数学建模与MATLAB课件
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数学建模与MATLAB 8
关系运算符
运算符 < > == 说明 小于 大于 等于 运算符 <= >= ~= 说明 小于或等于 大于或等于 不等于
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数学建模与MATLAB
逻辑运算符
• 逻辑真：1 逻辑假：0
与运算：&
1&1=1 1&0=0 0&0=0
或运算：|
1|1=1 1|0=1 0|0=0
数学建模与MATLAB
数学建模与MATLAB
23
例题2
• 从键盘输入一个年份，判断是否是闰年。 • 公历闰年计算方法（按一回归年365天5小时48分45.5秒） • 1、普通年能整除4且不能整除100的为闰年。（如2004年 就是闰年,1901年不是闰年） • 2、世纪年能整除400的是闰年。(如2000年是闰年，1900 年不是闰年) • 3、对于数值很大的年份,这年如果能被3200整除,并且能被 172800整除则是闰年（即出现限制条件，仅被3200整除的 年份不是闰年） 。如172800年是闰年，86400年不是闰年( 因为虽然能被3200整除，但不能被172800整除)。
数学建模与MATLAB 6
函数M文件
• 函数M文件是第一个可执行语句以function开始的M文件 ，每一个函数文件都定义一个函数，它可以接受参数、也 可以返回参数。
• 格式 function [输出变量组]=函数名（输入变量组） 注释说明部分 函数体 end
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§3.2
程序设计
数学建模与MATLAB
22
例题2
• 从键盘输入一个年份，判断是否是闰年。 disp('请输入一个年份：'); x=input('year='); if mod(x,400)==0 | (mod(x,4)==0 & mod(x,100)~=0) fprintf('%d是闰年！\n',x); else fprintf('%d不是闰年！\n',x); end
非运算：~
~1=0 ~0=1
10
运算符优先级
• 当将多个运算符和变量写成一个MATLAB表达式时，运算 符的优先次序必须明确。
优先级 最高 ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ 最低 圆括号 () 转置 (.’)，共轭转置 (‘)，乘方 (.^)，矩阵乘方 (^) 逻辑非(~) 乘法 (.*)，矩阵乘法 (*)，右除 (./)，左除 (.\)，矩阵右除 (/)，矩阵左除 (\) 加法 (+)，减法 (-) 冒号运算符 (:) 小于 (<)，小于等于 (<=)，大于 (>)，大于等于 (>=)，等于 (==)，不等于 (~=) 逻辑与 (&) 逻辑或 ( | ) 运算符
数学建模与MATLAB
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选择结构
• 选择结构又称为分支结构，是指有条件地选择要 执行的程序段。
K
真（非0） 假（0）
条件
K=k1
K≠k1…kn K=k2 A2 K=ki
A
B
A1
…
Ai
……
B
数学建模与MATLAB
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if-else-end语句
• 1、单分支 if-end 结构
• 格式
if 表达式 执行代码块 end
• 顺序结构： – 一种按书写顺序执行的结构。 • 选择结构： – 根据运行时的情况自动选择要执行的语句。 • 循环结构： – 根据情况自动重复执行有关语句。
数学建模与MATLAB
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顺序结构
• 顺序结构即按照语句书写顺序执行的程序结构。
A
B
数学建模与MATLAB
14
顺序结构程序举例
• 使用脚本式M文件绘制一个正弦曲线：
if 表达式 执行代码块1 else 执行代码块2 end
• 当判断表达式为真时，执行代码块1，否则执行代码块2。
数学建模与MATLAB 20
例题1
• 输入两个整数，输出其中较大的数。
真
开始 输入x、y
假
x>y
max=x
max=y 输出max 结束
数学建模与MATLAB
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例题2
• 从键盘输入一个年份，判断是否是闰年。 • 公历闰年计算方法（按一回归年365天5小时48分45.5秒） • 1、普通年能整除4且不能整除100的为闰年。（如2004年 就是闰年,1901年不是闰年） • 2、世纪年能整除400的是闰年。(如2000年是闰年，1900 年不是闰年)
数学建模与MATLAB
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课堂练习
• 现有一份学生成绩： 45 69 78 96 32 95 88 79 85 74 • 创建M文件，利用顺序结构，编程计算： • （1）平均分 • （2）及格人数 • （3）小于40分和大于等于90分的人数
数学建模与MATLAB
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答案
clear; clc; A=[45 69 78 96 32 95 88 79 85 74]; a=sum(A)/sum(A>0); b=sum(A>60); c=sum(A<40|A>=90); fprintf('平均分：%4.2f分\n及格人数：%d人\n高分低分 人数：%d人\n',a,b,c);
Mathematical Modeling and MATLAB 数学建模与MATLAB 主讲人：孙越
数学建模与MATLAB
第三讲：MATLAB程序设计(1)
2018/11/17
§3.1
M文件
数学建模与MATLAB 2
M文本编辑器的基本知识
• M文件的语法类似于一般高级语言，是一种程序化的编程 语言。 • 但是，与传统的高级语言相比，M文件又有自己的特点。 • 它只是一个简单的ASCII型码文本文件，因此，它的语法 比一般的高级语言要简单，程序也容易调试，并且有很好 的交互性。 • 文件名必须以英文字符开头，且不包含运算符，不与变量 名函数名重复。 • M文件分为脚本文件和函数文件。
• 这是最简单的判断语句，只有一个判断语句，其中的表达 式为逻辑表达式，当表达式为真时，执行相应的语句，否 则，直接跳到下一段语句。
数学建模与MATLAB
Βιβλιοθήκη Baidu19
if-else-end语句
• 2、双分支 if…else…end 结构
• 当程序有两个选择时，可以选择 if…else…end 结构，此时 程序结构为：
数学建模与MATLAB
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数学建模与MATLAB
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例题
A= 1 2 3 4 5 6 7 8 9 B= 9 8 7 6 5 4 3 2 1 L=
• L1=A<4 • L2=A>3&B<6 • L3=A>3 | B<6
数学建模与MATLAB 12
程序设计三种结构
• MATLAB语言提供三种结构化语句来控制程序的 执行流程：
数学建模与MATLAB
3
M文件的建立与运行
数学建模与MATLAB
4
M文件的建立与运行
数学建模与MATLAB
5
脚本M文件
• 脚本文件是命令的集合，是由一系列MATLAB命令、内置 函数及M文件等组成的文件。它是M文件中最简单的一种 ，不需要输入、输出参数，用命令语句可以控制MATLAB 命令工作空间的所有数据。在运行过程中，产生的所有变 量均是命令工作空间变量，这些变量一旦生成，就一直保 持在内存空间中，除非用户执行clear命令将它们清除。 • 运行一个脚本文件等价于从命令窗口中顺序运行文件里的 语句。由于脚本文件只是一串命令的集合，因此，只需像 在命令窗口中输入语句那样，依次将语句编辑在脚本文件 ，然后在MATLAB命令窗口输入该命令文件的名字就会顺 序执行命令文件中的命令。
关系运算符
运算符 < > == 说明 小于 大于 等于 运算符 <= >= ~= 说明 小于或等于 大于或等于 不等于
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数学建模与MATLAB
逻辑运算符
• 逻辑真：1 逻辑假：0
与运算：&
1&1=1 1&0=0 0&0=0
或运算：|
1|1=1 1|0=1 0|0=0
数学建模与MATLAB
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例题2
• 从键盘输入一个年份，判断是否是闰年。 • 公历闰年计算方法（按一回归年365天5小时48分45.5秒） • 1、普通年能整除4且不能整除100的为闰年。（如2004年 就是闰年,1901年不是闰年） • 2、世纪年能整除400的是闰年。(如2000年是闰年，1900 年不是闰年) • 3、对于数值很大的年份,这年如果能被3200整除,并且能被 172800整除则是闰年（即出现限制条件，仅被3200整除的 年份不是闰年） 。如172800年是闰年，86400年不是闰年( 因为虽然能被3200整除，但不能被172800整除)。
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函数M文件
• 函数M文件是第一个可执行语句以function开始的M文件 ，每一个函数文件都定义一个函数，它可以接受参数、也 可以返回参数。
• 格式 function [输出变量组]=函数名（输入变量组） 注释说明部分 函数体 end
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§3.2
程序设计
数学建模与MATLAB
22
例题2
• 从键盘输入一个年份，判断是否是闰年。 disp('请输入一个年份：'); x=input('year='); if mod(x,400)==0 | (mod(x,4)==0 & mod(x,100)~=0) fprintf('%d是闰年！\n',x); else fprintf('%d不是闰年！\n',x); end
非运算：~
~1=0 ~0=1
10
运算符优先级
• 当将多个运算符和变量写成一个MATLAB表达式时，运算 符的优先次序必须明确。
优先级 最高 ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ 最低 圆括号 () 转置 (.’)，共轭转置 (‘)，乘方 (.^)，矩阵乘方 (^) 逻辑非(~) 乘法 (.*)，矩阵乘法 (*)，右除 (./)，左除 (.\)，矩阵右除 (/)，矩阵左除 (\) 加法 (+)，减法 (-) 冒号运算符 (:) 小于 (<)，小于等于 (<=)，大于 (>)，大于等于 (>=)，等于 (==)，不等于 (~=) 逻辑与 (&) 逻辑或 ( | ) 运算符
数学建模与MATLAB
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选择结构
• 选择结构又称为分支结构，是指有条件地选择要 执行的程序段。
K
真（非0） 假（0）
条件
K=k1
K≠k1…kn K=k2 A2 K=ki
A
B
A1
…
Ai
……
B
数学建模与MATLAB
18
if-else-end语句
• 1、单分支 if-end 结构
• 格式
if 表达式 执行代码块 end
• 顺序结构： – 一种按书写顺序执行的结构。 • 选择结构： – 根据运行时的情况自动选择要执行的语句。 • 循环结构： – 根据情况自动重复执行有关语句。
数学建模与MATLAB
13
顺序结构
• 顺序结构即按照语句书写顺序执行的程序结构。
A
B
数学建模与MATLAB
14
顺序结构程序举例
• 使用脚本式M文件绘制一个正弦曲线：
if 表达式 执行代码块1 else 执行代码块2 end
• 当判断表达式为真时，执行代码块1，否则执行代码块2。
数学建模与MATLAB 20
例题1
• 输入两个整数，输出其中较大的数。
真
开始 输入x、y
假
x>y
max=x
max=y 输出max 结束
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21
例题2
• 从键盘输入一个年份，判断是否是闰年。 • 公历闰年计算方法（按一回归年365天5小时48分45.5秒） • 1、普通年能整除4且不能整除100的为闰年。（如2004年 就是闰年,1901年不是闰年） • 2、世纪年能整除400的是闰年。(如2000年是闰年，1900 年不是闰年)
数学建模与MATLAB
15
课堂练习
• 现有一份学生成绩： 45 69 78 96 32 95 88 79 85 74 • 创建M文件，利用顺序结构，编程计算： • （1）平均分 • （2）及格人数 • （3）小于40分和大于等于90分的人数
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答案
clear; clc; A=[45 69 78 96 32 95 88 79 85 74]; a=sum(A)/sum(A>0); b=sum(A>60); c=sum(A<40|A>=90); fprintf('平均分：%4.2f分\n及格人数：%d人\n高分低分 人数：%d人\n',a,b,c);
Mathematical Modeling and MATLAB 数学建模与MATLAB 主讲人：孙越
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第三讲：MATLAB程序设计(1)
2018/11/17
§3.1
M文件
数学建模与MATLAB 2
M文本编辑器的基本知识
• M文件的语法类似于一般高级语言，是一种程序化的编程 语言。 • 但是，与传统的高级语言相比，M文件又有自己的特点。 • 它只是一个简单的ASCII型码文本文件，因此，它的语法 比一般的高级语言要简单，程序也容易调试，并且有很好 的交互性。 • 文件名必须以英文字符开头，且不包含运算符，不与变量 名函数名重复。 • M文件分为脚本文件和函数文件。
• 这是最简单的判断语句，只有一个判断语句，其中的表达 式为逻辑表达式，当表达式为真时，执行相应的语句，否 则，直接跳到下一段语句。
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Βιβλιοθήκη Baidu19
if-else-end语句
• 2、双分支 if…else…end 结构
• 当程序有两个选择时，可以选择 if…else…end 结构，此时 程序结构为：
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例题
A= 1 2 3 4 5 6 7 8 9 B= 9 8 7 6 5 4 3 2 1 L=
• L1=A<4 • L2=A>3&B<6 • L3=A>3 | B<6
数学建模与MATLAB 12
程序设计三种结构
• MATLAB语言提供三种结构化语句来控制程序的 执行流程：
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M文件的建立与运行
数学建模与MATLAB
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M文件的建立与运行
数学建模与MATLAB
5
脚本M文件
• 脚本文件是命令的集合，是由一系列MATLAB命令、内置 函数及M文件等组成的文件。它是M文件中最简单的一种 ，不需要输入、输出参数，用命令语句可以控制MATLAB 命令工作空间的所有数据。在运行过程中，产生的所有变 量均是命令工作空间变量，这些变量一旦生成，就一直保 持在内存空间中，除非用户执行clear命令将它们清除。 • 运行一个脚本文件等价于从命令窗口中顺序运行文件里的 语句。由于脚本文件只是一串命令的集合，因此，只需像 在命令窗口中输入语句那样，依次将语句编辑在脚本文件 ，然后在MATLAB命令窗口输入该命令文件的名字就会顺 序执行命令文件中的命令。