第二讲 Matlab编程与作图 (2).docx

【Matlab编程与作图基础】\n\nMatlab是一种广泛应用于科学计算、数据分析和图形绘制的高级编程环境。在第二讲中，我们将探讨Matlab的编程基础，包括M文件、运算符、控制流和一些实用函数。\n\n1. **M文件**\n M文件是Matlab程序的核心，分为两种类型：脚本（Scripts）和函数（Functions）。脚本文件是一系列命令的集合，类似于批处理，而函数文件则接受输入参数，计算并返回结果，类似于数学中的函数。例如，一个简单的计算阶乘的函数可以定义为`function f=fact(n)`，通过`prod(1:n)`实现`n!`的计算。\n\n2. **运算符**\n Matlab支持多种运算符，包括关系运算符（如 `<`, `<=`, `>`, `>=`, `==`, `~=`）和逻辑运算符（如 `&`（与）、`|`（或）、`~`（非））。例如，编写一个分段函数，可以使用逻辑运算符结合条件判断实现。\n\n3. **控制流**\n - **for循环**：`for 循环变量=初值:步长:终值; 指令组; end`，如构造Hilbert矩阵。 - **while循环**：`while 条件式; 指令组; end`，用于在条件满足时重复执行指令组，避免死循环至关重要。 - **if-else分支**：`if 条件表达式1; 指令组1; [elseif 条件表达式2; 指令组2; ...]; [else; 指令组k;] end`，根据条件执行相应指令。 - **switch-case结构**：`switch 分支变量; case 值1; 指令组1; ...; otherwise; 指令组k; end`，根据变量值选择执行代码路径。\n\n4. **其他指令和函数**\n - `input`指令：提示用户输入，如`user_entry=input('message')`或`user_entry=input('message','s')`。 - `pause`指令：暂停程序执行，`pause`或`pause(n)`分别表示按任意键或等待n秒后继续。 - `return`指令：结束当前函数执行，返回到调用者。 - `break`指令：在循环内部使用，可提前退出循环。 - `error`函数：显示错误信息并终止程序，如`error('message')`。\n\n5. **实用函数**\n `fcnchk`函数用于验证函数是否有效，`help`和`doc`用于获取函数的帮助信息，`disp`用于显示变量的值，`plot`用于绘制二维图形，`clf`清空当前图形，`figure`创建新图形窗口，`save`和`load`用于数据的保存和加载。\n\n掌握这些基本概念和操作，将有助于你编写更复杂的Matlab程序，进行数值计算和数据可视化。在后续的学习中，你还将接触到更多高级功能，如矩阵运算、函数拟合、图像处理以及高级绘图技巧，从而充分利用Matlab的强大功能。