实验03选择结构程序设计第4章.docx
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实验03选择结构程序设计第4章
、
实验03选择结构程序设计
（第4章MATLAB程序设计）
一、实验目的
1.掌握建立和执行M文件的方法。
2.掌握利用if语句实现选择结构的方法。
`
3.掌握利用switch语句实现多分支选择结构的方法。
4.掌握try语句的使用。
二、实验内容
1.（用if）求分段函数的值
用if语句实现，分别输出x=,,,,,,时的y值。
文本编辑器中的程序：
…
x=input（'请输入x的值:
'）;
ifx<0&&x~=-3
y=x^2+x-6
elseifx<5&&x>=0&&x~=2&&x~=3
y=x^2-5*x+6
else
y=x^2-x-1
end
！
命令窗口中的运行结果：
请输入x的值:
y=
14
请输入x的值:
y=
11
!
请输入x的值:
y=
2
请输入x的值:
y=
1
请输入x的值:
y=
￥
请输入x的值:
y=
5
请输入x的值:
y=
19
2.（用if、switch）输出成绩等级
:
输入一个百分制成绩，要求输出成绩等级A、B、C、D、E。
其中90分~100分为A，80分~89分为B，79分~79分为C，60分~69分为D，60分以下为E。
要求：
（1）分别用if语句和switch语句实现。
（2）要求输入百分制成绩后要判断该成绩的合理性，对不合理的成绩应输出出错信息。
用if语句实现：
文本编辑器窗口中的程序：
x=input（'输入一个百分制成绩：
x='）;
%
ifx<=100&&x>=90
disp（'成绩:
A'）
elseifx<=89&&x>=80
disp（'成绩:
B'）
elseifx>=70&&x<=79
disp（'成绩:
C'）
elseifx>=60&&x<=69
disp（'成绩:
D'）
?
elseifx<60
disp（'成绩:
E'）
else
disp（'输入内容不符合规则，请输入100以内的整数！
'）
end
命令窗口中的运行结果：
|
输入一个百分制成绩：
x=78
成绩:
C
输入一个百分制成绩：
x=54
成绩:
E
输入一个百分制成绩：
x=83
成绩:
B
输入一个百分制成绩：
x=63
成绩:
D
:
输入一个百分制成绩：
x=209
输入内容不符合规则，请输入100以内的整数！
输入一个百分制成绩：
x=98
成绩:
A
用switch语句实现：
文本编辑器窗口中的程序：
grades=input（'请输入百分制成绩:
grades='）;
switchfix（grades）
<
casenum2cell（90:
100）
display（'A'）
casenum2cell（80:
89）
display（'B'）
casenum2cell（70:
79）
display（'C'）
casenum2cell（60:
69）
display（'D'）
!
casenum2cell（0:
59）
display（'E'）
otherwise
display（'输入内容不符合规则，请输入100以内的整数！
'）
end
命令窗口中的运行结果：
·
3.工资计算
硅谷公司员工的工资计算方法如下：
（1）工作时数超过120小时者，超过部分加发15%。
（2）工作时数低于60小时者，扣发700元。
（3）其余按每小时84元计发。
试编程按输入的工号和该号员工的工时数，计算应发工资。
文本编辑器窗口中的程序
~
a=input（'员工号:
'）;
b=input（'工时数:
'）;
ifb>=120
c=120*84+（b-120）*84*（1+
elseifb<=60
c=b*84-700
else
c=b*84
#
end
disp（['工号为',num2str（a）,'员工应得工资为',num2str（c）]）
命令窗口中的运行结果：
员工号:
289
?
工时数:
125
c=
10563
工号为289员工应得工资为10563
员工号:
89
工时数:
98
c=
8232
）
工号为89员工应得工资为8232
员工号:
876
工时数:
57
c=
4088
工号为876员工应得工资为4088
4.两位数的加、减、乘、除四则运算
}
设计程序，完成两位数的加、减、乘、除四则运算，即产生两个两位随机整数，再输入一个运算符号，做相应的运算，并显示相应的结果。
文本编辑器中的程序：
x1=10+（99-10）*rand
（1）;
x2=10+（99-10）*rand
（1）;
m=fix（x1）
n=fix（x2）
x=input（'输入一个运算符:
','s'）;
#
switchx
case{'+'}
c=m+n;
case{'-'}
c=m-n;
case{'*'}
c=m*n;
case{'/'}
"
c=m/n;
otherwise
c='false';
end
c
命令窗口中运行结果：
m=
》
95
n=
95
输入一个运算符:
+
c=
190
m=
24
《
n=
96
输入一个运算符:
-
c=
-72
m=
95
n=
。
53
输入一个运算符:
*
c=
5035
m=
81
n=
22
《
输入一个运算符:
/
c=
5.（用try…catch）建立5×6矩阵，要求输出矩阵第n行元素
要求：
当n值超过矩阵的行数时，自动转为输出矩阵最后一行元素，并给出出错信息。
程序：
A=input（'输入A的值:
'）
—
n=input（'输入n的值:
'）
try
B=A（n,:
）;
catch
B=A（5,:
）;
end
B
$
lasterr
运行结果：
输入A的值:
rand（5,6）
A=
、
输入n的值:
6
n=
6
B=
ans=
：
AttemptedtoaccessA（6,:
）;indexoutofboundsbecausesize（A）=[5,6].
三、实验提示
1.（用if）求分段函数的值
用if语句实现，分别输出x=,,,,,,时的y值。
步骤：
（1）点击MATLAB主窗口的“文本编辑器”按钮
，弹出“文本编辑器”窗口。
$
（2）在其中输入程序。
（3）（建议先将主窗口中的命令窗口提取出来），点击“保存并运行”按钮
，系统提示用何文件名保存该程序，可用默认文件名，或自己起文件名，然后程序运行。
（4）若程序无语法错误，则在命令窗口中显示运行结果；否则显示的是错误信息。
如有错，回到文本编辑器进行修改再运行。
本程序要用到input语句，在运行中输入即时数据。
注意给出提示信息，下面的参考结果中的‘输入：
x=’是提示信息。
用到标量逻辑“与”运算符“&&”。
注意单个“&”是数组逻辑“与”。
本程序要运行7次，因为要输入7个数据，参考结果：
:
本程序中第一行可为：
x=input（‘输入：
x=’）;
之后是if…elseif…else…end语句，其中x是自变量，y是因变量。
最后一行简单输入个y即可。
注意其后不加分号，否则不显示y的值。
2.（用if、switch）输出成绩等级
参考例用switch。
用于取整的函数有
）
fix向0方向取整
floor向-∞方向取整
ceil向+∞方向取整
round四舍五入到最邻近的整数
4.两位数的加、减、乘、除四则运算
用switch。
用if语句处理除数为0。
产生两个两位随机整数可参考下例中的相关用法：
例（递归与非递归）任意排列问题p74
?
randperm（n）产生一个从整数1到整数n的任意排列。
编写函数实现randperm（n）的功能，即给出一个由任意数组成的行向量，然后产生这个行向量元素的任意排列。
%非递归，函数文件
functionY=rndprm1（X）
%RNDPRM1用for产生一行向量的任意排列
%RNDPRM1（X）产生行向量X的任意排列
[m,n]=size（X）;
ifm>1
；
error（'RNDPRM1只接受列向量的输入'）;
end
Y=[];%从一个空矩阵开始
l=n;%X的元素个数
fori=1:
n
k=1+fix（l*rand）;%随机选择Y的下一个元素的位置，rand等价于rand
（1），0x=X（k）;%被选择的元素
Y=[Y,x];%将x添加到Y中
'
X（k）=[];%从X中删除x元素
l=l-1;%更新X的元素个数
end
5.建立5×6矩阵，要求输出矩阵第n行元素
用try…catch…end语句。
可用随机函数rand自动生成矩阵。
四、教程：
第4章MATLAB程序设计（1/3）
4.1M文件p56
￥
4.1.1M文件的分类
用MATLAB语言编写的程序，称M文件，扩展名为m。
M文件按调用方式分为：
命令文件（ScriptFile）
函数文件（FunctionFile）
两种文件的主要区别：
（1）命令文件无输入参数，无返回输出参数；
函数文件可带输入参数，可返回输出参数。
~
（2）命令文件对工作空间中的变量操作；
函数文件中定义的变量为局部变量，执行完时，它们被清除。
（3）命令文件直接执行；
函数文件要以函数调用的方式来调用它。
例（命令文件、函数文件）互换变量a,b的值。
%程序1：
建立命令文件，文件名
clc;clear;%清命令窗口，清工作空间
a=1:
10;
】
b=[11,12,13,14;15,16,17,18];
tmp=a;a=b;b=tmp;
a
b
a=
11121314
15161718
b=
-
12345678910
%程序2：
建立函数文件，取文件名
function[x,y]=fexch（a,b）%a,b为局部变量
x=b;y=a;
%调用函数文件
x=1:
10;
y=[11,12,13,14;15,16,17,18];
[x,y]=fexch（x,y）
>
a=
11121314
15161718
b=
12345678910
4.1.2M文件的建立与打开p57
1．建立新的M文件
启动文本编辑器有3种方法：
[
（1）菜单操作
从主窗口的“文件”菜单中选“新建”，再选“空白M-文件”。
（2）命令操作
在命令窗口输入命令edit。
（3）命令按钮操作
单击主窗口工具栏上的“新建M-文件”按钮。
2．打开已有的M文件（4种方法）
（1）菜单操作
$
从“文件”菜单中选“打开”，屏幕出现“打开”对话框，再选要打开的M文件。
（2）命令操作
在命令窗口输入：
edit文件名，打开指定的M文件。
（3）命令按钮操作
单击工具栏上的“打开文件”按钮，再从弹出的对话框中选所需的M文件。
（4）在当前目录窗口操作
在当前目录窗口双击要打开的文件名。
程序控制结构p58
。
4.2.1顺序结构
按照程序中语句的排列顺序依次执行，直到程序的最后一个语句。
1．数据的输入（从键盘输入）
A=input（提示信息，选项）；
采用's'选项，允许用户输入一个字符串。
A=input（'输入矩阵A：
'）;
xm=input（'输入姓名：
','s'）;
A
…
xm
输入矩阵A：
[1,2,3;4,5,6]
输入姓名：
Lingming
A=
123
456
xm=
Lingming
—
2．数据的输出
disp（输出项）
输出项既可为字符串，也可为矩阵。
例（顺序结构）求一元二次方程ax2+bx+c=0的根p59
%p59
clc;
a=input（'a='）;
b=input（'b='）;
~
c=input（'c='）;
d=b*b-4*a*c;
x=[-b+sqrt（d）,-b-sqrt（d）]/（2*a）;
disp（['x1=',num2str（x
（1））,...
',x2=',num2str（x
（2））]）;
a=1
b=-5
c=6
】
x1=3,x2=2
3．程序的暂停
pause（延迟秒数）
pause暂停程序，按任一键程序继续执行。
Ctrl+c强行中止程序的运行。
4.2.2选择结构p60
1．if语句（3种格式）
…
（1）单分支if语句
if条件
语句组
end
条件成立，执行语句组；否则不执行语句组。
（2）双分支if语句
if条件
语句组1
？
else
语句组2
end
条件成立，执行语句组1；否则执行语句组2。
例（ifelse）计算分段函数的值p61
clc;
x=input（'输入x的值:
'）;
*
ifx==10
y=cos（x+1）+sqrt（x*x+1）;
else
y=x*sqrt（x+sqrt（x））;
end
y
输入x的值:
10
y=
（
输入x的值:
5
y=
（3）多分支if语句
if条件1
语句组1
elseif条件2
—
语句组2
……
elseif条件m
语句组m
else
语句组n
end
语句用于实现多分支选择结构。
!
例（ifelseif）字符转换输出p62
输入一个字符：
若为大写字母，则输出其小写字母；
若为小写字母，则输出其大写字母；
若为数字字符，则输出其对应的数值；
若为其他字符，则原样输出。
c=input（'输入一个字符：
','s'）;
ifc>='A'&&c<='Z'%标量“与”用&&
}
disp（char（abs（'a'）+abs（c）-abs（'A'）））;
elseifc>='a'&&c<='z'
disp（char（abs（'A'）+abs（c）-abs（'a'）））;
elseifc>='0'&&c<='9'
disp（abs（c）-abs（'0'））;
else
disp（c）;
end%setstr用char代替，setstr将淘汰
>
输入一个字符：
a
A
输入一个字符：
B
b
输入一个字符：
5
5
输入一个字符：
&
&
（
2．switch语句
根据表达式的取值，分别执行不同的语句。
switch表达式
case表达式1
语句组1
case表达式2
语句组2
……
（
case表达式m
语句组m
otherwise
语句组n
end
当任意一个分支的语句执行完后，直接执行switch语句的下一句。
例（switchcase）打折销售p63
某商场对商品实行打折销售，标准如下（价格用price表示）：
\
price<200没有折扣
200≤price<5003%折扣
500≤price<10005%折扣
1000≤price<25008%折扣
2500≤price<500010%折扣
5000≤price14%折扣
输入所售商品的价格，求其实际销售价格。
price=input（'输入商品价格：
'）;
switchfix（price/100）
case{0,1}%价格<200
rate=0;
case{2,3,4}%200<=价格<500
rate=3/100;
casenum2cell（5:
9）%500<=价格<1000
rate=5/100;
casenum2cell（10:
24）%1000<=价格<2500
rate=8/100;
casenum2cell（25:
49）%2500<=价格<5000
rate=10/100;
otherwise%5000<=价格
rate=14/100;
end
price=price*（1-rate）%输出商品实际销售价格
输入商品价格：
2300
price=
2116
3．try语句
try
语句组1
catch
语句组2
lasterr
end
先试探性执行语句组1；
若语句组1在执行过程中出错，则将错误信息赋给lasterr变量，并转去执行语句组2。
新用法:
try
语句组1
catchexception
语句组2
throw（exception）;
end
exception放错误信息，throw（exception）显示exception的内容。
例（trycatch）矩阵乘法和点乘p64
矩阵乘法运算要求两矩阵的维数相容，否则出错。
先求两矩阵乘积，若出错，则转去求两矩阵点乘。
clc;
A=[1,2,3;4,5,6];B=[7,8,9;10,11,12];
try
C=A*B;
catch
C=A.*B;
lasterr%显示出错原因
end
C
C=
71627
405572
ans=
Errorusing==>mtimes
Innermatrixdimensionsmustagree.
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