MATLAB基础教程（6）MATLAB中的判断与流程控制

haidaowang

2 G; B1 {0 m2 R
( Y8 ^+ _, x( {判断常用于数学中的分段问题，更为复杂的问题则需要流程控制。本篇介绍matlab中的相关语法，这些语法并不难，但却很容易混淆，一方面是和其他语言，例如C语言混淆；另一方面是和matlab自身的其他语句，例如赋值混淆。
7 u. T' W2 c. S
$ ]& v. x( X' A) r; I/ l1.逻辑变量
, F4 [: \" ~0 B* I, C- Q; h# z1.1逻辑变量的赋值
  a& m) n$ Q9 |& d% n
( |% q( x% d+ J0 U! p0 b    有些语言中，逻辑变量是一种专门的变量类型，其值为true或者false，matlab中也有这个类型，但其值为1或者0。赋值方式是“变量名=表达式”，变量名的命名规则与数值变量一样，表达式是一种判断，比如数值大小的判断，或者高级函数的判断。例如输入

a=1>2

+ s. i& L. R. I' T0 o0 \# i4 C就定义一个逻辑变量a，其值是0，表示false，在workspace里可以看见a的类型是logical。

/ p4 g2 J  v0 Y9 ]4 k& m  X; i
6 t; f. _! |6 Z/ i3 ^1 q% d

    对初学者，可以认为数值大小的判断，是指两个1*1维的数值变量的比较。数值大小比较的方法有：>大于；<小于；>=大于等于；<=小于等于；==等于；~=不等于6种。因为数值计算有舍入误差，所以等于这个判断，有时需要用

abs(x1-x2)<eps
7 j0 w, S6 Y5 `, m
这样的不等式来代替，其中eps是matlab中最小的非零数值，相当于舍入误差的标准。

: }& n( X8 C6 v
    高级函数的判断，是指系统自带的一些函数，例如

7 Q0 U# m; B4 w/ Ua=isprime(x)
) N/ X4 w2 |$ n
用来判断x是否为质数，
9 b( \0 ]: F4 A$ J+ S' \0 b4 b( |
a=exist(x)
& O) i0 M0 a1 v9 u
" P3 X$ J+ g1 z' R5 d用来判断是否存在变量、函数或者文件。
( |" P& L& T) [+ H  I0 p; T' g3 X
( V; {% B$ v1 s, o- O1.2逻辑变量的逻辑运算

* R3 v' z/ i* i" c逻辑变量的取值只有0或者1，他们之间可以进行逻辑运算，运算符有：&&与；||或；~非。这里需要注意：
/ _' C% g# |+ q1）~单独使用表示非运算，要区别于不等于~=的连用
2）如果是高级函数的判断配合非运算，也可以实现判断，例如

6 S. J7 L% X) j. V# ]- O0 @

• a=~isprime(x)
  

0 F% R2 G# n* s( P( ~$ O( S& }
+ H$ g/ I' n  k+ ^& n! d就相当于判断x是否为合数

1.3逻辑变量的数值运算

! \+ w# q: O" R    matlab中逻辑变量可以参与数值运算，参与时，会被数值0和1代替。例如

a=1>2
- {1 `  B' d) p; t1 k- j/ j/ p: h
/ w7 Y+ ^4 v. F# s- {生成一个逻辑变量a，则
2 R' [1 y* L; `$ Z$ K* {
5 {5 m$ J; {# A; }0 Nb=a+1

' g" M9 ~2 Y3 y- a" s2 u时，matlab会判断正在进行数值运算，然后将逻辑变量a转化成数值变量，由于a在逻辑变量时表示false，所以转化时，a相当于数值变量0，因此会得到数值变量b=0+1=1。
8 Y3 z/ i9 u5 |; G$ h( o
7 l- M2 ^2 u4 p: [  A7 ~/ L1 ?& ~2.流程控制

+ o$ _+ U9 v& {) Z! a9 R    matlab的流程控制和C语言类似，if和switch作为判断依据，相当于流程图的菱形框，for和while作为循环，相当于流程图的反向箭头。
8 x) w. t" p1 T* T$ H$ b
2.1if判断
& a0 H4 i0 D- A( V, k, j0 c
    语法是：

    1.if 逻辑变量1
           1.执行语句1
                  1.elseif 逻辑变量2
                         1.执行语句2
$ b8 s& s" i6 ^8 v0 A/ H                                  1.else
) L! ]2 U* j3 L                                         1.执行语句3
                                                 1.end

! R: ^) h) l* g; n5 S其含义与C语言中一致，是顺序判断，即逐个if或者elseif进行判断，若逻辑变量为1，则执行语句，若为0则进行下一个判断。其中逻辑变量经常用多个逻辑变量的逻辑运算结果来代替，例如我们经常看到的是
  U/ I) V+ l7 M6 Q% n% k7 U
& S3 ?/ z0 A* Z3 \+ S+ m$ F

• if x>1 && y>1
  # G: x' m( B7 L1 p1 W

- m% k  ^: W% o/ g  N
而不是先赋值再判断的

! C4 E& G4 U) S+ B5 n

• a=(x>1) && (y>1)
  

         1.if a

" c! |+ ?; |% W8 ]- K! T
2 y5 P2 U- Y) ]$ K. @
其实这两种方法是等效的。有时候为了书写和注释，也会先定义一个逻辑变量flag，然后再if flag。

2.2switch判断
6 y& E7 ~0 G7 D& e* o! b
    switch的语法是：
( e. B2 J8 I" l8 h' P8 n    1.switch 数值变量1
              1.case 数值1
                    1.    执行语句1
/ a. d% A/ L* F) c& Z! w7 A* z                            1.case 数值2
' n3 b" G0 l6 B0 W: H4 s% q3 s                                   1.    执行语句2
                                          1.otherwise
+ ^3 u3 }' O2 ^1 m                                                1.    执行语句3
                                                       1.end
8 |- ]! p! c5 k9 M" S
switch与if最大的不同是，switch只进行一次判断，即根据数值变量1的值来决定执行哪一个case，而不像if会判断多个elseif。需要强调的是，只有当数值变量1==数值1时，才会执行语句1，而之前说过，==这个判断是有舍入误差的，因此switch一般用于数值变量1只取整数时，比如sfun的判断。对初学者而言，也可以先无视switch。
9 s8 ^7 Y/ F' G9 d: K1 b- U
2.3for循环
/ z5 Y4 }3 P5 Q8 ]( c& g
2 v( F: r# Z/ _, r: }: K    for循环的语法是：
: h, B5 b7 H4 l+ d- h# N. U! W    1.for 数值变量=向量
6 ~2 a7 y; a% r' q: h          1.    执行语句
                 1.end
. Z. Y5 I% U1 h; q" Q' Z& j
0 s9 I0 |4 a- g* m$ }' H3 v6 v其含义是，数值变量会取向量中的每一个值，然后执行语句，在执行语句中，数值变量是一个1*1的矩阵。matlab中程序换行有两种方法，第一种方法，只能从第一行换到第二行，具体操作如下，首先在第一行中写完命令之后按下空格键，然后再按下数字键盘上的小数点键，小数点数目为3，之后按下enter键就可以实现换行。 ...+Enter；第二种方法，直接按住Shift+Enter键可以直接实现换行
, s) g' D( b7 z& Z8 l8 _5 H+ g
for a=[0 1 3]

则会让a=0，执行语句，然后a=1，执行语句，最后a=3，执行语句。这里容易和赋值语句混淆，因为a=[0 1 3]是一个数值变量赋值，赋值后a是个向量，但加上了for后，a是1*1矩阵。另外，在数值变量赋值那段，我们说过有一种常用的赋值方法是"a=初始值:步长:终值"，其结果是把a赋值成一个向量，因此这也广泛用于for语句中
; r# {2 d5 A$ e( J& }, C# t
0 o5 A+ p2 o" A) v* P
% v8 A1 g  H. C& g2 N. O& {

• for a=初始值:步长:终值
  ! L4 W) k5 J, i+ S

则在执行语句中，a是一个遍历初值到终值的1*1矩阵。
- X0 @! K6 g6 _* W6 x; D: O$ u% W
2.4while循环
! u  B- k$ Z1 K+ {; l
5 S# E# G6 A4 p+ p6 U. w0 @& L    while语句的语法是：
    1.while 逻辑变量
           1.    执行语句
5 E2 m6 u: B: {6 o# j) U                   1.end
, U$ l- U5 O' _+ F7 g. x/ u9 k6 X
- L0 h9 H- U: Q; B

3 Z( ?3 n- F7 G& T3 {其含义是，当逻辑变量为1时，执行语句，直到逻辑变量为0，因此while的执行语句中，一定有改变逻辑变量的部分，否则就是死循环。比如写了while a<10，就一定会在执行语句中有类似a=a+1这样的赋值语句，使得若干次循环后，逻辑变量为0。总体而言，while并不如for稳定，所以初学者也可以无视while。
' d' O3 s8 j4 }
' A2 O6 J& b# T6 c$ k- W6 l
: P) h$ E- S4 @! M& S. W7 w2 A
7 M8 C6 G3 G4 B% c' K




+ q0 q) y1 e6 x) u8 T* P( f$ F2 m( C* |$ |
5 |4 ^7 c$ y6 Z, D

relchhiclty

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