Matlab入門教程--流程式控制制 1-2、重複命令 最簡單的重複命令是for圈（for-loop），其基本形式為： for 變數 = 矩陣； 運算式； end 其中變數的值會被依次設定為矩陣的每一行，來執行介於for和end之間的 運算式。因此，若無意外情況，運算式執行的次數會等於矩陣的行數。 舉例來說，下列命令會產生一個長度為6的調和數列（Harmonic sequence）： x = zeros(1,6); % x是一個16的零矩陣 for i = 1:6, x(i) = 1/i; end 在上例中，矩陣x最初是一個16的零矩陣，在for圈中，變數i的值依次是 1到6，因此矩陣x的第i個元素的值依次被設為1/i。我們可用分數來顯示此 數列： format rat % 使用分數來表示數值 disp(x) 1 1/2 1/3 1/4 1/5 1/6 for圈可以是多層的，下例產生一個16的Hilbert矩陣h，其中為於第i 列、第j行的元素為： h = zeros(6); for i = 1:6, for j = 1:6, h(i,j) = 1/(i+j-1); end end disp(h) 1 1/2 1/3 1/4 1/5 1/6 1/2 1/3 1/4 1/5 1/6 1/7 1/3 1/4 1/5 1/6 1/7 1/8 1/4 1/5 1/6 1/7 1/8 1/9 1/5 1/6 1/7 1/8 1/9 1/10 1/6 1/7 1/8 1/9 1/10 1/11 小提示：預先配置矩陣 在上面的例子，我們使用zeros來預先配置（Allocate）了一個適當大小 的矩陣。若不預先配置矩陣，程式仍可執行，但此時MATLAB需要動態地增 加（或減小）矩陣的大小，因而降低程式的執行效率。所以在使用一個矩 陣時，若能在事前知道其大小，則最好先使用zeros或ones等命令來預先配 置所需的記憶體（即矩陣）大小。 在下例中，for圈列出先前產生的Hilbert矩陣的每一行的平方和： for i = h, disp(norm(i)^2); % 印出每一行的平方和 end 1299/871 282/551 650/2343 524/2933 559/4431 831/8801 在上例中，每一次i的值就是矩陣h的一行，所以寫出來的命令特別簡潔。 令一個常用到的重複命令是while圈，其基本形式為： while 條件式； 運算式； end 也就是說，只要條件示成立，運算式就會一再被執行。例如先前產生調和 數列的例子，我們可用while圈改寫如下： x = zeros(1,6); % x是一個16的零矩陣 i = 1; while i <= 6, x(i) = 1/i; i = i+1; end format short 1-3、邏輯命令 最簡單的邏輯命令是if, ..., end，其基本形式為： if 條件式； 運算式； end if rand(1,1) > 0.5, disp('Given random number is greater than 0.5.'); end Given random number is greater than 0.5. 1-4、集合多個命令於一個M檔案 若要一次執行大量的MATLAB命令，可將這些命令存放於一個副檔名為m的檔 案，並在MATLAB提示號下鍵入此檔案的主檔名即可。此種包含MATLAB命令 的檔案都以m為副檔名，因此通稱M檔案（M-files）。例如一個名為test.m 的M檔案，包含一連串的MATLAB命令，那麽只要直接鍵入test，即可執行其 所包含的命令： pwd % 顯示現在的目錄 ans = D:/MATLAB5/bin cd c:/data/mlbook % 進入test.m所在的目錄 type test.m % 顯示test.m的內容 % This is my first test M-file. % Roger Jang, March 3, 1997 fprintf('Start of test.m!/n'); for i = 1:3, fprintf('i = %d ---> i^3 = %d/n', i, i^3); end fprintf('End of test.m!/n'); test % 執行test.m Start of test.m! i = 1 ---> i^3 = 1 i = 2 ---> i^3 = 8 i = 3 ---> i^3 = 27 End of test.m! 小提示：第一註解行（H1 help line） test.m的前兩行是註解，可以使程式易於瞭解與管理。特別要說明的是， 第一註解行通常用來簡短說明此M檔案的功能，以便lookfor能以關鍵字比 對的方式來找出此M檔案。舉例來說，test.m的第一註解行包含test這個 字，因此如果鍵入lookfor test，MATLAB即可列出所有在第一註解行包含test的M檔案，因而test.m 也會被列名在內。 嚴格來說，M檔案可再細分為命令集（Scripts）及函數（Functions）。前 述的test.m即為命令集，其效用和將命令逐一輸入完全一樣，因此若在命 令集可以直接使用工作空間的變數，而且在命令集中設定的變數，也都在 工作空間中看得到。函數則需要用到輸入引數（Input arguments）和輸出引數（Output arguments）來傳遞資訊，這就像是C語言的函數，或是FORTRAN語言的副程 序（Subroutines）。舉例來說，若要計算一個正整數的階乘 （Factorial），我們可以寫一個如下的MATLAB函數並將之存檔於fact.m： function output = fact(n) % FACT Calculate factorial of a given positive integer. output = 1; for i = 1:n, output = output*i; end 其中fact是函數名，n是輸入引數，output是輸出引數，而i則是此函數用 到的暫時變數。要使用此函數，直接鍵入函數名及適當輸入引數值即可： y = fact(5) y = 120 （當然，在執行fact之前，你必須先進入fact.m所在的目錄。）在執行 fact(5)時，MATLAB會跳入一個下層的暫時工作空間（Temperary workspace），將變數n的值設定為5，然後進行各項函數的內部運算，所有 內部運算所產生的變數（包含輸入引數n、暫時變數i，以及輸出引數 output）都存在此暫時工作空間中。運算完畢後，MATLAB會將最後輸出引 數output的值設定給上層的變數y，並將清除此暫時工作空間及其所含的所 有變數。換句話說，在呼叫函數時，你只能經由輸入引數來控制函數的輸 入，經由輸出引數來得到函數的輸出，但所有的暫時變數都會隨著函數的 結束而消失，你並無法得到它們的值。 小提示：有關階乘函數 前面（及後面）用到的階乘函數只是純粹用來說明MATLAB的函數觀念。若 實際要計算一個正整數n的階乘（即n!）時，可直接寫成prod(1:n)，或是 直接呼叫gamma函數：gamma(n-1)。 MATLAB的函數也可以是遞式的（Recursive），也就是說，一個函數可以 呼叫它本身。舉例來說，n! = n*(n-1)!，因此前面的階乘函數可以改成遞式的寫法： function output = fact(n) % FACT Calculate factorial of a given positive integer recursively. if n == 1, % Terminating condition output = 1; return; end output = n*fact(n-1); 在寫一個遞函數時，一定要包含結束條件（Terminating condition），否則此函數將會一再呼叫自己，永遠不會停止，直到電腦的 記憶體被耗盡為止。以上例而言，n==1即滿足結束條件，此時我們直接將 output設為1，而不再呼叫此函數本身。 發信人: alphazhao (子羽 & 三笑), 信區: Modelling 標 題: Matlab入門 (3) 發信站: 武漢白雲黃鶴站 (Fri Dec 10 14:41:49 1999), 站內信件 發信人: Mars (混沌·分形·周期三), 信區: MATH 標 題: Matlab入門教程--流程式控制制 發信站: 一網深情 (Sun Nov 29 17:35:36 1998), 轉信 1-2、重複命令 最簡單的重複命令是for圈（for-loop），其基本形式為： for 變數 = 矩陣； 運算式； end 其中變數的值會被依次設定為矩陣的每一行，來執行介於for和end之間的 運算式。因此，若無意外情況，運算式執行的次數會等於矩陣的行數。 舉例來說，下列命令會產生一個長度為6的調和數列（Harmonic sequence）： x = zeros(1,6); % x是一個16的零矩陣 for i = 1:6, x(i) = 1/i; end 在上例中，矩陣x最初是一個16的零矩陣，在for圈中，變數i的值依次是 1到6，因此矩陣x的第i個元素的值依次被設為1/i。我們可用分數來顯示此 數列： format rat % 使用分數來表示數值 disp(x) 1 1/2 1/3 1/4 1/5 1/6 for圈可以是多層的，下例產生一個16的Hilbert矩陣h，其中為於第i 列、第j行的元素為： h = zeros(6); for i = 1:6, for j = 1:6, h(i,j) = 1/(i+j-1); end end disp(h) 1 1/2 1/3 1/4 1/5 1/6 1/2 1/3 1/4 1/5 1/6 1/7 1/3 1/4 1/5 1/6 1/7 1/8 1/4 1/5 1/6 1/7 1/8 1/9 1/5 1/6 1/7 1/8 1/9 1/10 1/6 1/7 1/8 1/9 1/10 1/11 小提示：預先配置矩陣 在上面的例子，我們使用zeros來預先配置（Allocate）了一個適當大小 的矩陣。若不預先配置矩陣，程式仍可執行，但此時MATLAB需要動態地增 加（或減小）矩陣的大小，因而降低程式的執行效率。所以在使用一個矩 陣時，若能在事前知道其大小，則最好先使用zeros或ones等命令來預先配 置所需的記憶體（即矩陣）大小。 在下例中，for圈列出先前產生的Hilbert矩陣的每一行的平方和： for i = h, disp(norm(i)^2); % 印出每一行的平方和 end 1299/871 282/551 650/2343 524/2933 559/4431 831/8801 在上例中，每一次i的值就是矩陣h的一行，所以寫出來的命令特別簡潔。 令一個常用到的重複命令是while圈，其基本形式為： while 條件式； 運算式； end 也就是說，只要條件示成立，運算式就會一再被執行。例如先前產生調和 數列的例子，我們可用while圈改寫如下： x = zeros(1,6); % x是一個16的零矩陣 i = 1; while i <= 6, x(i) = 1/i; i = i+1; end format short 1-3、邏輯命令 最簡單的邏輯命令是if, ..., end，其基本形式為： if 條件式； 運算式； end if rand(1,1) > 0.5, disp('Given random number is greater than 0.5.'); end Given random number is greater than 0.5. 1-4、集合多個命令於一個M檔案 若要一次執行大量的MATLAB命令，可將這些命令存放於一個副檔名為m的檔 案，並在MATLAB提示號下鍵入此檔案的主檔名即可。此種包含MATLAB命令 的檔案都以m為副檔名，因此通稱M檔案（M-files）。例如一個名為test.m 的M檔案，包含一連串的MATLAB命令，那麽只要直接鍵入test，即可執行其 所包含的命令： pwd % 顯示現在的目錄 ans = D:/MATLAB5/bin cd c:/data/mlbook % 進入test.m所在的目錄 type test.m % 顯示test.m的內容 % This is my first test M-file. % Roger Jang, March 3, 1997 fprintf('Start of test.m!/n'); for i = 1:3, fprintf('i = %d ---> i^3 = %d/n', i, i^3); end fprintf('End of test.m!/n'); test % 執行test.m Start of test.m! i = 1 ---> i^3 = 1 i = 2 ---> i^3 = 8 i = 3 ---> i^3 = 27 End of test.m! 小提示：第一註解行（H1 help line） test.m的前兩行是註解，可以使程式易於瞭解與管理。特別要說明的是， 第一註解行通常用來簡短說明此M檔案的功能，以便lookfor能以關鍵字比 對的方式來找出此M檔案。舉例來說，test.m的第一註解行包含test這個 字，因此如果鍵入lookfor test，MATLAB即可列出所有在第一註解行包含test的M檔案，因而test.m 也會被列名在內。 嚴格來說，M檔案可再細分為命令集（Scripts）及函數（Functions）。前 述的test.m即為命令集，其效用和將命令逐一輸入完全一樣，因此若在命 令集可以直接使用工作空間的變數，而且在命令集中設定的變數，也都在 工作空間中看得到。函數則需要用到輸入引數（Input arguments）和輸出引數（Output arguments）來傳遞資訊，這就像是C語言的函數，或是FORTRAN語言的副程 序（Subroutines）。舉例來說，若要計算一個正整數的階乘 （Factorial），我們可以寫一個如下的MATLAB函數並將之存檔於fact.m： function output = fact(n) % FACT Calculate factorial of a given positive integer. output = 1; for i = 1:n, output = output*i; end 其中fact是函數名，n是輸入引數，output是輸出引數，而i則是此函數用 到的暫時變數。要使用此函數，直接鍵入函數名及適當輸入引數值即可： y = fact(5) y = 120 （當然，在執行fact之前，你必須先進入fact.m所在的目錄。）在執行 fact(5)時，MATLAB會跳入一個下層的暫時工作空間（Temperary workspace），將變數n的值設定為5，然後進行各項函數的內部運算，所有 內部運算所產生的變數（包含輸入引數n、暫時變數i，以及輸出引數 output）都存在此暫時工作空間中。運算完畢後，MATLAB會將最後輸出引 數output的值設定給上層的變數y，並將清除此暫時工作空間及其所含的所 有變數。換句話說，在呼叫函數時，你只能經由輸入引數來控制函數的輸 入，經由輸出引數來得到函數的輸出，但所有的暫時變數都會隨著函數的 結束而消失，你並無法得到它們的值。 小提示：有關階乘函數 前面（及後面）用到的階乘函數只是純粹用來說明MATLAB的函數觀念。若 實際要計算一個正整數n的階乘（即n!）時，可直接寫成prod(1:n)，或是 直接呼叫gamma函數：gamma(n-1)。 MATLAB的函數也可以是遞式的（Recursive），也就是說，一個函數可以 呼叫它本身。舉例來說，n! = n*(n-1)!，因此前面的階乘函數可以改成遞式的寫法： function output = fact(n) % FACT Calculate factorial of a given positive integer recursively. if n == 1, % Terminating condition output = 1; return; end output = n*fact(n-1); 在寫一個遞函數時，一定要包含結束條件（Terminating condition），否則此函數將會一再呼叫自己，永遠不會停止，直到電腦的 記憶體被耗盡為止。以上例而言，n==1即滿足結束條件，此時我們直接將 output 設為 1 ，而不再呼叫此函數本身
