matlab中的分支结构

matlab部分分式展开Matlab是一款功能强大的数学软件，它提供了许多方便的工具和函数来进行数学计算和数据处理。

其中之一就是部分分式展开。

部分分式展开是一种将一个有理函数拆分为多个简单分式的方法，可以帮助我们更好地理解和处理复杂的函数。

在Matlab中，我们可以使用“residue”函数来进行部分分式展开。

该函数的基本语法如下：[r, p, k] = residue(b, a)其中，b是函数的分子多项式系数向量，a是函数的分母多项式系数向量。

函数返回的r是一个向量，包含了每个简单分式的系数；p 是一个向量，包含了每个简单分式的极点；k是一个常数，表示了可能存在的多项式部分。

接下来，我们将通过一个具体的例子来演示如何使用Matlab进行部分分式展开。

假设我们有一个有理函数：F(s) = (s^2 + 3s + 2) / (s^3 + 2s^2 + s)。

我们需要将该有理函数的分子和分母多项式系数分别存储在向量b 和向量a中。

在这个例子中，b = [1, 3, 2]，a = [1, 2, 1, 0]。

然后，我们可以使用“residue”函数来进行部分分式展开：[r, p, k] = residue(b, a)运行以上代码后，我们会得到r = [-1, -1, 2]，p = [-1, -1, 0]，k = []。

这表示该有理函数可以被展开为三个简单分式：-1/(s+1)，-1/(s+1)，2/s。

通过部分分式展开，我们将原来复杂的有理函数转化为了三个简单的分式。

这样可以方便我们进行进一步的分析和计算。

例如，我们可以通过对每个简单分式的系数进行变换，将其转化为更简单的形式。

除了使用“residue”函数，Matlab还提供了其他一些函数和工具来进行部分分式展开。

例如，“residuez”函数可以处理具有重复极点的情况；“poly”函数可以将分子和分母多项式系数转化为多项式表示形式。

Matlab的部分分式展开工具可以帮助我们更好地理解和处理复杂的有理函数。

题目：深度探讨Matlab中的if-end语法Matlab作为一种非常强大的数学计算和工程仿真软件，其语法结构和功能十分丰富多样。

其中，if-end语法作为控制流程的重要部分，常常用于条件判断和分支选择。

在本文中，我们将深入探讨Matlab中的if-end语法，从简单到复杂，由表面到深层，为您详细解读其用法和特点。

1. if-elseif-else-end的基本结构在Matlab中，if-elseif-else-end语法经常用于根据不同的条件选择不同的执行路径。

其基本结构如下所示：```matlabif condition1% do somethingelseif condition2% do something elseelse% do something differentend```在这个结构中，首先对condition1进行判断，如果满足则执行相应的代码；如果不满足，则继续对condition2进行判断，以此类推。

如果所有条件都不满足，就会执行else部分的代码。

2. if-else与switch-case的比较与其他编程语言类似，Matlab中的if-else和switch-case语法都可以用于多分支选择。

但是在实际应用中，需要根据具体的情况来选择使用哪种语法。

一般来说，如果条件是连续的，且各个条件之间存在明显的大小关系，就更适合使用switch-case语法。

而对于不连续的多条件判断，则更适合使用if-else语法。

3. 嵌套的if-end结构在实际编程过程中，可能会遇到更复杂的情况，需要对多个条件进行嵌套判断。

这时，就可以使用嵌套的if-end结构来实现。

例如：```matlabif condition1if condition2% do somethingelse% do something elseendelse% do something differentend```嵌套的if-end结构可以帮助我们清晰地表达多个条件之间的逻辑关系，使程序结构更加清晰和易于理解。

Matlab变量、分⽀语句和循环语句⼀、Matlab的变量1、变量的命名Matlab的变量名由数字、字母和下划线组成，可是仅仅能由字母开头。

⼤写和⼩写敏感，最⼤长度为63个字符。

不能使⽤Matlab的关键字作为变量名，应当避免使⽤函数名作为变量名。

假设变量名採⽤函数名。

则该函数失效。

Matlab提供了isvarname函数来验证⽤户指定的变量名是否为Matlab接受的合法变量名。

该函数返回1或0，分别代表合法或者不合法。

>> isvarname('_var')ans =>> isvarname('var_123')ans =12、变量的类型Matlab中的变量共分为三类：局部变量、全局变量和永久变量。

局部变量不⽤多说，和其它的编程语⾔是相同的含义，局部变量存储在函数的⼯作空间中，当函数调⽤结束之后，局部变量随之被删除。

全局变量在整个Matlab的⼯作空间中都有效。

当在⼀个⼯作空间中改变该值的时候，该变量在其余空间内的值也将被改变。

全局变量的声明格式例如以下：>> global X_val>> X_val=3;>> X_valX_val =3永久变量能够⽤persistent声明。

仅仅能在M⽂件函数中定义和使⽤；改变了仅仅同意声明它的函数才⼲使⽤的规则。

当声明它的函数退出时，永久变量继续保存在内存中。

persistent a3、特殊变量和关键字特殊变量是指Matlab提前定义的具有默认意义的变量，例如以下表：变量含义变量含义ans⽤作结果的缺省变量名beep使得计算机发出“嘟嘟”声pi圆周率eps机器零阈值，浮点精度限(2.2204*10^-16)，MATLAB中的最⼩数inf表⽰⽆穷⼤，如1/0NaN表⽰不定数。

即结果不能确定，⽐如0/0j或i虚数nargin函数的输⼊參数个数nargout函数的输出參数个数Realmin可⽤的最⼩正实数realmax可⽤的最⼤正实数bitmax可⽤的最⼤正整数（以双精度格式存储）varargin可变函数的输⼊參数个数varargout可变函数的输出參数个数Matlab中有20个关键字。

matlab函数定义010. 自定义函数函数——是编程的核心概念之一，是能够完成相对独立功能的代码封装成的模块。

在主程序中通过函数名和实参调用它，通过接口（即函数的输入、输出参数）来实现“通讯”。

所以在调用函数时，你只要知道【被调用的函数是用来做什么的】，以及【如何对应它的输入、输出参数】就行了。

关于【形参（形式参数）】和【实参（实际参数）】：函数定义中的参数就是形参，只是用来限定函数所接收的数据类型的，“泛指该数据类型下任一元素”；函数调用中的参数就是实参，是“特指的具体数值”来代入函数体执行代码。

例如（C语言）：int max(int x, int y){ if (x >= y)return x;elsereturn y; }……int a = 5, b = 4;max(2,3);max(a,b);……其中，x，y是形参，2, 3，a, b是实参。

使用函数的好处：增加程序的可读性（函数可独立放在主程序之外）和重用性（一个函数可以多次被调用）。

Matlab的自定义函数，常用的有：m文件定义函数、inline（内联）函数、匿名函数。

•m文件定义函数（m-函数）•1.1.依次File-->New-->Function，会弹出一个新编辑窗口，包含代码如下：2.function[ output_args ] = Untitled2( input_args )% UNTITLED2Summary of this function goes here% Detailedexplanation goes hereend这是一个m-函数的模板。

function：表示编写的是一个函数。

output_args: 输出参数，即函数的返回值，各返回值间用逗号隔开。

（不需要像C语言那样，通过return到返回值来赋值，outp_args相应的参数可以直接使用）input_args: 输入参数，各参数之间用逗号隔开。

Matlab实验三答案实验三 MATLAB语⾔的程序设计⼀、实验⽬的：1、熟悉MATLAB程序编辑与设计环境2、掌握各种编程语句语法规则及程序设计⽅法3、函数⽂件的编写和设计4、了解和熟悉跨空间变量传递和赋值⼆、实验基本知识：1、程序流程控制语句for循环结构语法：for i＝初值：增量：终值语句1……语句nend说明：1．i＝初值：终值，则增量为1。

2．初值、增量、终值可正可负，可以是整数，也可以是⼩数，只须符合数学逻辑。

while 循环结构语法：while 逻辑表达式循环体语句end说明：1、whiIe结构依据逻辑表达式的值判断是否执⾏循环体语勾。

若表达式的值为真，执⾏循环体语句⼀次、在反复执⾏时，每次都要进⾏判断。

若表达式的值为假，则程序执⾏end之后的语句。

2、为了避免因逻辑上的失误，⽽陷⼊死循环，建议在循环体语句的适当位置加break语句、以便程序能正常执⾏。

（执⾏循环体的次数不确定；每⼀次执⾏循环体后，⼀定会改变while 后⾯所跟关系式的值。

）3、while循环也可以嵌套、其结构如下：while逻辑表达式1循环体语句1while逻辑表达式2循环体语句2end循环体语句3endelse if 表达式2(可选)语句2else(可选)语句3endend说明：1.if结构是⼀个条件分⽀语句，若满⾜表达式的条件，则往下执⾏；若不满⾜，则跳出if结构。

2．else if表达式2与else为可选项，这两条语句可依据具体情况取舍。

3．注意：每⼀个if都对应⼀个end，即有⼏个if，记就应有⼏个end。

switch-case结构语法：switch表达式case常量表达式1语句组1case常量表达式2语句组2……otherwise语句组nend说明：1．switch后⾯的表达式可以是任何类型，如数字、字符串等。

2．当表达式的值与case后⾯常量表达式的值相等时，就执⾏这个case后⾯的语句组如果所有的常量表达式的值都与这个表达式的值不相等时，则执⾏otherwise后的执⾏语句。

Matlab编程（M文件）北京理工大学信息科学技术学院徐贵航xu.guihang@一、为什么要用到M文件：1、命令窗口中输入的指令是输入一行运行一行，这样对一些并不是顺序执行的（条件执行和循环执行）指令非常不利；即使顺序执行，如果程序较长，也很难调试与纠错；2、Matlab中的自编函数要通过M文件实现。

二、认识M文本编辑器：打开方式：1、file\new\m-file;2、直接点击工具栏的“新建”图标；3、在命令窗口中输入edit。

文本编辑器英文为“editor/debugger”，它兼有编辑与调试的作用。

大部分菜单与工具栏与普通编辑器相同。

执行、单步等操作在debug菜单下；断点、报错等设置在breakpoint菜单下；三、Matlab控制流及编程关键字1、For循环与C语言中对比：举例：for_example.m(%后为注释)运行结果：2、while循环语法格式：（与C语言对比）3、 if-else-end 分支结构： 语法格式：为节省空间，C 语言部分格式不太规范。

与C 相比，Matlab 多了一个elseif 关键字，使得分支更加灵活简洁。

4、 其他break:与C 语言相同；switch ……case ：与C 语言基本相同，不过执行完每一种情况后自动跳出（C 语言则接着往下执行）； try ……catch:与C++相同，一般用的不多；pause:执行到该指令后，程序停止，等用户按任意建开始； pause （n ）停留n 秒四、 M 文件函数的编写：Matlab 中函数以关键字function 为标志，并且只能在文本编辑器中编辑。

函数返回指令为return;在函数体中可以有循环、分支与函数调用，并且允许自己调用自己（递归）。

下面以实现加法为例，比较Matlab 函数与C++函数(C 函数比C++麻烦一点)在以function为开头的函数格式定义后，最好有关于这个函数及其用法的详细说明，在命令窗口中运行“help 函数名”，可以显示这些内容。

二：MATLAB的数据操作及语法1.字符串使用单撇号2.用double或者abs命令可以获得字符的ASCII值3.定义数值a=1默认为double形，看类型用class命令。

b=uint8(a),b为无符号整形8位4.清空命令窗口clc5.只有回车代表语句结束6.一行写不开，用...续行，否则默认这一句已经完毕7.默认值赋予默认变量ans8.看存在的变量用who或者whos9.讲ASCII值转化成字符输出用char命令10.字符串与数值的互换str2num或者num2str11.eval('t=1')执行字符串内容12.isstruct(a)判断a是否为结构体；fieldnames结构体中的成员；isfield(a,'x1')判断x1是不是结构体a中的成员名13.单元类型a={1,'str',[11 12 13 14]}14.只识别半角的符号三：Matlab的矩阵操作1.矩阵是matlab最基本的数据对象2.逗号或空格的是一行元素；分号或者回车的是不同行3.M文件或者edit命令都能输入矩阵元素4.zeros(4,3)零矩阵；ones全1矩阵5.e1:e2:e3冒号表达式：其中e1为初始值，e2为步长，e3为终止值6.linspace(a,b,n)建立行向量7.A(2,3)寻找矩阵中的元素；A(5)寻找第5个存放位置的元素（行列式安先列后行的顺序存放）；[n,n]= find(A==8)寻找A中元素8的位置命令8.sub2ind和ind2sub命令：如[s,t]=ind2sub(size(A),3)是将A阵中第3个数的位置输出（下标和序号相互转换的函数）9.重排矩阵reshape函数如N=reshape(A,9,1)10.矩阵的转置用K=A'11.矩阵拆分Y=A(1,2:end-1)拆出A的第一行中的第二列到倒数第二列；M=A([1 2],[1 2])拆出A 的第一二行和第一二列12.删除矩阵的元素：M(2)=[] 赋予空值13.矩阵的扩展：K=repmat(A,2,1)14.矩阵的压缩：[1 2 3 3 4 4 4]变换成[1 2 3 4]用P=unique(A)四：MATLAB矩阵处理基础1.I=eye(10，11)建立单位矩阵2.s=rand(10,1)10*1的随机矩阵，随机数在0~1之间；s=randn(10,1)随机数服从正态分布；从0~10之间的随机数S=0+(10-0)*rand(10,1)的10*1的随机矩阵3.产生均值为U，方差的S的正态分布的随机矩阵Y=U+sqrt(S)*randn;mean(Y)看均值；std(Y)看方差4.魔方矩阵magic函数Y=magic(5)5.Hilbert矩阵的产生：hilb(4) Hilbert矩阵的分量满足H(i,j)=1/(i+j-1)用有理格式输出时用format rat语句6.Toeplitz矩阵（任何一条对角线上取相同元素的矩阵）的产生Toeplitz(1:6)7.det(A)求矩阵的行列式；用inv函数求A的逆8.a和b的内积：（a,b）=b的共轭*a conj(b)为求b的共轭（复数的转置b'即为它的共轭）c=a*b'或者c=dot(b,a)语句9.线性方程组求解：可以用矩阵求逆的方法求解线性方程组10.矩阵的约旦标准型jordan（A）标准型11.矩阵的特征值eig函数eig(A)也可以[a b]=eig(A)来获得特征值和特征向量12.向量和矩阵的范数（2个向量之间的距离），使用norm函数norm(A,1)13.符号运算首先定义一个符号syms x，类似于定义一个变量14.求导数diff(A),二阶倒数diff(A，2)15.矩阵函数funm函数S=funm(A,@fun),如sinA=funm(A,@sin)五：MATLAB程序控制结构1.数据输入函数input；数据显示函数disp函数；程序的暂停函数pause函数，如pause(3);A为暂停3秒后输出A,在一些设置动画时能用得到2.分支结构分为if分支，switch分支和try分支,try语句提高系统的容错功能3.c=input('input a character','s');这里由于输入字符，要给它一个输入字符串的格式修饰符‘s’4.matlab中浮点数如r=.03和r=0.03一样5.除法取整函数fix6.matlab中最好不要用i,j来表示循环变量；for循环的例子A=1:100;sumA=0;for K=1:100;sumA=sumA+A(K);endwhile循环的例子while 1c=input('input a charatcer','s');if isempty(abs(c))break;endend7.ctrl+c让运行的程序强行停止六：MATLAB的编辑器和程序调试1.函数文件的定义function[输出形参]=函数名([输入形参])如定义addmy函数function re =addmy(a,b)re=a+b;2.nargin和nargout为输入输出参数个数(看作为一个定义好的变量)varargin和varargout可以代表未知的输入输出变量如function re =addmy(a,b，varargin)re=a+b;3.nargcheck是检测输入参数的个数的函数，一般显示的too many input或者not enough input 时跟其有关；和error函数并用4.程序的调试：set/clear breakpoint设置断点和单步七：MATLAB绘图功能(1) 二维高层绘图操作1.二维高层绘图的基本函数plot函数，plot（x,y）2,多个参数的绘制：如x1=linspace(0,2*pi,200);x2=linspace(0,2*pi,100);y1=cos(x1);y2=sin(x2);plot(x1,y1,x2,y2)3.plot(x,y,'r')绘制红色的曲线plot(x,y,'*')用星号代替点，无连接的plot(x,y,'--')绘制虚线图plot(x,y,'r--')红虚线一起用4.加注x,y坐标标注和名称：xlabel('x')ylabel('y')title('正弦曲线')5.在曲线的某处写上曲线的函数式：text(2,0.2,'y=sin(x)')text(5,0.5,'x_2')显示x26.加图例：第一条为cos函数，第二条为sin函数legend('cos','sin')7.xlim([xmin,xmax])和ylim([ymin,ymax])的应用如xlim([0,10])，x轴在0~10间8.axis([xmin,xmax,ymin,ymax])x,y轴同时调节9.axis equal命令是指正方形的坐标面10.图形保持功能：这样两条曲线才能同时显示x=0:0.1:2*pi;y1=sin(x);y2=cos(x);hold on;plot(x,y1,'r');plot(x,y2,'k'); hold off取消保持11.窗口的分割：分成2行2列四个小窗口x=0:0.1:2*pi;y1=sin(x);y2=cos(x)y3=tan(x);y4=exp(x);subplot(221)plot(x,y1);subplot(222)plot(x,y2);subplot(223)plot(x,y3);subplot(224)plot(x,y4);八：MATLAB绘图功能(2) 二维底层绘图修饰-底层的对象1.h0=plot((-pi:0.01:pi),sin(-pi:0.01:pi))和h=line((-pi:0.01:pi),sin(-pi:0.01:pi))是一样的，也就是说line函数和plot函数是一致的，这里的h0和h是句柄值2.对line对象的修饰set(h,'LineWidth',2,'Marker','p','MarkerSize',1,'Color','r')3.底层坐标轴的控制，axes对象和axes函数。