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MATLAB重复命令

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发表于 2022-4-15 10:29 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式

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x
最简单的重复命令是for圈(for-loop),其基本形式为:    7 d9 r* p1 m* L+ ]' B( b
) _+ x. P4 a8 {
for 变数 = 矩阵;   2 V4 D) b" T' J/ G
" N7 H  D) X2 O* v. E/ T
运算式;   , o4 u3 K6 ^3 G2 k% O2 a7 `5 h

* R* F2 n0 G5 y  a; p, ^end  
/ B) ~) m6 O* [2 a* X% o$ S; z" G4 o: t% I: K, j0 k
其中变数的值会被依次设定为矩阵的每一行,来执行介於for和end之间的运算式。因此,若无意外情况,运算式执行的次数会等於矩阵的行数。  9 Y6 |0 [) I4 r3 N
! T6 x  V9 J$ X. _" ~$ W: u
举例来说,下列命令会产生一个长度为6的调和数列(HARMonic sequence):
! X2 E; T* v8 t" w) B  P
, d9 u/ [9 y% c$ ]1 Qx = zeros(1,6); % x是一个16的零矩阵  / O" K! f8 _% L% }
8 y+ h1 e1 o6 c7 a( g
for i = 1:6,  ; u/ a( ]4 m' [6 q" B

6 [* A' [; Y: J* a6 x* |- N$ U( X( ix(i) = 1/i;  
7 V1 x/ }# ?5 t3 U
$ Q& k4 n% d) y6 @$ K/ t0 H; d; Bend    % N( a; @# F0 r! y% w

1 G0 `2 a6 P; g+ O$ A+ B3 [6 f+ o) S# `7 L结果: x = 1.0000 0.5000 0.3333 0.2500 0.2000 0.16671 S* Z2 t) a* Z% z& b: Q
9 T7 j/ @8 y' J! B7 C( n
在上例中,矩阵x最初是一个16的零矩阵,在for圈中,变数i的值依次是1到6,因此矩阵x的第i个元素的值依次被设为1/i。我们可用分数来显示此数列:   / x# M  N! a( o/ q
, m  d( J0 n5 X2 I
format rat % 使用分数来表示数值  6 S$ ^( E7 [# C) E2 S' N
2 G+ q( @  {, ?) l# ^! _# U9 ^
disp(x)  
6 C3 b3 I0 x$ z' }; ~* ^4 n/ |
8 F7 C: g" g( t) {1 1/2 1/3 1/4 1/5 1/6  
0 ?# W, w# X+ X( i$ ^7 q; J0 ~& X" ]# E
for圈可以是多层的,下例产生一个16的Hilbert矩阵h,其中为於第i列、第j行的元素为   " l- x& e5 P9 D& ~
0 q7 ]4 V$ Z2 y9 }
h = zeros(6);  
6 V: ^+ }. g8 ^5 h, h, I
: Q0 h# l) }3 P+ \for i = 1:6,  
# I- c- u7 e6 A8 I5 N/ r6 ^
" \. b! p  I1 m9 Y. B: {for j = 1:6,  
9 ^0 W5 w) f7 @4 h1 o
  H1 T, g8 o) h2 H: ~$ ih(i,j) = 1/(i+j-1);   
5 I0 P; R/ Y2 J: U1 e$ n* }0 ?. I: m* u7 Z+ O( P5 }
end   % i. g5 C  `) |# F/ V" J

6 W+ E: l6 t" Z( `end   
6 M& w. `/ j, |2 I3 S0 I, ~9 X& J2 O7 i) j: M- y* V8 k5 [
disp(h)   
# u# c% V, ?) Y( B
9 v  X! o' Q- p# A6 t1 1/2 1/3 1/4 1/5 1/6  + g. i9 ~# n$ Z& ?, [% s% ~

' C- s$ C. t( P1/2 1/3 1/4 1/5 1/6 1/7  
. n& P+ ~* R; u- c2 ?
4 T/ b1 A9 C. O" b7 w1/3 1/4 1/5 1/6 1/7 1/8  
, Z" d, u2 e) G- b. f+ j% c
7 n% N1 H# J. }7 i% y1/4 1/5 1/6 1/7 1/8 1/9   
. z  @& d- p$ k. {- r
, q* a# G5 ~) ^+ {1/5 1/6 1/7 1/8 1/9 1/10   8 x4 f7 A$ x" y2 a
. o% M7 Y1 n8 b+ ^4 N
1/6 1/7 1/8 1/9 1/10 1/11  % i# O' m  e" q7 j+ j' n( L% |7 U4 Z

3 b3 u8 k, M8 \6 e' ^小提示:预先配置矩阵 在上面的例子,我们使用zeros来预先配置(Allocate)了一个适当大小的矩阵。
+ k+ b; [- p5 x2 i. e
$ }# u& t5 W. h* |; v3 U若不预先配置矩阵,程式仍可执行,但此时MATLAB需要动态地增加(或减小)矩阵的大小,因而降低程式的执行效率。/ m* N* ]# _- P+ w0 I  v# a

  t- r: Y( Z6 s) G$ V: {) M% V. r# h6 {所以在使用一个矩阵时,若能在事前知道其大小,则最好先使用zeros或ones等命令来预先配置所需的记忆体(即矩阵)大小。  + i/ t8 [# E. C: i, B/ w4 g' ?
# e1 h) N0 s$ L0 I' Z. x% @

8 F0 T5 U7 J# L" I* Z) k; J) Z, h8 k7 F$ g! E9 g' @8 p
在下例中,for圈列出先前产生的Hilbert矩阵的每一行的平方和:   
# B2 J# o' x& o) s& x! ]
' L& x% ?/ c1 |$ x! nfor i = h,  
6 u8 X3 ^# h& I1 g  l$ j# @- S: n- Q
disp(norm(i)^2); % 印出每一行的平方和  . [3 W! y& E: H# K  i, d7 j
" e  v5 a( L% w$ n1 u& r
end  3 S0 B7 y; y2 M$ m! D. T% [

8 S3 t! q) ^- _3 h/ Z& W( N' Y; t) Y , u0 l3 K2 a# Y/ R" B+ \

; r% }+ P: C: A) @1299/871  
. s' ]) B. d; f. J+ Y' u: x6 o, P$ k" l6 I
282/551   1 j# Y2 |; ^% m
) L. N  [! Y4 ?0 N" \6 b
650/2343  
+ w& s( }' c) w% B* a# L7 L/ P4 c/ s' ]0 L* ]# X! u  P
524/2933  % n5 p6 ~8 l2 x- o

2 o7 }3 W& Y' u/ U$ U559/4431  ' f$ F$ Z5 P: V/ r% ]# e; @

( q* ?6 k# w, L831/8801  9 P8 i3 b1 ]6 [; R2 Y. P/ v/ C/ [
6 @7 ?. E5 f. v1 U% q. I$ {* A2 Q
在上例中,每一次i的值就是矩阵h的一行,所以写出来的命令特别简洁。  
' o  ]" Z4 Y2 x0 E
% ?/ {& p+ R' e3 x8 F$ u( n. z令一个常用到的重复命令是while圈,其基本形式为:  
2 _6 W, ~  t, v* |9 O8 l; ~( O3 A& C9 ?( Q8 `
while 条件式;  % D0 `$ d: Q1 s) ^+ e; Y
& U1 a! b+ K- F- Z7 ?8 s/ J
运算式;  $ u, y/ l; O# d) u

+ e3 f7 M4 R' K" [4 @5 R2 u! l5 Uend 8 }- n, P4 T9 Q( o. O" Z

: w( j0 N3 f% i. `. k也就是说,只要条件示成立,运算式就会一再被执行。例如先前产生调和数列的例子,我们可用while圈改写如下:   
" M0 t+ P3 r( n) W7 I: z1 z
* `% P- G  H, I% U7 O, t/ T1 W2 @, Qx = zeros(1,6); % x是一个16的零矩阵  4 W3 q# b8 b4 A4 d
( @: z) ^! n  E5 ^  x* I3 e! [/ r' P
i = 1;  
, a' L- \" \  B" b/ Y- K9 _- k# o# q* s. h8 v3 h
while i <= 6,   
% F/ W) s6 N0 p( M+ `6 @- k. X: w! ~6 n, A* B
x(i) = 1/i;   
& W9 ^# w3 H$ M  p& z9 [0 u0 y- D) y1 \6 d  `8 R
i = i+1;   9 P- T. _8 F/ h& `8 j0 o
( a; f- ^9 A. O9 `4 M, @
end  
; \! e/ a6 [* a) ?# F, O
4 W9 I/ j: _: D% ^& L7 Bformat short

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发表于 2022-4-15 11:38 | 只看该作者
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发表于 2022-4-15 16:20 | 只看该作者
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