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x
最简单的重复命令是for圈(for-loop),其基本形式为:
9 O. i* m- y/ G; e% ^* x
$ a2 v- T( Y) H! Sfor 变数 = 矩阵; 7 {! g* j; w( |" P* o
" u, c/ x! M' v& H; p
运算式; # i: E' t5 \" B
1 W. [7 Q8 ^$ Z l/ l: u
end
% J$ M, J' J+ l$ J# [9 k7 W5 p5 f6 G! o" e: d/ }% a9 L3 ?
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。
" j# ^) N+ \& O- n& A9 ` W# ]4 ]3 r3 J) R2 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): 4 }, ]7 }/ P/ X, B2 R+ N2 Q
4 J5 i, d, N* o. q' u! ex = zeros(1,6); % x是一个16的零矩阵
( O$ t, c: u. `) C/ R5 q6 I1 d! U: s# m! ~1 |& P
for i = 1:6,
7 n& a1 ]& g3 w8 B* d
( B' Q- V2 e) G2 O( }x(i) = 1/i;
4 W3 |( R8 @& J; t6 T' T a( `3 E( y
2 V4 \+ X+ E5 tend
s1 [( N, g- ^8 o8 n2 U. [- J
, F9 g8 t$ b6 f结果: x = 1.0000 0.5000 0.3333 0.2500 0.2000 0.16672 Q6 z, _# J0 f0 B
/ H6 I0 r: ^2 ]% ?3 m' O, V
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:
4 a# R; g3 w" L. M$ }3 v8 b q' @2 y+ n8 I4 a
format rat % 使用分数来表示数值 5 W, m0 }, K" O, G& r3 G
0 f0 z1 d( w( \* W5 Cdisp(x) ; a7 v8 F C# I1 c. r
9 l6 K; P5 H/ r0 }) p$ ]: N3 D1 1/2 1/3 1/4 1/5 1/6 / | [4 B$ p3 H4 Q# G
- j, S, T, Z& f+ Cfor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
1 \3 r; o+ c9 r. @) |! D; O% G. o, C* B% ?2 ?/ T6 }7 p
h = zeros(6);
- m. ^+ e8 z( |% b5 p8 A
8 J+ y- e( B+ g" F+ p1 Rfor i = 1:6, 0 v, n; x4 ?3 E4 m& \ y0 P1 b; n
' m6 P+ i+ ]9 _0 e' L/ D. K7 o% O. E
for j = 1:6, 6 A; C+ X* [8 M
. b5 s& H( G; ?" L
h(i,j) = 1/(i+j-1); 4 e; V) `- u( ~$ e# S) V- ^
, e m0 @1 Z* ~! ~! p
end
# b! L& q6 g2 K. _7 P2 k7 ~: F& |3 ~
8 Z& n C R- ^end 0 D- k+ e3 [& N5 M( `* e. P
, g( i6 g3 j4 w7 W: b# j! p2 y
disp(h)
/ E: `: v5 V/ }, x/ K" K. ^: j$ O! [2 }- q" B
1 1/2 1/3 1/4 1/5 1/6 1 V% @$ O9 H& u4 l8 v8 f) w
% s2 L: @% t8 r! K" d7 E1/2 1/3 1/4 1/5 1/6 1/7
$ ]& i# V( g/ ~0 a l% Q
6 J; R) H1 L5 d1/3 1/4 1/5 1/6 1/7 1/8 ) |( G$ y- |. F+ H
' W1 @* |# p: c" J" F3 {
1/4 1/5 1/6 1/7 1/8 1/9
0 M" h: `. ]0 T0 z- q4 {# ]$ i% ^/ u5 w5 c! O
1/5 1/6 1/7 1/8 1/9 1/10
$ ?3 [; A' e7 {. U/ I
) C2 \+ G# N7 x9 X s7 l1/6 1/7 1/8 1/9 1/10 1/11
# e' o. @ w x" D; i! j6 U6 O) F1 F2 Y
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。* @. h6 b+ P& {4 W& _9 y8 T0 Z
+ d' K2 z. s) ~0 `% I5 i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。
' s/ m) R& }3 K3 {3 x1 E& J" V! v ~9 J: i$ h7 U4 ^9 {& L
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。 ( P$ P, D' H. G5 m+ G
3 Z: ?3 N# ]" b; O# p* [
! r% a8 j6 U, E# j+ I; ]3 [% K: O) }: m0 N8 h( [; x* O9 X- z: N
在下例中,for圈列出先前产生的Hilbert矩阵的每一行的平方和:
K4 g5 C% P# V) V! c: l! p$ c2 D, Q+ }* g/ E7 O
for i = h,
' |: K/ l x5 P6 l! ]" {2 s/ q
) \7 u- d+ U! ^' h/ jdisp(norm(i)^2); % 印出每一行的平方和
' N+ p9 ~" H. z4 f9 J2 X4 v
' Q" M% ?, l6 g6 |2 Jend , ^0 P5 ^- W% T
) h/ d& |8 y: |! L9 ? w 1 ~/ c/ F# p* Y. W* {6 C- q
. h! g$ H( u i9 A/ F7 ?( J9 D1299/871 % H/ Q( ~% N4 }& A( ]9 u g; W
5 ]' u. k. T5 |: R282/551 3 G" Q& E' n% A5 W; _
3 J& S' F; h" ~: M3 U4 a650/2343 6 B; J* }2 h4 [8 j0 e
7 B* Y) p# i1 L7 N0 Q
524/2933 . l1 Z" I, C! @: g! Y/ ?: I
& R7 B8 B8 _9 z& ~! s
559/4431
, t6 T$ H( Q( M3 ?" k+ D T7 t7 w' e/ Y
831/8801 # S9 V q: @3 j. ?0 F/ O
0 c" w5 w5 e; E5 F$ P! L7 k
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。 : ~) i% ~6 A/ K3 r
" i/ K P2 D. q# g4 x
令一个常用到的重复命令是while圈,其基本形式为: " g# `/ H/ Y8 ]
2 A: H" ?/ x# V$ \" F9 [
while 条件式;
) W8 i' ?! w8 F1 v; t0 R7 ]: H; R7 q) k
运算式; 3 }* Q2 Q8 n5 `2 d" K
5 C1 R( @5 E1 u. K9 S1 P4 Z5 U& Q& V
end
% j1 H) M+ h/ v0 w- Y# x( E: `/ F, G, k+ C4 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:
/ @( y8 i* g- _: x& ^
5 @. N8 V3 a% L5 N* @x = zeros(1,6); % x是一个16的零矩阵 9 n. z# f/ {6 ~) @2 M
: ]7 M; Q: E, P5 v9 o; q3 U2 |i = 1;
' N) T- ?6 m8 c( f' k9 a, [3 K4 N3 l' ^6 j, ?* R1 R
while i <= 6,
1 o6 A0 U/ M! g/ K) V2 z( Z% l9 J3 p: _
x(i) = 1/i; % w/ ]" v% N! G/ Z' I1 ~, q$ {
' {! F/ }3 T/ n. Mi = i+1; 1 U! N( i2 }- G# Q; h0 R4 y
J( `: c* g/ l4 _
end
7 x3 D# w1 m3 y- i8 @& P- Y3 l+ ^' o
format short |
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