MATLAB教程：第3章 - 程序设计

"MATLAB_ Kapitel 3 -Programmieren.pdf" 在MATLAB学习中，第三章主要关注的是编程方面，讲解如何使用控制结构来实现更复杂的程序逻辑。这一章节涵盖了MATLAB中的分支结构和迭代，这对于编写更复杂的程序至关重要。 3.1章节介绍了用户自定义函数的概念。在MATLAB系统中，虽然已经提供了大量的预定义函数和过程，但面对特定计算任务时，这些可能还不够。为了满足个性化需求，可以编写自定义函数，然后将其保存为脚本文件（m-File），以便后续反复使用。 3.1.1小节是关于用户自定义函数的引入。以一个具体的例子来说明这一点： **示例1a**：假设我们要创建一个自定义函数，该函数用于计算斐波那契数列的前n项。首先，我们定义一个名为`fibonacci`的函数，其输入参数为正整数n，输出是斐波那契数列的前n项。在m-File中，函数可能会这样编写： ```matlab function fibo = fibonacci(n) if n == 1 fibo = [1]; elseif n == 2 fibo = [1, 1]; else fibo = [fibonacci(n-1); fibonacci(n-2) + fibonacci(n-1)]; end end ``` 这里，我们利用了递归和分支结构（if-else）来实现斐波那契数列。当n等于1或2时，返回基础值；否则，递归调用函数自身，将前两项之和加入到序列中。 这个例子展示了如何创建、保存和调用自定义函数。通过这种方式，我们可以将复杂的问题分解成更小的、可重用的代码块，提高代码的可读性和效率。 接下来，章节会进一步讨论如何使用循环（Iteration）和条件语句（如if-else，switch-case等）来实现程序的控制流。循环结构在处理重复任务时非常有用，例如遍历数组、执行固定次数的操作或者直到满足特定条件为止。MATLAB提供了`for`和`while`两种基本的循环结构。 **3.2节：循环结构** 3.2.1 `for` 循环常用于已知迭代次数的情况。例如，计算一个数列的前n项： ```matlab for i = 1:n % 在这里执行循环体内的操作 end ``` 3.2.2 `while` 循环则适用于迭代次数未知，需要依赖于某个条件的情况。例如，找到第一个大于100的斐波那契数： ```matlab i = 1; fibo = 1; while fibo <= 100 fibo = fibo + fibonacci(i+1); i = i + 1; end ``` 除了这些基本的控制结构，MATLAB还支持嵌套循环、循环控制语句（如`break`和`continue`）以及循环变量的并行化处理，以适应不同类型的编程需求。 MATLAB中的控制结构是实现程序逻辑的关键部分，通过熟练掌握这些工具，可以编写出更加灵活和高效的代码。在学习过程中，不断实践和理解这些概念对于提升MATLAB编程能力至关重要。