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第二課:程式結構化與自定義函式

目標:

  1. 學會寫matlab指令碼。
  2. 編寫結構化程式。
  3. 編寫使用者自定義函式。

一、編寫matlab指令碼

MATLAB Script:

  • 一個檔案包含一系列matlab命令
  • 類似於c/c++程式
  • 指令碼儲存為<file>.m檔案,這樣就可以執行這樣以.m結尾的matlab指令碼

使用技巧:

下面是一個matlab指令碼程式,可以執行一下,看看效果 

  • 註釋:% 註釋文字
  • 分割槽塊:%% 一個區塊,使用執行的時候會執行整個檔案,使用執行節會只運行當前區塊。
  • 斷點除錯:在程式程式碼行前面點選會出現一個圓圈表示斷點,當執行程式時,程式會停在此處。
  • 程式碼縮排排版:ctrl + I
  • 執行順序:程式碼是從上到下執行的 
for i = 1:10
    x = linspace(0,10,101);
    plot(x, sin(x+i));
    print(gcf,'-deps',strcat('plot',num2str(i),'-.ps'));
end

 二、程式結構化

Flow Control:

matlab中有如下的控制語句 

 在控制語句中,還要配合一些邏輯操作,下面是相關的邏輯操作。

if elseif else語句:

% 語句格式
if condition1
    statement1
elseif condition2
    statement2
else
    statement3
end

% 程式
a = 3;
if rem(a, 2) == 0   % rem()函式是求餘數
    disp('a is even')
else
    disp('a is odd')
end

結構化程式的作用就是控制程式的執行順序,不會像之前說到的完全按從上到下的順序執行,會跳過某條語句執行。

switch語句:

% 語句格式
switch expression
    case value1
        statement1
    case value2 
        statement2
    .
    .
    otherwise
        statement
end

% 程式
input_num = 1;
switch input_num
    case -1
        disp('negative 1');
    case 0
        disp('zero');
    case 1
        disp('positive 1');
    otherwise
        disp('other value');
end

while語句:

% 語句格式
while expression
    statement
end
% 程式
n = 1;
while prod(1:n) < 1e100  % 1-n的元素相乘
    n = n + 1;
end

for語句:

% 語句格式
for variable=start:increment:ends
    commands
end
% 程式
for n=1:10
    a(n) = 2^n;
end
disp(a)

預先定義變數空間:提升效率.

A = zeros(2000, 2000);在往這個矩陣中新增值。右邊的更快。

break語句; 用在迴圈語句中,用來終止迴圈。

結構化程式的技巧:

  • 編寫指令碼程式程式碼之前,可以使用
    • clear all; 清除之前使用過的變數
    • close all; 關閉所有的figure 
  • 使用“;”在命令列的結尾,不讓命令執行
  • 使用“...”將程式碼換行輸入。使程式碼不過於全部在一行
  • ctrl + C:提前截至執行的程式 

三、使用者自定義函式 

Built-in Functions:

matlab的自己函式,是已經定義好的函式,可以直接呼叫去使用。

edit(which('mean.m')):開啟自建函式mean.m檔案

  • 關鍵字:function

  • 函式名和檔名要相匹配

  • 目錄:matlab需要找到這個函式

  • 輸入和輸出變數是可選的

  • 本地變數:dim和flag不是被接受的 

User Define Functions: 

我們自己定義函式,完成我們所需要的功能。

% 自由落體函式
function y = freebody(x0, v0, t)
x = x0 + v0 .* t + 1/2*9.8*t.*t;

呼叫函式:freebody(0,0,10)

注意:.* 是元素之間也可以相乘

函式具有多個輸入和輸出: