matlabR第六章答案.docx
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matlabR第六章答案
第6章M文件和函数句柄
.1MATLAB控制流
.1.1if-else-end条件控制
【例6.1-1】
（1）
functiony=exm060101（x）
%
n=length（x）;
fork=1:
n
ifx（k）<-1
y（k）=x（k）;
elseifx（k）>=1
y（k）=exp（1-x（k））;
else
y（k）=x（k）^3;
end
end
（2）
x=[-2,-1.2,-0.4,0.8,1,6]
y=exm060101（x）
x=
-2.0000-1.2000-0.40000.80001.00006.0000
y=
-2.0000-1.2000-0.06400.51201.00000.0067
.1.2switch-case控制结构
【例6.1-2】
clear;
%
fork=1:
10
a（k）={89+k};b（k）={79+k};c（k）={69+k};d（k）={59+k};
end;
c=[d,c];
%
A=cell（3,5）;%
A（1,:
）={'Jack','Marry','Peter','Rose','Tom'};%<7>
A（2,:
）={72,83,56,94,100};%<8>
%
fork=1:
5
switchA{2,k}%
case100%
r='满分';
casea%
r='优秀';
caseb%
r='良好';
casec%
r='及格';
otherwise%
r='不及格';
end
A（3,k）={r};
end
A
A=
'Jack''Marry''Peter''Rose''Tom'
[72][83][56][94][100]
'及格''良好''不及格''优秀''满分'
.1.3for循环和while循环
【例6.1-3】
（1）
K=5;
A=zeros（K,K）;%
form=1:
K%
forn=1:
K%
A（m,n）=1/（m+n-1）;
end
end
formatrat
A
formatshortg
A=
11/21/31/41/5
1/21/31/41/51/6
1/31/41/51/61/7
1/41/51/61/71/8
1/51/61/71/81/9
（2）
%
clear
tic%
K=1000;
form=1:
K
forn=1:
K
A1（m,n）=1/（m+n-1）;
end
end
t1=toc%
t1=
17.434
%
tic
K=1000;
A2=zeros（K,K）;%
form=1:
K
forn=1:
K
A2（m,n）=1/（m+n-1）;
end
end
t2=toc
t2=
2.1895
（3）
%
tic
N=1000;
n=repmat（1:
N,N,1）;
m=n';
A3=1./（n+m-1）;
t3=toc
t3=
0.13909
【例6.1-4】
（1）
function[S,N]=exm060104（epsilon）
%
k=0;
s=0;
d=inf;
S=0;
whiled>epsilon
k=k+1;
s=s+k;%
d=1/s;
S=S+d;
end
N=k;
（2）
[S,N]=exm060104（0.0001）
S=
1.9859
N=
141
symsknN
SINF=limit（symsum（1/symsum（k,1,n）,n,1,N）,N,inf）
SINF=
2
N=141;
SN=vpa（symsum（1/symsum（k,1,n）,n,1,N））
SN=
1.9859154929577464788732394366197
【例6.1-5】
（1）
clear
clc
while1%<6>
n=input（'请输入一个能被4整除的正整数！
n='）;
ifmod（n,4）==0%<8>
break%<9>
end%<10>
end%<11>
G=logical（eye（4,4）+rot90（eye（4,4）））;%
m=n/4;
K=repmat（G,m,m）;%
N=n^2;
A=reshape（1:
N,n,n）;
A（K）=N-A（K）+1%
请输入一个能被4整除的正整数！
n=A=
1441325108966173604810912112
21311193850837186983523134
31301183951827087993422135
141162810593647657451121249
140172910492657756441131258
612711542547967901023119138
712611443557866911033018139
137203210189688053411161285
136213310088698152401171294
1012311146587563941062715142
1112211047597462951072614143
13324369785728449371201321
（2）
s0=round（n*（n*n+1）/2）;%
disp（[int2str（n）,'阶魔方矩阵的标称和是',int2str（s0）]）
Ns0=round（2*（n+1））;%
B=A';
SC=sum（A）;%
SR=sum（B）;%
Sd=sum（diag（A））;%
Sdi=sum（diag（B））;%
LS=[SC,SR,Sd,Sdi]==s0;%
NS=round（sum（LS））;%
ifNS==Ns0
disp（'经验证，A是魔方矩阵。
'）
else
disp（'经验证，A不是魔方矩阵。
'）
end
12阶魔方矩阵的标称和是870
经验证，A是魔方矩阵。
.1.4控制程序流的其它常用指令
.2脚本文件和函数文件
.2.1M脚本文件
.2.2M函数文件
.2.3局部变量和全局变量
.2.4M函数文件的一般结构
【例6.2-1】
（1）
function[S,L]=exm060201（N,R,str）
%
switchnargin
case0
N=100;R=1;str='-b';
case1
R=1;str='-b';
case2
str='-b';
case3
;%
otherwise
error（'输入量太多。
'）;
end;
t=0:
2*pi/N:
2*pi;
x=R*sin（t）;y=R*cos（t）;
ifnargout==0
plot（x,y,str）;
elseifnargout>2
error（'输出量太多。
'）;
else
S=N*R*R*sin（2*pi/N）/2;%
L=2*N*R*sin（pi/N）;%
fill（x,y,str）
end
axisequalsquare
boxon
shg
（2）
[S,L]=exm060201（6,2,'-g'）%
S=
10.3923
L=
12.0000
图6.2-1绿色正六边形
.3MATLAB的函数类别
.3.1主函数（Primaryfunction）
.3.2子函数（Subfunction）
【例6.3-1】
（1）
functionHr=exm060301（flag）
%
t=（0:
50）/50*2*pi;
x=sin（t）;
y=cos（t）;
Hr=@cirline;%
feval（Hr,flag,x,y,t）
%
functioncirline（wd,x,y,t）
%
switchwd
case'line'
plot（t,x,'b',t,y,'r','LineWidth',2）
case'circle'
plot（x,y,'-g','LineWidth',8）,
axissquareoff
otherwise
error（'输入宗量只能取''line''或''circle''！
'）
end
shg
（2）
HH=exm060301（'circle'）
HH=
@cirline
图6.3-1绿色圆周线
（3）
t=0:
2*pi/5:
2*pi;x=cos（t）;y=sin（t）;%
HH（'circle',x,y,t）%
图6.3-2由子函数绘制的绿色正五边形
.3.3匿名函数（Anonymousfunction）
.4函数句柄
.4.1函数句柄的创建和观察
【例6.4-1】
（1）
hm=@magic
hm=
@magic
（2）
class（hm）
isa（hm,'function_handle'）
ans=
function_handle
ans=
1
（3）
CC=functions（hm）
CC=
function:
'magic'
type:
'simple'
file:
'C:
\MATLABR2010a\toolbox\matlab\elmat\magic.m'
（4）
M1=hm（4）
M1=
162313
511108
97612
414151
（5）
M2=feval（hm,4）
M2=
162313
511108
97612
414151
.4.2函数句柄的基本用法
【例6.4-2】
（1）
[S,L]=exm060201（3,2,'-r'）%
S=
5.1962
L=
10.3923
图6.4-1直接调用函数exm060201所画的红色等边三角形
（2）
Hexm=@exm060201,%
Hexm=
@exm060201
（3）
which（'exm060201'）
'exm060201'notfound.
（5）
[S,L]=exm060201（3,2,'-r'）
?
?
?
Undefinedcommand/function'exm060201'.
（6）
[S,L]=Hexm（3,2,'-r'）%
S=
5.1962
L=
10.3923
图6.4-2在新视野中里用函数句柄Hexm所画的红色等边三角形
【例6.4-3】
（1）
clear
（2）
Hexm_2=@exm060201
Hexm_2=
@exm060201
（3）
class（Hexm_2）
isa（Hexm_2,'function_handle'）
ans=
function_handle
ans=
1
（4）
[S,L]=Hexm_2（3,2,'-r'）
?
?
?
Undefinedcommand/function'exm060201'.
习题6
1.请分别写出用for和while循环语句计算
的程序。
此外，还请写出避免循环的数值、符号计算程序。
（提示：
sum和“指数采用数组”配合；tic,toc可用以记录计算所花的时间。
）
1.for循环求解
tic
a=0;
fori=0:
1000000;
a=a+0.2^i;
end
a
t1=toc
a=
1.2500
t1=
0.1316
While循环求解：
clear
tic
K=0;
i=0;
whilei<=1000000
K=K+0.2^i;
i=i+1;
end
K
t2=toc
K=
1.2500
t2=
0.1407
数值法求解：
tic
i=0:
1000000;
d=0.2.^i;
K2=sum（d）
t3=toc
K2=
1.2500
t3=
0.0981
符号法求解：
clear
tic
symsi
fi=0.2^i;
K=vpa（symsum（fi,i,0,inf））
t4=toc
K=
1.25
t4=
3.0357
2.编写一个函数M文件，它的功能：
没有输入量时，画出单位圆（见图p6-1）；输入量是大于2的自然数N时，绘制正N边形，图名应反映显示多边形的真实边数（见图p6-2）；输入量是“非自然数”时，给出“出错提示”。
此外，函数M文件应有H1行、帮助说明和程序编写人姓名。
（提示：
nargin,error,int2str）
function[]=xitiliu（N）
%画出N边形
%xitiliu（），画出单位圆
%xitiliu（N），画出大于的N边形
switchnargin
case0
N=100;
R=1;
t=0:
2*pi/N:
2*pi;
x=R*cos（t）;
y=R*sin（t）;
plot（x,y,'-r','lineWidth',5）;
title（'circle'）
axisequal
axisoff
shg
case1
ifN~=round（N）||N==2||N<=0
error（'请输入大于2的整数'）
elseifN==round（N）
R=1;
t=0:
2*pi/N:
2*pi;
x=R*cos（t）;
y=R*sin（t）;
plot（x,y,'-r','lineWidth',4）
title（['polygonnit','int2str（N）','edges']）
axisequal
%axisoff
shg
end
end
xitiliu（6）
3.用泛函指令fminbnd求
在x=0附近的极小值。
fminbnd的第一个输入量要求使用匿名函数表达。
（提示：
注意搜索范围的选择；假如极值在边界附近，进一步扩大搜索范围是合理的选择。
）
.clear
symsx
x1=-20;x2=20;
yx=@（x）（-exp（-x）*abs（sin（cos（x））））;
[xn0,feal,exitflag,output]=fminbnd（yx,x1,x2）
xn0=
-19.7129
feal=
-2.2031e+008
exitflag=
1
output=
iterations:
16
funcCount:
17
algorithm:
'goldensectionsearch,parabolicinterpolation'
message:
[1x112char]
4.在matlab的\toolbox\matlab\elmat\private文件夹上有一个“烟圈矩阵”发生函数smoke.m。
运行指令smoke（3,0,'double'），将生成一个3阶伪特征根矩阵如下
A=
-0.5000+0.8660i1.00000
0-0.5000-0.8660i1.0000
1.000001.0000
现在的问题是：
在MATLAB当前目录为\work情况下，如何利用函数句柄调用smoke.m函数，产生3阶伪特征根矩阵。
请写出相应的程序或操作步骤。
（提示：
注意函数句柄创建的有效性；若想编写能完全自动执行的解题程序，注意使用cd,pwd,which,及字符串的拆分、合并操作技术。
）
clear
b=pwd
which（'smoke'）
b_d=b;
b_d（end-4:
end）=[];
str=[b_d,'\toolbox\matlab\elmat\private'];
cd（str）
SM=@smoke;
cd（b）
A=SM（3,0,'double'）
disp（''）
pwd
which（'smoke'）
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