matlab在线编程(matlab代码在线运行)
大家好,感谢邀请,今天来为大家分享一下matlab在线编程的问题,以及和matlab代码在线运行的一些困惑,大家要是还不太明白的话,也没有关系,因为接下来将为大家分享,希望可以帮助到大家,解决大家的问题,下面就开始吧!
Matlab编程和其他语言的区别
一、字符和字符串
在MATLAB中不管是字符,还是字符串都是用单引号。而在C、C++、C#、Java等语言中,字符是用单引号的,字符串则必须用双引号。因此在MATLAB中如果需要在字符串中用到单引号的话,就要用两个单引号来代替。
如:
>> a='this''is an apple'
a=
this'is an apple
同理,如果字符串中需要双引号的话,可以用四个单引号来代替。如下:
>> b='I''''am Tim'
b=
I''am Tim
在MATLAB中的字符串连接,我们可以使用一对中括号。当然,这种连接方式也适用于向量、矩阵等的连接。如下:
>> c=[a b]
c=
this'is an appleI''am Tim
>> a1=[1 2];b1=[3 4];
>> c1=[a1 b1]
c1=
1 2 3 4
>> c2=[a1;b1]
c2=
1 2
3 4
但是,对于字符串的连接不能使用加号(+)来进行。这点和在C++、C#、Java等语言中是不一样的。因为在MATLAB中这些字符串也是以矩阵的形式存储的,你要是用加号的话,需要两个矩阵的大小一致。比如:
>> a2='hello';b2='mustb';
>> a2+b2
ans=
213 218 223 224 209
但是,很明显,加完之后都是一系列的值了。本来,这些字符串也是以数值的形式存储的。而我们要取的字符串中某一个字符的时候,也是很方便的,直接像引用矩阵的元素一样。如下:
>> a2(1)
ans=
h
>> a2(4)
ans=
l
>> find(a2>'i')
ans=
3 4 5
可以看到,a2里面在字母i后面的字符有第3、4、5个字符,也就是llo了。
在MATLAB中要将一个数字转换为字符可以用num2str,将字符转换为数字可以用str2num。如下:
>> stra1=num2str(a1)
stra1=
1 2
>> class(stra1)
ans=
char
>> strb1='[3 4]';
>> str2num(strb1)
ans=
3 4
对于strb1,我们可以使用eval函数,该函数可以将字符串作为一个MATLAB命令去执行。如下:
>> p=eval(strb1)
p=
3 4
相当于p=[3 4]。
当然了,C语言里面的sprintf、fprintf函数我们都是可以在MATLAB中使用的。比如:
>> sprintf('Tim is%d years old.',24)
ans=
Tim is 24 years old.
至于fprintf函数,则需要用fopen去打开一个文件,然后写入数据进去。如下:
>> fd=fopen('a.txt','w+');
>> fprintf(fd,'I am Tim.\n');
>> fprintf(fd,'My age is%d\n',24);
>> fclose(fd);
然后,用MATLAB Editor打开MATLAB当前目录下的a.txt就可以看到:
但是,当你用记事本打开的时候会看到:
这是因为在Windows上要想换行需要\r\n,而不能单是\n。
二、if语句、for语句、switch语句、while语句、try-catch语句都以end结尾
在MATLAB中,没有goto和do…loop和do…while语句。而且语句的结尾都是以end结尾的。
>> t=4;
>> if(t<5),disp('t is smaller than 5.'),end
t is smaller than 5.
当然,if语句也可以有else语句。
>> if(t>5),disp('t is bigger than 5.'),else,disp('t is smaller than 5.'),end
t is smaller than 5.
还可以用elseif。
>> if(t>5),disp('t is bigger than 5.'),elseif(t==5),disp('t is equal 5.'),else,disp('t is smaller than 5.'),end
t is smaller than 5.
在MATLAB中,由于矩阵的索引都是从1开始的,这点和C、C++、C#、JAVA等语言是不一样的。所以,在循环的时候建议从1开始循环,而且循环的时候不推荐用变量i和j。因为这两个变量在MATLAB中表示的是复数的虚部变量。当然,如果你的程序里面没有复数,就不用怕。如果有复数,就要小心了。
之所以从1开始,是因为大多数时候我们使用循环是为了依次能访问到矩阵的每一个元素,所以,如果矩阵的索引出现了0,那么就会报出错误。所以,从1开始循环,是一种很好的习惯,而不是要求你必须这样做。
而且,在for循环中,你的循环变量不仅可以是一个数,也可以是一个向量。看下面的程序:
>> aa=[1 2;3 4; 5 6;7 8];
>> for i=aa,disp(i),end
1
3
5
7
2
4
6
8
>> aa
aa=
1 2
3 4
5 6
7 8
也就是说,i第一次的值是aa的第一列,i第二次的值是aa的第二列。这样的话,这个循环变量i就不仅仅是一个数了,二是一列数。
在MATLAB中,switch语句中是不用break的,而且默认的选项不是default,而是otherwise。如下:
a=5;
switch(a),
case 1,
disp('a is 1.');
case 2,
disp('a is 2.');
case 5,
disp('a is 5.');
otherwise,
disp('sorry, i do not know.');
end
还需要注意的是case后面没有分号,而C、C++、C#、Java等语言中是必须是分号的。在MATLAB中可是没有分号,我程序中的逗号,也可以是没有的。指向上面的程序,在MATLAB中的输出是:
a is 5.
至于while语句的使用和C、C++、C#、Java等语言中的while基本上是一致的。如下:
a=5;
b=0;
while a>0
b=b+a;
a=a-1;
end
b
a
Matlab命令窗口的输出是这样的:
b=
15
a=
0
try-catch语句一般是用来捕捉错误的。
try
a=input('Input a number:');
catch
error('unknown error.');
end
当运行上面的程序,在MATLAB中输入:
Input a number:#
??? Error using==> tim_try at 4
unknown error.
三、变量不用声明
在MATLAB中的变量是可以不用声明的,这点和C类语言和Java是有很大区别的。但是,为了程序更清晰和加快程序的执行速度,提供初始化和声明有时是必要的。不如,
b=[];
for i=1:10
b=[b i];
end
b
在MATLAB命令窗口的输出如下:
b=
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
如果你不初始化b为空的话,如下:
for i=1:10
b=[b i];
end
b
在命令窗口的输出如下:??? Undefined function or variable'b'.
上面说过了,中括号[]可以用来合并向量的,这里变量b不存在,因此不能合并。所以会出错。
四、没有++、--操作符
在MATLAB中是没有++和--操作符的,因此需要转换。如a++;可以转化为a=a+1;至于++a;你只需要将a=a+1的位置放到前面就可以了。
五、点乘、点除,但没有点加、点减
在点乘,是矩阵中的对应元素相乘。而不是矩阵的乘法。点除也是同样道理,对应元素想除。至于点加,就相当于加法。因为加减法本身就是对应元素的加减。
六、左除和右除
在C类和Java等语言中,除法就是一个操作符(/),但在MATLAB中(/)和(\)是有区别的。/代表的是右除,\代表的是左除。
>> A=[1 2;3 4];B=[5 6;7 8];
>> C1=A\B
C1=
-3-4
4 5
所以A左除B,就相当于A的逆矩阵乘B。
>> inv(A)*B
ans=
-3.0000-4.0000
4.0000 5.0000
那么可想而知,A右除B,就相当于A乘B的逆矩阵。
>> A/B
ans=
3.0000-2.0000
2.0000-1.0000
>> A*inv(B)
ans=
3.0000-2.0000
2.0000-1.0000
七、MATLAB的编程思想
当你用MATLAB来写程序的时候,尽量以向量、矩阵为单位来考虑问题。也就是在MATLAB中常常能用一个点乘来代替多个循环的操作。也就是用向量化的操作来代替循环,这样能够大大的提高MATLAB程序的运行速度。
举个简单的例子:
clear all
clc
a=round(rand(100)*100);
b=round(rand(100)*100);
tic
f1=a.*b;
toc
tic
for i=1:100,
for j=1:100,
f2(i,j)=a(i,j)*b(i,j);
end
end
toc
在命令窗口的输出如下:
Elapsed time is 0.000035 seconds.
Elapsed time is 0.001871 seconds.
如果我们给f2初始化下,看看能不能加快速度。
clear all
clc
a=round(rand(100)*100);
b=round(rand(100)*100);
tic
f1=a.*b;
toc
f2=zeros(100);
tic
for i=1:100,
for j=1:100,
f2(i,j)=a(i,j)*b(i,j);
end
end
toc
此时,命令窗口的输出如下:
Elapsed time is 0.000024 seconds.
Elapsed time is 0.000147 seconds.
可以看到后面的循环的时间明显提高了很多。那么我们为上面的点乘运算的f1也初始化的话,速度会如何?
Elapsed time is 0.000022 seconds.
Elapsed time is 0.000146 seconds.
可以看到速度提升的不是很明显。如果你将a和b的维数增长到10000的话,提示的速度就明显了很多了。
matlab的参数积分编程
前几天写了这个问题的程序,因时间问题未能及时回答。现看到楼上已经回答,但代码以收费附件的方式提供,不便于交流,我谈谈自己的做法吧。
注意:以下列出几种方法的代码,是各自独立的,可以分别直接复制到命令窗口里面运行,或者保存成M文件之后运行。
方法1:符号积分
这种方法最为简单直接,很容易看懂。使用符号运算求积分,对于无法求出解析解的情况,有时候可以计算得到高精度数值解。
参考代码如下:
symsh
phi=atan(h/10.8);
alpha=int(sin(phi),0,h)/210;
T=linspace(0,400,20);
X=T*0;
Y=X;
fori=1:length(T)
t=T(i);
x=int(37.5*cos(phi+alpha),0,t);
X(i)=double(x);
y=int(37.5*sin(phi+alpha),0,t);
Y(i)=double(y);
end
plot(X,Y)
axisequal
xlabelx;ylabely在有些版本中会提示“无法求出显式解”(Explicit integral could not be found)的警告信息,如果不希望看到警告,可以在代码前加一句
warningoffsymbolic:sym:int:warnmsg1
方法2:数值积分
这种方法通用性更强,对于一些很复杂的积分,使用符号运算可能会失败,而用数值方法一般不会有问题。
参考代码如下:
quadfun=@quadgk;
phi=@(h)atan(h/10.8);
alpha=@(H)arrayfun(@(h)quadfun(@(x)sin(phi(x)),0,h)/210,H);
H=linspace(0,2000,50);
X=arrayfun(@(h)quadfun(@(x)37.5*cos(phi(x)+alpha(x)),0,h),H);
Y=arrayfun(@(h)quadfun(@(x)37.5*sin(phi(x)+alpha(x)),0,h),H);
plot(X,Y)
axisequal
xlabelx;ylabely说明几点:
1、这里涉及到的知识主要包括匿名函数、arrayfun和数值积分函数,如果看不明白,可以针对这几个方面查阅相关资料。
2、为了更清楚地了解x-y之间的关系,把h的取值范围适当放大了一些(0~2000)。
3、关于积分函数的选择:个人认为,使用quadgk进行积分是一个比较好的选择(该函数需2007b或更高版本)。如果使用2012a之后的版本,也可以用integral函数。如果是早期版本的MATLAB,可以用quadl之类的函数,但计算效率会低很多,而且可能产生关于最小步长的警告(可以用warning off MATLAB:quadl:MinStepSize关掉)。
关于补充问题
很明显,新图片里面的问题与原问题不同,其它系数是否一致姑且不论,最大的差别是,第一个式子原来是关于h的反正切函数,而现在是关于sin(h)的反正切。这个差别可能会导致方法1(使用符号运算)失效,而使用方法2(数值积分)求解的时间也远远超过原问题(就我这里测试的情况看,所需时间大约是40倍)。
有个系数R没有给出,我按照原问题对应的系数设置R= 37.5*r0*i1=112.5000,参考代码如下(h取值范围0~2000,可自行修改):
r3=15;C=33;
r0=10;i1=0.3;
i2=2;l=90;
m=190;
R=37.5*r0*i1;
quadfun=@quadgk;
phi=@(h)atan(r3*sin(h/(r0*i1*i2))/C);
alpha=@(H)arrayfun(@(h)quadfun(@(x)sin(phi(x)),0,h)/sqrt(l^2+m^2),H);
H=linspace(0,2000,50);
%x=quadl(@(x)37.5*cos(phi(x)+alpha(x)),0,1);
X=arrayfun(@(h)quadfun(@(x)R/(r0*i1)*cos(phi(x)+alpha(x)),0,h),H);
Y=arrayfun(@(h)quadfun(@(x)R/(r0*i1)*sin(phi(x)+alpha(x)),0,h),H);
plot(X,Y)
matlab和C语言编程是一回事吗
这是两者级别不同的语言。两者的编译方法以及编译语言都不一样。
区别就在于:
(1)两者语言级别不同。Matlab是第4代语言,属于高级语言,C语言是第3代中级语言。
(2)两者用处不同。Matlab是一种脚本语言,主要用于数学计算科学计算,是一种商业数学软件,是一种数值计算环境和编程语言,而C语言是一种面向过程程序设计语言,主要用于底层硬件或操作系统的程序设计,是一种通用的、程序式的编程语言,广泛用于系统与应用软件的开发。
(3)两者语言特征不同。C语言具有高效、灵活、功能丰富、表达力强和较高的移植性等特点,而Matlab本身基于矩阵运算,并无成长空间,且有一些插件是可以MATLAB代码生成C语言。
会不会英语关系不大,只要愿意花时间去背一些常用的单词就可以的。
扩展资料:
MATLAB是matrix&laboratory两个词的组合,意为矩阵工厂(矩阵实验室)。
是由美国mathworks公司发布的主要面对科学计算、可视化以及交互式程序设计的高科技计算环境。它将数值分析、矩阵计算、科学数据可视化以及非线性动态系统的建模和仿真等诸多强大功能集成在一个易于使用的视窗环境中,
为科学研究、工程设计以及必须进行有效数值计算的众多科学领域提供了一种全面的解决方案,并在很大程度上摆脱了传统非交互式程序设计语言(如C、Fortran)的编辑模式,代表了当今国际科学计算软件的先进水平。
MATLAB的基本数据单位是矩阵,它的指令表达式与数学、工程中常用的形式十分相似,
故用MATLAB来解算问题要比用C,FORTRAN等语言完成相同的事情简捷得多,并且MATLAB也吸收了像Maple等软件的优点,使MATLAB成为一个强大的数学软件。
在新的版本中也加入了对C,FORTRAN,C++,JAVA的支持。
参考资料:MATLAB_百度百科
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