MATLAB中的决策：控制流.doc

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1、MATLAB中的决策：控制流计算机编程语言和可编程计算器提供许多功能，它允许你根据决策结构控制命令执行流程。如果你以前已经使用过这些功能，对此就会很熟悉。相反，如果不熟悉控制流，本章材料初看起来或许复杂些。如果这样，就慢慢来。控制流极其重要，因为它使过去的计算影响将来的运算。MATLAB提供三种决策或控制流结构。它们是：For循环，While循环和If-Else-End结构。由于这些结构经常包含大量的MATLAB命令，故经常出现在M文件中，而不是直接加在MATLAB提示符下。7.1For循环For循环允许一组命令以固定的和预定的次数重复。For循环的一般形式是：forx=a

2、rray{commands}end在for和end语句之间的{commands}按数组中的每一列执行一次。在每一次迭代中，x被指定为数组的下一列，即在第n次循环中，x=array(:,n)。例如，»forn=1:10x(n)=sin(n*pi/10);end»xx=Columns1through70.30900.58780.80900.95111.00000.95110.8090Columns8through100.58780.30900.0000换句话，第一语句是说：对n等于1到10，求所有语句的值，直至下一个end语句。第一次通过For循环n=1，第二次，n=2，如此继

3、续，直至n=10。在n=10以后，For循环结束，然后求end语句后面的任何命令值，在这种情况下显示所计算的x的元素。For循环的其它重要方面是：1.For循环不能用For循环内重新赋值循环变量n来终止。»forn=1:10x(n)=sin(n*pi/10);n=10;end»xx=Columns1through70.30900.58780.80900.95111.00000.95110.8090Columns8through100.58780.30900.00002.语句1:10是一个标准的MATLAB数组创建语句。在For循环内接受任何有效的MATLAB数组。»data

4、=[39456;716-15]data=39456716-15forn=datax=n(1)-n(2)endx=-4x=-7x=46x=13.For循环可按需要嵌套。forn=1:5form=5:-1:1A(n,m)=n^2+m^2;enddisp(n)end12345»AA=25101726581320291013182534172025324126293441504.当有一个等效的数组方法来解给定的问题时，应避免用For循环。例如，上面的第一个例子可被重写为»n=1:10;»x=sin(n*pi/10)x=Columns1through70.30900.58780.80

5、900.95111.00000.95110.8090Columns8through100.58780.30900.0000两种方法得出同样的结果，而后者执行更快，更直观，要求较少的输入。5.为了得到最大的速度，在For循环(While循环)被执行之前，应预先分配数组。例如，前面所考虑的第一种情况，在For循环内每执行一次命令，变量x的大小增加1。迫使MATLAB每通过一次循环要花费时间对x分配更多的内存。为了消去这个步骤，For循环的例子应重写为»x=zeros(1,10);%preallocatedmemoryforx»forn=1:10x(n)=sin(n*pi/10)

6、;end现在，只有x(n)的值需要改变。7.2While循环与For循环以固定次数求一组命令的值相反，While循环以不定的次数求一组语句的值。While循环的一般形式是：whileexpression{commands}end只要在表达式里的所有元素为真，就执行while和end语句之间的{commands}。通常，表达式的求值给出一个标量值，但数组值也同样有效。在数组情况下，所得到数组的所有元素必须都为真。考虑下列例子：»num=0;EPS=1;»while(1+EPS)>1EPS=EPS/2;num=num+1;end»numnum=53»EPS=2*EPSEPS=2

7、.2204e-016这个例子表明了计算特殊MATLAB值eps的一种方法，它是一个可加到1，而使结果以有限精度大于1的最小数值。这里我们用大写EPS，因此MATLAB的eps的值不会被覆盖掉。在这个例子里，EPS以1开始。只要(1+EPS)>1为真(非零)，就一直求While循环内的命令值。由于EPS不断地被2除，EPS逐渐变小以致于EPS+1不大于1。(记住，发生这种情况是因为计算机使用固定数的数值来表示数。MATLAB用16位，因此，我们只能期望EPS接近10-16。)在这一点上，(1+EPS)>1是假(零)，