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x
最简单的重复命令是for圈(for-loop),其基本形式为:
. N) D1 C0 @ {4 [! L! M; R" b0 p9 M: L9 d' j
for 变数 = 矩阵; 9 M2 M6 O h5 o+ ^; c
$ ^# e. ~) i4 E1 Q+ F5 t
运算式;
; W* J# R, d, [8 k- {: D6 G6 q' `' V: R* g% B4 n
end : o5 ^ q+ P% m; j! z2 q W' B
6 {0 K0 z1 m- h" p5 L9 ?2 g
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。 1 {) `! w! O. ?+ \7 K7 ~/ m
9 w% d" h4 G: i/ s& I, I
举例来说,下列命令会产生一个长度为6的调和数列(HARMonic sequence): & z( u# {! f5 _% J5 H* b' i/ t1 g7 V
* L) o3 A* B3 n. _- A; C3 Y. [
x = zeros(1,6); % x是一个16的零矩阵
6 T& x; k2 A( U+ ?. i/ H- i b
# [" T2 c8 }9 K9 J0 gfor i = 1:6, 5 b0 x+ f: c! {7 R
. Y/ e% G6 `$ V. k8 `
x(i) = 1/i;
S' @: M6 U' `. f/ M8 m
# o" A9 M+ e( V: D" |- x1 E& _end # D$ j: P7 r& T2 J1 [
/ m+ O. V. w2 f0 q# ^4 o, ?+ Y: F. x
结果: x = 1.0000 0.5000 0.3333 0.2500 0.2000 0.1667/ d/ x% p4 H% ]% m3 C4 N2 |
. s5 U' H" h& ]" }6 G- _4 d
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: ; D) K; Z* B+ B9 ^! `6 b# E+ F' D
# ]4 R0 V' t- A2 q3 Bformat rat % 使用分数来表示数值 * e2 j. a: Z0 C* C+ D; S5 q
3 g& E% Q& @6 P% O k Mdisp(x) 7 p' H4 ~- m0 O
7 u! a- T( b0 y" J$ a5 Y1 1/2 1/3 1/4 1/5 1/6
X1 d6 M; V' T( n/ k! s
$ i7 s" W% t9 C% `! Wfor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
# v9 `0 V* G2 v# |" \7 L O; `. Y6 }/ m5 b1 W- V! k
h = zeros(6);
; n: F: f+ x @% [( N8 D$ Q3 g+ H P
M, O$ W; F, l3 Q7 F9 B% [! f$ Qfor i = 1:6,
3 m' p; @ b+ i$ z2 g8 I2 b7 u$ B- m: T& a1 o
for j = 1:6, ! O4 P' M' d) C; L4 p
( i8 ]3 F# D( k& k# Mh(i,j) = 1/(i+j-1);
- d u' w. U. e0 Z# E+ {& J- v% {7 e! y
end
( X0 q. b* C" i9 ]! u
7 \% V. p8 _1 M$ P+ |end 8 x1 S- P" ]4 L1 ~
6 Q# V: c* w8 B! `# d0 K; Odisp(h)
' N# l/ U( `, K* v: n7 z4 s8 `/ m8 f3 D H
1 1/2 1/3 1/4 1/5 1/6 9 _' o, ?1 ]& M2 F
9 o% F. f: N( A
1/2 1/3 1/4 1/5 1/6 1/7 9 D0 k- A( N& Y# c. t+ z4 v/ g/ c
Q2 T5 ^) f0 n; ~: e
1/3 1/4 1/5 1/6 1/7 1/8
, [) G) d! D' h- W7 n. Z5 K" _ d! }- {4 p4 c& N* q, C
1/4 1/5 1/6 1/7 1/8 1/9 ; ]- j( u6 h" w' J6 r j# u
' H# `" H3 F: a4 U. G
1/5 1/6 1/7 1/8 1/9 1/10
/ @4 d, n0 M- _" p0 N* B2 Q6 M! S: Y4 S# K, b; g) Y. R$ V$ l
1/6 1/7 1/8 1/9 1/10 1/11
0 W: S, K& Q- b6 ]6 }3 L8 a" b4 V+ ^% r P
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。9 |6 K L6 l4 m" {; O% l2 y+ Y
3 C7 A; N. f' o& U7 p
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。
' n4 [1 o s1 j" y: U& w! ^6 F- e' {
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。 $ l. `+ n, t( D) s# r9 `& H
, j2 l$ D6 d; u
$ G" w5 i% u4 c4 d- e% t! e4 {
3 i% R: b! G3 I K& ^; ~! w在下例中,for圈列出先前产生的Hilbert矩阵的每一行的平方和: ) C3 f" X" S1 B
! I) K1 w" C; p2 r' y, x0 Zfor i = h, 8 O- ~, C# S# f# J V' }6 l1 }8 {
2 Q4 l! I1 e0 O( Tdisp(norm(i)^2); % 印出每一行的平方和
# ~# l! \; V& g9 v0 o
. G% P( V; G* u; Jend / t: p# T9 N. L- w0 m
/ G' q; Q: N- L7 v9 _* Z
" b( u$ W6 ]+ _, j$ k$ \% q( ]# Z u& u5 j4 f* K! Z
1299/871 1 ~- V8 z+ f* a: \8 B# ^
1 [% Y2 P0 g2 o& ^+ y) {! f' @, z282/551 ) B+ q9 h- k7 f5 B4 ]" X f z
& W3 w- g3 D O! x$ p! i5 G
650/2343
; Q8 `. f N1 t$ o1 i; m9 d6 }* P% e
524/2933
; t8 D8 P2 O s6 _3 | P; |, T M) b7 ^
559/4431
8 U1 Z9 r$ X* u% z
' s, N; S1 {! x831/8801
& [% m' P( S1 e I$ ~0 w& m+ A; x4 V) v4 s" j
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。
s/ ?( y( `, j/ E
9 j7 K( g3 U( o! ]+ ^令一个常用到的重复命令是while圈,其基本形式为:
( @3 ^) ]: ?9 {3 Y: q# F
5 S2 l' b, R* d- G* I5 c/ g4 K+ k1 Fwhile 条件式;
9 J+ P# N7 K$ ] b: o( b I( T5 Q# z: _% D3 U5 P1 L) B( `
运算式; ) \ c# x i* M- m" Z( N
) K9 i: V A# `$ \+ Q! \3 ]
end & U0 C) @. x2 J. b
/ d0 b$ ^" x' \, i, F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:
5 b% w* m! Y8 D2 v+ g9 K4 P
6 n2 K, }# h) dx = zeros(1,6); % x是一个16的零矩阵
9 i, o2 n) s: k; ^) ?# ]! q3 W! L& X
: [+ h7 B B0 Q/ yi = 1;
+ n) B( V- C3 Z, [0 ?0 ] C+ {2 q" E
while i <= 6, 2 Q7 A9 \ n2 w) R( T
n/ y# p& r8 }& x0 K
x(i) = 1/i; ) |& E( |& T) z9 D" A) m
G- G- k+ |2 M0 a' `i = i+1;
. h. x3 i% p! a) s7 Z! N2 t$ m. a, ]+ _2 {! V' L( a
end . G: j6 P8 ~' Y- ?9 c. N: X
, \9 O8 G% f& p* t3 ]5 ~6 _. f
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