- 1 - matlab程序设计与应用
Matlab是一款高效能的编程语言，具有高品质的计算和分析功能，近十多年来被广泛应用在工程计算、科学研究、商业分析、金融模拟和教育工作等多个领域。它拥有一系列强大的算法编写功能，可以实现非线性矩阵求解、信号处理、图像处理、生物医学信号处理等功能。
本文将介绍Matlab程序设计与应用，以及它在工程计算、科学研究、商业分析等领域的应用和示例。
一、Matlab程序设计
Matlab是一种操作方便的高级编程语言，立足于原始编码，它建立在C及FORTRAN之上，而且它的高级结构使得设计程序不必写成复杂的程序框架，而可以把主要精力放在要实现的功能上。Matlab在程序设计方面支持面向对象编程（Object-oriented programming，OOP）方式，可以实现结构化的程序设计，把大量的程序按照模块和函数来管理，方便调用和重用，并可以利用Matlab的类和类的方法来实现程序的重用和拓展。
二、Matlab在工程计算领域的应用
Matlab在工程计算领域的应用如下：
（1）Matlab可以用于科学计算，如：数值分析、科学计算、多元函数拟合、图像处理以及信号处理等。
（2）Matlab可以用于设计和调试电子电路，如：数字电路、模拟电路、射频电路、功率电路以及控制电路等。 - 2 - （3）Matlab可以用于控制系统分析，如：数模转换、频响函数以及过程控制等。
（4）Matlab可以用于机械结构设计，如：机械结构分析、运动学以及动力学等。
三、Matlab在科学研究和商业分析领域的应用
Matlab在科学研究和商业分析领域的应用如下：
（1）Matlab可以用于统计学研究，如：概率统计、偏差分析、多元分析以及非参数分析等。
（2）Matlab可以用于数据挖掘，如：决策树分类、聚类分析以及因子分析等。
0 MATLAB 程序设计
MATLAB提供了一个完善的程序设计语言环境，使用户能够方便地编制复杂的程序，完成各种计算。本节先介绍关系运算、逻辑运算，再介绍M-文件（即程序文件）的结构及MATLAB的程序控制流语句。
一、关系运算和逻辑运算
1．关系运算
（1）关系运算符：
< ；< = ；> ；> = ；= = ；~ =
（2）关系表达式：
用关系运算符将两个同类型的量（表达式）连接起来的式子。
【注】①关系运算本质上是标量运算，关系表达式的值是逻辑值（0-假1-真）；
②当作用于两个同样大小矩阵时，则分别对两个矩阵的对应元素运算，结果是一个0-1矩阵。
例1．对向量进行关系运算。
>> A=1:5,B=5:-1:1 % 输入向量
A = 1 2 3 4 5 B = 5 4 3 2 1
>> C=(A>=4) % 对向量进行关系运算
C = 0 0 0 1 1
>> D=(A==B) % 对向量进行关系运算
D = 0 0 1 0 0
2．逻辑运算
（1）逻辑运算符：& (and,与)、| (or,或)、~ (not,非)
（2）逻辑表达式：用逻辑将两个逻辑量连接起来的式子。
【注】①逻辑运算本质上是标量运算，它将任何非零元素视为1（真）；
②当作用于两个同样大小矩阵时，则分别对两个矩阵的对应元素运算，结果是一个0-1矩阵。（真值表见P27）
例2．对向量进行逻辑运算。
>> a=1:9,b=9-a
a = 1 2 3 4 5 6 7 8 9 b = 8 7 6 5 4 3 2 1 0
>> c=~(a>4) % 非运算
实验二 MATLAB程序设计
一、 实验目的
1.掌握利用if语句实现选择结构的方法。
2.掌握利用switch语句实现多分支选择结构的方法。
3.掌握利用for语句实现循环结构的方法。
4.掌握利用while语句实现循环结构的方法。
5.掌握MATLAB函数的编写及调试方法。
二、 实验的设备及条件
计算机一台（带有MATLAB7.0以上的软件环境）。
M文件的编写：
启动MATLAB后，点击File|New|M-File，启动MATLAB的程序编辑及调试器（Editor/Debugger），编辑以下程序，点击File|Save保存程序，注意文件名最好用英文字符。点击Debug|Run运行程序，在命令窗口查看运行结果，程序如有错误则改正
三、 实验内容
1.编写求解方程02cbxax的根的函数（这个方程不一定为一元二次方程，因cba、、的不同取值而定），这里应根据cba、、的不同取值分别处理，有输入参数提示，当0~,0,0cba时应提示“为恒不等式!”。并输入几组典型值加以检验。
（提示：提示输入使用input函数）
2.输入一个百分制成绩，要求输出成绩等级A+、A、B、C、D、E。其中100分为A+，90分～99分为A，80分～89分为B，70分～79分为C，60分～69分为D，60分以下为E。
要求：（1）用switch语句实现。
（2）输入百分制成绩后要判断该成绩的合理性，对不合理的成绩应输出出错信息。
（提示：注意单元矩阵的用法）
3.数论中一个有趣的题目：任意一个正整数，若为偶数，则用2除之，若为奇数，则与3相乘再加上1。重复此过程，最终得到的结果为1。如：
21
3105168421
63105168421
运行下面的程序，按程序提示输入n=1,2,3,5,7等数来验证这一结论。
请为关键的Matlab语句填写上相关注释，说明其含义或功能。
1 / 9 《MATLAB程序设计》复习题
一 填空题
1 已知A=[2 5 6；1 7 8]；B=［1 4 3;4 7 0］；写出下列各指令运行的结果。
A ＆ B 的运行结果为 ［1 1 1;1 1 0] 。
A== B的运行结果为 [0 0 0 ;0 1 0] 。
2 产生3阶单位阵的命令为 eye（3) ;产生4阶全1方阵的命令为ones(4）。
3 A=rand（5，8）;b=size（A）;c=length(A);则b和c的值分别为[5,8]和8.
4 求矩阵的特征值的指令为 eig .
5符号 ; 可以使命令行不显示运算结果， % 用来表示该行为注释行。
6在线形图型格式的设置中，字符r表示什么颜色（红色）
7 fix函数四舍五入对数组［3。17，5.34，8.90，2.52］取整，结果为 ［3 5
8 2］ 。
8 P， Q分别是个多项式的系数矢量，求P对应的多项式的根,使用的命令是 roots(P）
9使2个plot的图形在同一个坐标显示，使用 hold on 命令进行图形保持，使用 grid on 命令为图形添加网格。
10 数据拟合采用___polyfit___函数;求不定积分采用___ int ___函数。
11 A=rand(2,5）；b=size（A)；c=length(A）；则b和c的值分别为_2 5和5__
12已知A是矩阵,求A的对角矩阵函数是___diag(A）____,求A的下三角矩阵函数是__tril（A)____。
13条形图由函数__bar___来实现。
14已知s=‘显示“hey”’，则s的元素个数是9
二 解答题
1、A=［71，3，—8; 2,-9，8; 0，4，5］ 2 / 9 B=A’
问B=（ ）
答案：B=［71，2，0； 3，—9,4 ; —8，8,5］
