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  • matlab编写函数文件
    千次阅读
    2019-04-06 10:51:07

    MATLAB编写函数文件的实例
    1.在M文件编辑器中,编写“ssort”函数的代码
    函数代码如下:

    function out=ssort(a)
    %ssort程序代码按照升序排列数据
    %Define variables:
    %a input array to sort
    %ii index variable
    %nvals number of values in “a”
    %out sorted output array
    %temp temp variable for swaping
    nvals=size(a,2);
    for ii=1:nvals-1
    iptr=ii;
    for jj=ii+1:nvals
    if a(jj)<a(iptr)
    iptr=jj;
    end
    end
    if ii~=iptr
    temp=a(ii);
    a(ii)=a(iptr);
    a(iptr)=temp;
    end

    end
    out=a;

    2.保存程序代码
    3.编写“test_sort”脚本文件
    脚本文件代码如下:

    nvals=input(‘Enter number of the numbers to sort:’);
    1
    array=zeros(1,nvals);
    for ii=1:nvals
    string=[‘Enter value’ int2str(ii) ‘:’];
    array(ii)=input(string);
    end
    sorted=ssort(array);
    fprintf(’\n sorted data:\n’);
    for ii=1:nvals
    fprintf(’%8.4f\n’,sorted(ii));
    end

    4.保存程序代码
    5.运行代码
    在MATLAB命令窗口中输入“test_sort”,按下回车键,根据所得的结果依次进行。


    作者:果果。
    来源:CSDN
    原文:https://blog.csdn.net/qq_44877251/article/details/89052791
    版权声明:本文为博主原创文章,转载请附上博文链接!

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    选A很高兴为您解答,67320163为您答疑解惑如果本题有什么不明白可以追问,

    展开全文
  • Matlab函数文件

    千次阅读 2021-10-05 23:48:56
    m文件不受enter键影响 M文件可以根据调用方式分为不同两类: ...M文件的第一个可执行以function开始,便是函数文件,每一个函数文件定义一个函数。 function[output,output2]=function-name(input,input2) ...

    m文件不受enter键影响

    M文件可以根据调用方式分为不同两类:

    命令文件(Script File):
    自动重复执行的一组Matlab命令和函数组合,不需输出输入参数。也称脚本文件。

    函数文件(Function File):
    M文件的第一个可执行以function开始,便是函数文件,每一个函数文件定义一个函数。

    function[output,output2]=function-name(input,input2)
    

    分别建立命令文件和函数文件,将华氏温度f转变为设置温度C

    clear;
    ![请添加图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/0bf7a83f35a8445a94150ee3ef58cfd1.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s,shadow_50,text_Q1NETiBAQ2hhcml0eV9zdA==,size_20,color_FFFFFF,t_70,g_se,x_16)
    
    

    命令窗口输入:

    >>wendu
    Input Fahrenheit temperature :73
    c =
    22.7778
    

    请添加图片描述
    函数文件:以文件名wendu2.m存盘。

    function w = wendu2(x)
    w=5*(x-32)/9;
    

    函数只能被调用,不能直接运行。
    【因变量】=函数名(输入自变量)

    请添加图片描述

    两类M文件的区别和联系

    区别:
    纯脚本文件就是一个计算模块,保存文件名时候,可以在满足命名规则的基础上任意命名。
    函数文件必须以关键字function开头,一般需要传参数和返回值,在保存时必须以函数名作为文件名保存。
    联系:
    纯脚本文件与函数文件可以相互转换

    例 设有n个数:x1,x2,x3,…,xn由这n个数生成的范德蒙德矩阵如下,请结合点运算,编写一个由这n个数生成的n阶范德蒙德矩阵

    请添加图片描述
    1)新建一个M文件
    2)代码如下

    clear all
    clc%输入clc(点击回车)清除命令行窗口中的数据。
    x=[1 2 3 4 5];
    n=length(x);%x的维数,也就是5
    for i=1:n
    	d(i,:)=x.^(i-1);%d(i,:)表示d的第i行,所有列都可以取到
    end
    d%显示d这个矩阵
    

    请添加图片描述
    例 把上面的例子写为一个函数文件

    function fdmd = fandemeng(x)
    %参数x:范德蒙德矩阵的生成数
    %返回值fdmd:由给出的生成数构成的范德蒙德矩阵
    n=length(x);
    for i = 1:n
    	d(i,:) = x.^(i-1);
    end;
    fdmd = d;
    

    请添加图片描述
    把上面M文件另存为fandemeng.m(文件名必须与函数名一致)再编写一个函数调用即可。
    请添加图片描述

    展开全文
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    🚩M-script 文件的编写💗

    🚩MATLAB控制流💗

    🌻for循环结构⭐️

    🌻while 循环结构⭐️

    🌻if-else-end 结构⭐️

    🌻分支语句switch-case-otherwise⭐️

    🌻try-catch 结构⭐️

    🚩交互式输入💗

    🌻用户输入提示命令input⭐️

    🌻等待用户反应命令pause⭐️

    🌻中断命令break⭐️

    🌻等待键盘输入 keyboard⭐️

    🌻显示文字或数组 disp⭐️

    🚩MATLAB 函数的编写💗

    🌻函数的基本结构⭐️

    🌻函数编写注意事项⭐️

    🚩程序设计的优化💗

    🌻以矩阵作为操作主体⭐️

    🌻数据的预定义⭐️

    🚩程序调试💗

    🌻M文件错误的种类⭐️

    🌻处理异常的常用方法⭐️

    🌻常见的错误提示及其解决方法⭐️

    ⛳️1.Undefined function or variable "U"

    ⛳️2.Unexpected MATLAB expression.

    ⛳️3.Subscript indices must either be real positive integers or logicals

    ⛳️4.Matrix dimensions must agree

    ⛳️5.Function definitions are not permitted at the prompt or in scripts

    ⛳️6.One or more output arguments not assigned during call to '...'

    ⛳️7.??? Index exceeds matrix dimensions.

    ⛳️8.In an assignment   A(I) = B, the number of elements in B and I must be the same

    🌻调试过程⭐️

    🌻命令文件与函数文件的区别⭐️


    M文件其实是一个像命令集一样的ASCII(纯文本) 码文件。正是M文件的这个特点造就了MATLAB 强大的可开发性和可扩展性。

    M文件的两种形式:

    • 命令式(M_Script)
    • 函数式(Function)

    命令式文件就是命令行的简单叠加,MATLAB会 自动按顺序执行文件中的命令。

    函数式文件主要用以解决参数传递和函数调用的 问题。

    🚩M-script 文件的编写💗

    一般过程:

    • 新建M文件
    • 编写指令
    • 调试运行

    用户在编制此类文件时,只需把所要执行的命令 按行编辑到指定的文件中,程序运行时,MATLAB按行执行这些指令。

    规则:

    • 建立好的书写风格,保持程序的可读性;
    • m为文件的扩展名,在低版本的MATLAB中 还要注意文件名不超过8位,文件名和变量的命 名规则相同;
    • 以符号%引导的行是注释行、不可执行, 可供heIp命令查询;
    • 不需要用end语句作为M文件的结束标志;
    • 在运行此函数之前,需要把它所在目录加到MATLAB的搜索路径上去或将文件所在目录设为当前日录。新版本会提示,老版本则出错。
    • 运行一个程序,有多种方式。

    🚩MATLAB控制流💗

    🌻for循环结构⭐️

    for循环语句的一 般格式如下:

    for  v = expression (表达式)
    
         commands     (执行语勾)
    
    end
    

    🌻while 循环结构⭐️

    while循环语句的一 般格式如下:

    While expression(条件式)
                 
          statements
    
    End
    

    例如1:用循环求解\sum_{i=1}^{100}i

    >>s=0;
    for i=1:100
          s=s+i;
    end
    
    >>s=0;i=1;
    while i<=100
          s=s+i;
          i=i+1;
    end
    
    wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw==不用循环的方法:s=sum(1:100)

    例如2:用循环求解求最小的 m,\sum_{i=1}^{m}i>10000

    在这种情况下,最好用while.

    s=0;i=0;
    while s<=10000
               i=i+1;
               s=s+i;
    end
    [s, i]
    

    🌻if-else-end 结构⭐️

    循环语句的一 般格式如下:

    if logical expression
       statements
    end
    
    或者
    
    if logical expression
       statements 1
    else
       statements 2
    end
    
    或者
    
    if logical expression 1
       statements 1
    elseif logical expression 2
       statements 2
    else 
       statements 3
    end
    

    例如:编写M文件求

     

    >> A=[];
    for  k=1:5
        for  j=1:5
            if  k==j
                A(k,k)=5;
            elseif  abs(k-j)==1
                A(k,j)=1;
            else 
                A(k,j)=0;
           end
       end
    end
    

    🌻分支语句switch-case-otherwise⭐️

    循环语句的一 般格式如下:

    Switch expression
        case case_1
                (commands 1)
        case case_2
                (commands 2)
         ……
        case case_k
                (commands k)
        otherwise,
                (commands)
    end     
    

    📣📣📣

    注意 :在执行过程中,只执行一个case后面的命令并跳出开关, 程序在end后继续执行。

    例如:检测掷一次骰子所得的点数是单数还是双数

    switch result
         case{1,3,5}
                  disp('odd numbers')
         case{2,4,6}
                  disp('even numbers')
         otherwise
                  disp ('mistake!')
    end
    

    📜分支语句和C语言的区别:

    • 当开关表达式的值等于某表达式,执行该语句 后结束该结构,不用 break
    • otherwise 语句,不是 default
    • 程序的执行结果和各个case顺序无关
    • case 语句中条件不能重复,否则列在后面的条件将不能执行

    🌻try-catch 结构⭐️

    循环语句的一 般格式如下:

    try 
        (commands1)-----该命令总被执行,若正确,则跳出此结构
    
    catch
        (commands2)-----仅当组命令1出现执行错误,才执行该命令
    
    end
    

    说明break语句和return语句的用法:

    break语句用于终止for循环和while循环的执行。如果遇到break语句,则退出循环体,继续执行循环体外的下一行语句。在嵌套循环中,break只存在于最内层的循环中。

    return语句用于终止当前的命令序列,并返回到调用的函数或键盘,也用于终止keyboad方式,在MATLAB中,被调用的函数运行结束后会自动返回调用函数,使用return语句时将return插入被调用函数的某一位置,根据某种条件迫使被调用函数提前结束并返回调用函数。

    典例总结:

    1、有一组学生的考试成绩(见表),根据规定,成绩在100分时为满分,成绩在90~99之间时为优秀,成绩在80~89分之间时为良好,成绩在60~79分之间为及格,成绩在60分以下时为不及格,编制一个根据成绩划分等级的程序。

    学生姓名

    成  绩

    72

    83

    56

    94

    100

    88

    96

    68

    54

    65

       Name=['王','张','刘','李','陈','杨','于','黄','郭','赵'];
       Marks=[72,83,56,94,100,88,96,68,54,65];
       % 划分区域:满分(100),优秀(90-99),良好(80-89),及格(60-79),不及格(<60)。
       n=length(Marks);
       for i=1:n
          a{i}=89+i;
          b{i}=79+i;
          c{i}=69+i;
          d{i}=59+i;
       end;
       c=[d,c];
       % 根据学生的分数,求出相应的等级。
       for i=1:n
          switch Marks(i)
          case 100 					%得分为100时
             Rank(i,:)=' 满分';
          case a         			    %得分在90~99之间
             Rank(i,:)=' 优秀';
          case b    					%得分在80~89之间
             Rank(i,:)=' 良好';
          case c     				    %得分在60~79之间
             Rank(i,:)=' 及格';
          otherwise  				    %得分低于60。
             Rank(i,:)='不及格';
          end
       end
       % 将学生姓名,得分,级等信息打印出来。
       disp(' ')
       disp(['学生姓名  ','  得分  ','   等级']);
       disp('--------------------------')
       for i=1:10;
         disp(['   ',Name(i),'	   ',num2str(Marks(i)),'	  ',Rank(i,:)]);
       end  
        学生姓名    得分     等级
        -----------------------------------------
           王	    72 	     及格
           张	    83	     良好
           刘	    56	    不及格
           李	    94	     优秀
           陈	    100	     满分
           杨	    88       良好
           于	    96 	     优秀
           黄	    68 	     及格
           郭	    54	    不及格
           赵	    65	     及格

    2、编写一段程序,能够把输入的摄氏温度转化成华氏温度,也能把华氏温度转换成摄氏温度。

       k=input('选择转换方式(1--摄氏转换为华氏,2--华氏转换为摄氏):');
       if k~=1 & k~=2
          disp('请指定转换方式')
          break
       end
       tin=input('输入待转变的温度(允许输入数组):');
       if k==1
          tout=tin*9/5+32;        % 摄氏转换为华氏
          k1=2;
       elseif k==2
          tout=(tin-32)*5/9;       % 华氏转换为摄氏
          k1=1;
       end
       str=[' C';' F'];
       disp(['转换前的温度', '    ', '转换后的温度'])
       disp(['   ',num2str(tin),str(k,:), '          ', num2str(tout),str(k1,:)])

    🚩交互式输入💗

    🌻用户输入提示命令input⭐️

    input  命令用来接收用户从键盘输入数据、字符串或表达式,并接收输入值。其常用格式:

     R=input ('How many apples')

    运行此命今后,将给出文字提示,并等待键盘输入。

    R=input('what is your name ?','s')

    运行此命令后,MATLAB将等待输入,并把输入 当做字符串,赋给变量R。

    🌻等待用户反应命令pause⭐️

    此命令用于使程序暂时终止运行,等待用户按任 意键后继续运行。

    此函数的调用形式如下:

    Pause         暂停程序等待回应;
    Pause(n)      程序运行中等待n秒后继续运行;
    Pause on      显示其后的 Pause命令,并且执行pause命令;
    Pause off     显示其后的pause命令,但不执行该命令。
    

    🌻中断命令break⭐️

    break语句常常用在循环语句中。通过使用break语句,可不必等待循环的自然结束,而根据循环只设的条件来判断是否跳出循环。

    🌻等待键盘输入 keyboard⭐️

    使程序进入暂时等待状态,但并没退出执行,可以修改参数,和运行其他指令等。

    🌻显示文字或数组 disp⭐️

    如何定义全局变量?

    用关键字global可以把一个变量定义为全局变量,在M文件中定义全局变量时,如果在当前工作空间已经存在了相同的变量,系统将会给出警告,说明由于将该变量定义为全局变量,可能会使变量的值发生改变,为避免发生这种情况,应该在使用变量前先将其定义为全局变量。

    keyboard命令的作用是什么?当在函数中使用keyboard命令时,是否可以在工作空间浏览器中观察和修改函数中的局部变量?退出keyboard状态的命令是什么?编一个函数文件,在其中设置keyboard,观察变量情况。

    当运行中的程序遇到keyboard命令时会暂时停止运行,将控制权交给键盘,这时命令窗口的提示符变为K>>,可以在命令窗口或工作空间浏览器中观察和修改变量内容,如果keyboard命令设置在函数中,则可以观察和修改函数中的局部变量,检查或修改完成后,键入return命令,退出keyboard状态,控制权交还给系统,程序将继续运行。

    🚩MATLAB 函数的编写💗

    M-script 适合于小规模

    🌻函数的基本结构⭐️

    函数定义行(关键字function)

    function[out1,out2,..]=funcname(in1,in2,..)
    
        注释段
       
        输入返回变量的检测 
        
        函数体语句
    
    

    输入和输出(返回)的参数个数分别由nargin和nargout 两个MATLAB保留的变量来给出。

    📢📢📢

    注意:若一个function作为一个M文件存储,切记其存储文件名应和函数名一样!

    第一行帮助行

    以(%)开头,作为lookfor指令搜索的行

    函数体说明及有关注解

    以(%)开头,用以说明函数的作用及有关内容

    函数体语句

    函数体内使用的除返回和输入变量这些在function语句中直接引用的变量以外的所有变量都是局部变量,即在该函数返回之后,这些变量会自动在MATLAB的工作空间中清除掉。如果希望这些中间变量成为在整个程序中都起作用的变量,则可以将它们设置为全局变量。

    例如1: \sum_{i=1}^{m}i>10000若最大值不为 10000,需修改程序对 m 和 10000 值的设置,不适合于M-script.

    1、定义 findsum.m文件

    function [s,m]=findsum(k)
    s=0;
    m=0;
    while(s<=k)
        m=m+1;
        s=s+m;
    end
    

    2、在command window中调用:

     [s,m]=findsum(10000)

    例如2: 函数的递归调用:阶乘 n!=n(n-1)!

    1、定义fact.m文件

    function k=fact(n)
    if n>1
        k=n*my_fact(n-1);
    elseif n==0|n==1
        k=1;
    else
        error(' input a wrong parameter!')
    end
    

    2、在command window中调用:

    num=fact(11)

    MATLAB函数为:prod(1:1000)

    使用tictoc函数, 测试一下该函数的运行效率,显式程序运行的时间:

    tic;
    num=fact(500);
    toc
    

    🌻函数编写注意事项⭐️

    • 函数的函数名与存储名要一致。
    • 函数名首字符必须为字母。其后可为字母数字下划线等。长度小于31个字符。
    • 不推荐在同一文件中,写多个函数。
    • 建议每个函数单独写成一个文件,由主程序调用,主程序不要写成函数形式。

    🚩程序设计的优化💗

    虽然MATLAB程序语言高度集成,但由于MATLAB属于解释型语言,在执行效率方面还是存在一些不足,因此,如何优化程序,特别是在大型的运算与仿真中,是一个很重要的话题。

    🌻以矩阵作为操作主体⭐️

    • 循环运算是MATLAB语言的最大弱点。
    • 在程序设计时应当尽可能避免循环运算,尽量用向量化的运算来代替循环操作多重循环, 将执行次数少循环的放在外环。
    • 在MATLAB编程过程中应当强调对矩阵本身 整体的运算,避免对矩阵元素的操作。
    • 绝大多数的循环运算是可以转换为向量运算; 尽量使用内部函数

    举些简单的例子,说明c语言和matlab的区别:

    例:找出数组A=[2,5,7,8,4,9,12]中,所有大于6 的元素及其下标

    x=find(A>6);   % 找出下标
    B=A(x);        % 找出所有大于6的元素
    

    🌻数据的预定义⭐️

    对存储的合理操作及管理也会提高程序运行的效率。MATLAB语言提供了一系列的函数用以管理内存。

    函数名

    说明

    clear

    从内存中清除所有变量及函数

    pack

    重新分配内存

    quit

    退出MATLAB环境,释放所有内存

    save

    把指定变量存储至磁盘

    load

    从磁盘中调出指定变量

    🚩程序调试💗

    🌻M文件错误的种类⭐️

    M文件一般有语法错误和执行错误两种:

    • 语法错误发生在M文件程序代码的解释过程中, 一般是由函数参数输入类型有误或矩阵运算阶数 不符等引起的。
    • 执行错误的发生是由于在程序运行过程中,出现溢出或死循环等引起的,这些错误都与程序本身有关,并且较难发现解决。

    🌻处理异常的常用方法⭐️

    • 避免出现NaN、Inf或空矩阵等;
    • 在可能出现上述异常数值的地方提供控制语句来识别;
    • 识别函数有isnan、isinf、isempty1sn等。

    🌻常见的错误提示及其解决方法⭐️

    ⛳️1.Undefined function or variable "U"

    中文解释:函数或变量 U 没有定义

    出错原因:函数或变量 U 没有定义

    解决办法:仔细检查错误所指向的位置,寻找没有定义的函数或者变量,加以定义。

    ⛳️2.Unexpected MATLAB expression.

    中文解释:不规范的matlab表达式

    出错原因:少了运算符号,或者括号等情况

    解决办法:仔细检查错误所指向的位置,检查是否少了乘号,或者逗号、分号、括号等。

    ⛳️3.Subscript indices must either be real positive integers or logicals

    中文解释:下标索引必须是正整数类型或者逻辑类型

    出错原因:在访问矩阵(包括向量、二维矩阵、多维数组,下同)的过程中,下标索引要么从 0 开始,要么出现了负数。

    注:matlab 的语法规定矩阵的索引从 1 开始,这与 C 等编程语言的习惯不一样。

    解决办法:自己调试一下程序,把下标为 0 或者负数的地方修正。

    ⛳️4.Matrix dimensions must agree

    中文解释:矩阵的维数必须一致

    出错原因:这是由于运算符(= + - / * 等)两边的运算对象维数不匹配造成的,典型的出错原因是错用了矩阵运算符。matlab 通过“.”来区分矩阵运算和元素运算。

    解决办法:自己调试一下程序,保证运算符两边的运算对象维数一致。

    ⛳️5.Function definitions are not permitted at the prompt or in scripts

    中文解释:不能在命令窗口或者脚本文件中定义函数

    出错原因:一旦在命令窗口写 function c = myPlus(a,b),此错误就会出现,因为函数只能定义在 m 文件中。

              关于脚本文件和 m 文件的区别可查阅 matlab 基础书。

    简言之:

        1) 如果你写成 function 的形式,那么必须写在 m 文件中,且以 function 开头(即 function 语句前不能包含其他语句,所有语句必须放在 function 中,当然,function 的定义可以有多个,各 function 之间是并列关系,不能嵌套);

        2) 如果你写成脚本的形式,则既可以写在命令窗口中,也可以写在 m 文件中,但两者均不能包含 function 语句(即不能进行函数的定义)

    解决办法:新建一个 m 文件,然后再进行函数的定义

    ⛳️6.One or more output arguments not assigned during call to '...'

    中文解释:在调用...函数过程中,一个或多个输出变量没有被赋值

    出错原因:函数如果带有输出变量,则每个输出在返回的时候都必须被赋值。容易出现这个错误的两个地方是:

    • 在部分条件判断语句(如 if )中没有考虑到输出变量的返回值。
    • 在循环迭代过程中部分变量的维数发生了变化。

    解决办法:在条件判断或者执行循环之前对所使用的变量赋初值。

    ⛳️7.??? Index exceeds matrix dimensions.

    中文解释:索引超出矩阵的范围

    出错原因:在引用矩阵元素的时候,索引值超出矩阵应有的范围

    解决办法:检查所定义数组的维数,和引用的范围。

    ⛳️8.In an assignment   A(I) = B, the number of elements in B and I must be the same

    中文解释:在赋值语句 A(I) = B 中,B 和 I 的元素个数必须相同

    出错原因:矩阵维数不匹配,如矩阵乘法要求第一个矩阵的列数和第二个矩阵的行数相等。

    解决办法:自己设置断点调试一下,看看 I 和 B 的维数、大小是否相同,不同的话就要修改成两者一致

    还有一些隐性的错误,matlab不会报错也不会警告,但会造成结果的错误

    比如由于 C 或 C++ 留下的编程习惯,我们常常会以i,j作为循环变量,但同时matlab中i,j又是复数单位,这样就会由于使用不慎,i,j被matlab认定为复数而造成结果错误。

    如以下例子

    for i = 1:3
        A(i) = 2i+1;
    end

    结果为:

    A =
    
       1.0000 + 2.0000i   1.0000 + 2.0000i   1.0000 + 2.0000i

    明显不是我们所要的结果,问题出在少了个乘号,但matlab并不会报错,而认为是复数单位。

    正确情况是改为:

    A(i) = 2*i+1;
    
    A =
    
         3     5     7

    但针对此情况更好的方法是不用i,j作为循环变量,比如用ii和jj作为循环变量。这样的话如果出现情况:

    A(ii) = 2ii+1;

    则matlab会报错,错误类型见上2。

    🌻调试过程⭐️

    • 在M文件中设置断点
    • 巧用“;”,运行到适当的地方输出信息,帮助分析
    • 单步运行,通过输出信息和workspace的变量 来查看程序是否运行正常
    • 改变输入信息,查看出错症结
    • 使用profile,tic,toc ,cputime函数查看文件运行耗时及各部分性能,以便化简

    🌻命令文件与函数文件的区别⭐️

    (1)命令文件是一系列命令的组合,函数文件的第一行必须用function说明;

    (2)命令文件没有输入参数,也不用返回参数,函数文件可以接受输入参数,也可以返回参数;

    (3)命令文件处理的变量为工作空间变量,函数文件处理的变量为函数内部的局部变量,也可以处理全局变量。

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