码迷,mamicode.com
首页 > 其他好文 > 详细

matlab编程

时间:2020-03-11 11:15:58      阅读:71      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

标签:顺序   它的   strong   cti   直接   静态   time   变量   sea   

  • 变量作用域

    有如下三种作用域的变量:

    • 局部变量
      每个函数(函数会在后面细讲)中定义的变量,只能在当前函数体内访问到。

    • 全局变量
      在函数体中用global关键字声明的变量,它的作用域是:所有的函数和Matlab工作空间。任何一个地方改变了全局变量的值,其他所有使用到它的地方的值都会随着改变。建议尽量少使用全局变量。

    • 静态变量
      在一个函数中可以使用persistent关键字声明一个静态变量,只要函数存在,静态变量就不会被清除。

  • 控制流 

     Matlab的控制流也与c/c++大体相同,唯一要注意的是每个条件都有相应的end关键字。

    • 顺序结构
    • 选择结构
      • if—end
      • if—else—end
      • if—elseif—else—end  

     示例:

    新建脚本文件,保存为exe1_1    

技术图片
            x=input(‘enter‘‘x‘‘:‘);%input函数返回你输入的整数,提示信息用‘‘括起来,如果想要输出单引号,两个单引号‘‘ ‘‘即可
            if(x>0)
              y=1;
            elseif(x==0)
                y=0;
            else y=-1;
            end        %不要忘记加end,Matlab不会自动补全end,最好一开始就写下来,养成良好的编程习惯至关重要
            disp(y)     %disp作为输出函数
技术图片

  在命令行窗口调用exe1_1,输入-5

  得到结果:

        技术图片   

  • switch—case结构  
  • 注意Matlab与c/c++语言的switch-case结构不一样:只要条件满足,立即返回,这也是为什么不用加break的原因。    

  示例:新建脚本文件,保存为ex1_2     

技术图片
             month=3;
              switch month
                       case {3,4,5}
                          season=‘spring‘ 
                      case {6,7,8}
                          season=‘summer‘
                      case {9,10,11}
                          season=‘autumn‘
                      otherwise
                          season=‘winter‘
                 end 
技术图片

  得到结果:

       技术图片

  注意

  1.M文件的搜索路径必须与当前路径一致,否则运行会出错,搜索路径即保存M文件的位置。可以直接修改当前路径与搜索路径一致,也可以添加搜索路径,这样就一劳永逸了。  

           技术图片

  2.如果遇到不认识的函数,可以利用help/doc命令在命令行查找,格式为help/doc function,function为函数名,养成查阅文档的习惯很重要!         

  •  循环结构   
    • while,for语句
    • break、continue、return ——行尾可以不用加分号 
    • 在循环次数未知的时候,就不能用for语句了,这个时候可以使用while语句
    • 每一个关键字后面都要有与之对应的end关键字
    • sum = 0;
      for i = 1 : 100
          sum = sum + i;
      end
      disp(sum)
              5050
i = 1;
sum = 0;
while i <= 100
    sum = sum + i;
    i = i + 1;
end
disp(sum)
        5050

范例:

    使用0.618法(黄金分割法)极小化f(t)=exp(-t)+exp(t),区间为[-1,1]。(即逼近函数在已知区间的极小值,找到对应的t

    0.618法主要思想:

       0.618法在给定区间[a,b]内适当插入两点a1,a2,并计算其函数值。

       a1,a2将区间分成三段,通过函数值大小的比较,删去其中一段,使搜索区间得以缩小,

       然后再在保留下来的区间上作同样的处理,如此迭代下去,从而得到极小点的数值近似解。

    0.618法主要步骤:

     1.在区间[a,b]内分别按照0.618和0.382的比例处取点a1 ,a2, 把[a,b]分为三段。 

     2.如果f(a1)>f(a2),令a=a1,a1=a2,a2=a+0.618*(b-a)   

    3.如果f(a1)<f(a2) ,令b=a2,a2=a1,a1=a+0.382*(b-a)

    4.如果满足迭代条件或者超出给定迭代次数,程序终止,否则继续运行下去。    

      新建名为fai.m的函数和zero_soe.m的函数

1                   function z= fai(t)
2               %  fai函数
3               %    给定函数
4               z=1*exp(-t)+1*exp(t);
5                end                             
技术图片
 1              function [k] = zero_soe(a0,b0,iter,tol)
 2              %UNTITLED3 精确线性搜索之0.618法
 3              %   a0,b0分别代表左端点,右端点
 4              %   iter代表给定的迭代次数
 5              %   tol代表误差限
 6             m=a0+0.382*(b0-a0);  %试探点lameda0
 7             n=a0+0.618*(b0-a0);  %试探点u0
 8             ym=fai(m);
 9             yn=fai(n);
10             count=0;    %现有的迭代次数
11             while(count<iter)
12                 if(ym>yn)
13                     if(b0-m<=tol)
14                         k=n;
15                         return;
16                     else
17                         a0=m;
18                         m=n;
19                         ym=yn;
20                         n=a0+0.618*(b0-a0);  
21                         yn=fai(n);
22                         count=count+1;
23                     end         
24                 else 
25                     if(n-a0<=tol)
26                         k=m;
27                       return;           
28                     else
29                        b0=n;
30                        n=m;
31                        yn=ym;
32                        m=a0+0.382*(b0-a0);
33                        ym=fai(m);
34                        count=count+1;
35                     end
36                 end
37             end
38             if(count>=iter)
39                disp(‘迭代次数超过给定次数!‘) ;
40             end
41             end
技术图片

 得到结果:

      技术图片

 通过求导可知函数的极小值对应的t等于0,可知极小化的结果是正确的。

异常处理语句

当程序发生异常时,需要捕获异常并对异常进行处理,这个时候需要用到try-catch语句,基本语法格式:

try
    语句块1
catch
    语句块2
end
% 如果语句块1发生异常,会跳到语句块2

几点实用编程技巧

计算函数用时

在任意代码段的开始和结束使用tictoc语句对,可以计算这段代码的用时,编写一个名为myadd.m的m函数如下:

function sum = myadd()
tic
s = 0;
for i = 1:1000000
   s = s + 1/i;
end
sum = s;
toc

在命令行中调用myadd函数:

?myadd

elapsed_time =

    1.1740


ans =

   14.3927

可以看到myadd函数用时1.174秒,结果为14.3927

用向量化的操作来代替循环操作

向量化的操作相比循环操作而言,在数据量大的时候性能将会显著提高。
比如对比如下两个函数:

function result = myadd1()
tic
s = 0;
for i = 1:1000000
   s = s + 1/i;
end
result = s;
toc

function result = myadd2()
tic
i = 1:1000000;
result = sum(1./i);
toc

分别调用myadd1、myadd2函数,结果对比如下:

myadd1
elapsed_time = 1.1740
ans = 14.3927
myadd2
elapsed_time =  0.0200
ans =14.3927

可以看出,采用向量化的操作后,相比使用循环,同样的数据量的计算效率得到了几十倍的提升。

次数多的循环放在内层,次数少的循环放在外层

可以防止损耗过多程序性能。

大型矩阵预先定维

先使用zerosones函数对大型矩阵预先定维,将会显著降低程序耗时。

matlab编程

标签:顺序   它的   strong   cti   直接   静态   time   变量   sea   

原文地址:https://www.cnblogs.com/xxfx/p/12460598.html

(0)
(0)
   
举报
评论 一句话评论(0
登录后才能评论!
© 2014 mamicode.com 版权所有  联系我们:gaon5@hotmail.com
迷上了代码!