实验三MATLAB程序设计.docx
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实验三MATLAB程序设计
2014秋2012级《MATLAB程序设计》实验报告
班级：
软件C121姓名：
冯杨腾学号：
125692
实验三MATLAB程序设计
一、实验目的
1、掌握建立和执行M文件的方法。
2、掌握选择结构、多分支选择结构程序的编程方法。
3、掌握多种循环结构程序的编程方法。
4、掌握定义函数文件和调用函数文件的方法。
二、实验内容
1、MATLABM文件的创建与使用。
（1）建立自己工作目录，如D:
\MATLAB。
在File菜单中，单击SetPath菜单项，在弹出对话框中建立目标文件夹，：
单击AddFolder按钮，将自己的工作目录D:
\MATLAB添加到搜索目录之中，按Save按钮保存，如图1。
图1工作目录设置
（2）在M文件编辑器中编制命令行文件。
在File菜单中，单击New—>M-File，弹出M文件编辑器，如图2：
图2编辑器
在编辑器中输入如下命令程序：
%求小于2000且为2的整数次幂的正整数。
f
（1）=2;
k=1;
whilef（k）<1000
f（k+1）=f（k）*2;
k=k+1;
end
f,k
调试后，将其以test1.m形式保存在D:
\MATLAB中。
（3）命令行程序运行。
进入命令窗口，键入test1，观察运行结果：
f=
Columns1through9
248163264128256512
Column10
1024
k=
10
（4）按上述步骤，在在编辑器中输入如下函数文件：
functionf=tt（n）
%求小于任何正整数且为2的整数次幂的正整数。
%c=n（n）
%n可取任意正整数。
%2004年8月。
f
（1）=2;
k=1;
whilef（k）f（k+1）=f（k）*2;
k=k+1;
end
f
调试后，将其以test2.m形式保存在D:
\MATLAB中。
（5）进入命令窗口，键入test2（9），观察程序运行结果。
>>test2（9）
f=
248
ans=
248
2、编写一个函数M文件，计算下面函数的值，给出标量x的值，调用该函数后，返回y的值。
选择一些数据测试编写的函数。
源程序：
function[y]=myfun（x）
ifx<=0
y=sin（x）;
elseifx>3
y=-x+6;
else
y=x;
end
运行结果：
>>test（0）
ans=
0
>>test
（2）
ans=
2
>>test（5）
ans=
1
3、编写一个函数M文件，返回向量x中元素的和、平均值、最大值、最小值、均方根值。
其中方均根值（RootMeanSquare）的计算公式为：
并用下面数据测试你写的函数：
（1）x=sin（0:
0.01:
6*pi）
（2）x=rand（1,200），得到的x为200个（0,1）之间均匀分布的随机数。
源程序：
function[sum_x,m_x,max_x,min_x,rsm_x]=myfun7（x）
sum_x=0;
a=x;
fork=a;
sum_x=sum_x+k;
n=length（x）;
fori=1:
n
m_x=sum_x/n;
end
end
min_x=x
（1）;
fort=1:
n
ifmin_x>x（t）
min_x=x（t）;
end
end
max_x=x
（1）;
fort=1:
n
ifmax_xmax_x=x（t）;
end
end
sum_x1=0;
fort=1:
n
sum_x1=sum_x1+x（t）.^2;
rms_x=sqrt（sum_x1/n）;
end
sum_x
m_x
max_x
min_x
rms_x
运行结果：
（1）
>>x=sin（0:
0.01:
6*pi）;
>>myfun7（x）
sum_x=
-2.1218e-004
m_x=
-1.1256e-007
max_x=
1.0000
min_x=
-1.0000
rms_x=
0.7071
2）
>>x=rand（1,200）;
>>myfun7（x）
sum_x=
99.5448
m_x=
0.4977
max_x=
0.9961
min_x=
0.0046
rms_x=
0.5778
4、编写一个函数M文件，若给出一个向量
，函数返回如下范德蒙矩阵。
例如在命令窗口输入>>v=myvander（[2345]），得
，同时生成一些数据测函数。
源程序：
function[v]=myvander（x）
n=length（x）;
v=ones（n,n）;
forj=1:
n
fori=1:
n
v（i,j）=x（j）^（i-1）;
end
end
运行结果：
x=（[2345]）;
>>test（x）
ans=
1111
2345
491625
82764125
>>x=（[123]）;
>>test（x）
ans=
111
123
149
5、分别使用while和for编写命令文件，用循环语句编程计算s值:
同时对编写的文件设置断点，观察变量取值的变化情况。
（1）For循环：
function[]=test（）
s=0;
forn=2:
1:
10
s=s+（n^3-n^2）;
end
disp（s）
end
运行结果：
>>test（）
2640
（2）While循环：
function[]=test（）
s=0;
n=2;
whilen<=10
s=s+（n^3-n^2）;
n=n+1;
end
disp（s）
end
运行结果:
>>test（）
2640
6、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：
2→1
3→10→5→16→8→4→2→1
6→3→10→5→16→8→4→2→1
建立命令M文件，完成上述功能，要求显示数字处理过程。
源程序：
functionX=test（）
n=input（'请输入一个正整数'）;
X
（1）=n;
i=2;
whilen~=1
ifrem（n,2）==0
n=n/2;
elseifrem（n,2）==1
n=n*3+1;
end
X（i）=n;
i=i+1;
end
end
运行结果：
请输入一个正整数2
ans=
21
请输入一个正整数3
ans=
3105168421
请输入一个正整数12
ans=
1263105168421
7、设计一个学生身高的管理系统，输出身高的基本分为5等：
很高、较高、中等、较矮、矮，其中190cm以上为“很高”，[180cm,190cm）区间为“较高”，[170cm,180cm）为“中等”，[1160cm,170cm）为“较矮”，160cm以下为“矮”，要求分别用if语句和switch语句实现
（1）for语句：
n=100;
fori=1:
n
a=input（'请输入身高'）;
ifa>1.90
disp（'很高'）
elseifa>=1.80&&a<1.90
disp（'较高'）
elseifa>=1.70&&a<1.80
disp（'中等'）
elseifa>=1.60&&a<1.70
disp（'较矮'）
elseifa<1.60
disp（'矮'）
end
end
运行结果：
请输入身高1.95
很高
请输入身高1.85
较高
请输入身高1.75
中等
请输入身高1.65
较矮
请输入身高1.55
矮
switch语句：
x=input（'身高为：
'）;
n=（x-100）/10;
switchfloor（n）
case{10,9}
disp（'很高'）;
case{8}
disp（'较高'）;
case{7}
disp（'中等'）;
case{6}
disp（'较矮'）;
case{5,4,3,2,1,0}
disp（'矮'）
end
运行结果：
身高为：
195
很高
身高为：
185
较高
身高为：
175
中等
身高为：
165
较矮
身高为：
155
矮
8、Fibonacci数组的元素满足Fibonacci规则：
ak+2=ak+ak+1,（k=1，2，3，…）；且a1=a2=1。
请设计一段程序，求出该数组中第一个大于10000的元素
要求显示的结果为：
i=21
a（i）=10946
或者
a（21）=10946
源程序：
a
（1）=1;
a
（2）=1;
i=2;
whilea（i）<=10000
a（i+1）=a（i-1）+a（i）;
i=i+1;
end;
i,a（i）
运行结果：
i=
21
ans=
10946
源程序：
n=100;
a
（1）=1;
a
（2）=1
fori=3:
n
a（i）=a（i-1）+a（i-2）;
ifa（i）>=10000
a（i）,
break;
end;
end;
i
运行结果：
a=
Columns1through12
1123581321345589144
Columns13through21
233377610987159725844181676510946
ans=
10946
i=
21
9、编写一个函数文件and.m，用于求两个输入矩阵的乘积和点乘，然后在命令行窗口中调用该函数，要求：
（1）当两矩阵是尺寸相同的方阵时，返回它们的乘积和点乘。
（2）当两矩阵不是尺寸相同的方阵时，则根据它们的尺寸，分别进行乘积或点乘
（3）当两矩阵的尺寸不能满足乘积或点乘的要求时，则提示“这两个矩阵不能乘”
源程序：
function[]=test（x,y）
[m,n]=size（x）;
[i,j]=size（y）;
ifm==n&&i==j&&m==i
z1=x*y;
z2=x.*y;
disp（z1）;
disp（z2）;
elseifn==i
z1=x*y;
disp（z1）;
elseifm==i&&n==j
z2=x.*y;
disp（z2）;
elseifn~=i
disp（'这两个矩阵不能相乘'）;
end
end
运行结果：
1）
>>x=[123;456;789];
>>y=[123;456;789];
>>test（x,y）
303642
668196
102126150
149
162536
496481
2）
>>y=[123;456];
>>x=[123;456];
>>test（x,y）
149
162536
3）
>>x=[122;233;344];
>>y=[123;456];
>>test（x,y）
这两个矩阵不能相乘
10、编写一个阶乘函数factorial.m，然后在如下程序中调用该函数，
“分别使用for和while语句找出最小的n值，使得n!
>10100，并求出n!
”
（1）For语句：
Function[]=factorial（）
n=1;
s=1;
forn=1:
10000
s=s*n;
if（s>10100）
break;
end
disp（n）;
end
运行结果：
1
2
3
4
5
6
7
（2）While语句：
function[]=factorial（）
n=1;
s=1;
whiles<=10100
n=n+1;
s=s*n;
end
disp（n）;
end
运行结果:
>>factorial（）
8
11、下列程序用来判断一个人的体温是否处于危险状态。
调试程序是否正确，如果程序错误指出错误在哪里？
并写出正确答案。
temp=input（‘请输入体温:
temp=’）;
iftemp<36.5
disp（‘体温偏低’）;
elseiftemp>36.5
disp（‘体温正常’）;
elseiftemp>38.0
disp（‘偏高！
’;
elseiftemp>39
disp（‘温高！
！
’）
end
错误：
没有范围
源程序：
temp=input（'请输入体温:
temp='）;
iftemp<36.5
disp（'体温偏低'）;
elseiftemp>=36.5&&temp<=38
disp（'体温正常'）;
elseiftemp>38.0&&temp<=39
disp（'偏高！
'）;
elseiftemp>39
disp（'温高！
！
'）
end
运行结果：
请输入体温:
temp=35
体温偏低
请输入体温:
temp=37
体温正常
请输入体温:
temp=38.5
偏高！
请输入体温:
temp=40
温高！
！
12、使用嵌套for循环命令创建下列矩阵：
源程序：
function[]=test（）
a=zeros（5）;
fori=1:
5
a（i,i）=5;
forj=1:
5
ifi==j+1||j==i+1
a（i,j）=1;
end
end
end
disp（a）;
end
运行结果：
>>test（）
51000
15100
01510
00151
00015
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