要特性也在这时加入了 MATLAB。1984 年,Moler、Little 和 Bangert 在美国加利福尼亚州成立了 MathWorks 公司。
自那以后,MATLAB 便迅速发展,成为一个强有力的科学与工程领域的应用软件。它不仅用于解决矩阵与数值计算方面的问题,而且已经成为集数值与符号计算、数据可视化、图形界面设计、程序设计、仿真等功能为一体的集成软件平台。
此外,在教育领域,MATLAB 也成为高等数学、线性代数、概率论与数理统计、数值分析、数学建模、自动控制系统设计与仿真、信号处理、通信系统仿真乃至大学物理、生物学、计量经济学等广泛课程的重要教学和实践工具,为众多的研究者与学习者所熟悉。