MATLAB 编程技巧总结（一）

╰+攻爆jí腚メ 2021-10-24 03:38 497阅读 0赞

MATLAB 编程技巧总结（一）

1.利用字符串模拟运算式(很好的一个技巧！！值得学习)

利用字符串建立表达式后，再用eval 命令执行它，可以使程序设计更加灵活。但是注意表达式一定要是字符串。其命令格式为：

eval（’字符串’）功能：将括号内的字符串视为语句并运行

**例1:** 先定义字符串t 为平方根运算，再用eval 求出1 到10 的平方根。

clear, clc
    
    t = 'sqrt(i)';
    for i=1:10
         s(i) = {
        char(['The square root of ',  int2str(i), ' is ', num2str(eval(t))])};
         %上面大括号{}代表建立数组
    end
    s(:)

**例2:**如果要输入几十个甚至上百个文件，用手工操作十分繁琐，然而灵活运用eval 函数可以自动完成这一工作。

假设数据文件名从data1.dat～data10.dat，放在D:\\matlab\\chp 目录下，

操作如下：

for i=1:10
         eval(['load d:\matlab\chp\data',int2str(i),'.dat'])
    end

**例3:**函数feval 用于执行字符串代表的文件或函数。

fun = ['sin';'cos';'log'];
    k = input('选择第几个函数:');
    x = input('输入数值:');
    feval(fun(k,:),x)

**例4:** 当前matlab\\work 目录下有三个图形文件hlpstep1.gif～hlpstep3.gif，分别打开这三个文件。

clear,clc 
    
    fun = 'imread'; 
    for i=1:3 
        str = char(['hlpstep',int2str(i),'.gif']); 
        x = feval(fun,str) 
    end

2.关于matlab的文件输入输出

根据数据的组织形式，Matlab 中的文件可分为ASCII 文件和二进制文件。ASCII文件又称文本文件，

它的每一 个字节放一个ASCII 代码，代表一个字符。二进制文件是把内存中的数据按其在内存中的

存储形式原样输出到 磁盘上存放。

Matlab 中的关于文件方面的函数和C 语言相似。

<table> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>函 数 分 类</td> 
   <td>函数名</td> 
   <td>作 用</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>打开和关闭文件</td> 
   <td>fopen</td> 
   <td>打开文件</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>&nbsp;</td> 
   <td>fclose</td> 
   <td>关闭文件</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>读写二进制文件</td> 
   <td>fread</td> 
   <td>读二进制文件</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>&nbsp;</td> 
   <td>fwrite </td> 
   <td>写二进制文件</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>格式I/O </td> 
   <td>fscanf</td> 
   <td>从文件中读格式数据</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>&nbsp;</td> 
   <td>fprintf</td> 
   <td> 写格式数据</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>&nbsp;</td> 
   <td>fgetl</td> 
   <td>从文件中读行,不返回行结束符</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>&nbsp;</td> 
   <td>fgets </td> 
   <td>从文件中读行,返回行结束符</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>&nbsp;</td> 
   <td>sprintf</td> 
   <td>把格式数据写入字符串</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>读写字符串</td> 
   <td>sscanf</td> 
   <td> 格式读入字符串</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>&nbsp;</td> 
   <td>feof</td> 
   <td>检验是否为文件结尾</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>文件定位</td> 
   <td>fseek</td> 
   <td> 设置文件定位器</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>&nbsp;</td> 
   <td>ftell </td> 
   <td>获取文件定位器</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>&nbsp;</td> 
   <td>frewind</td> 
   <td>返回到文件的开头</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

(1)文件的打开和关闭

对文件读写之前应该“打开”该文件，在使用结束之后应“关闭”该文件。

函数fopen 用于打开文件，其调用格式为：

fid=fopen(‘filename’,’permission’)

fid 是文件标识符（file identifier），fopen 指令执行成功后就会返回一个正的fid 值，

如果fopen 指令执行失败，fid 就返回-1。

filename 是文件名。

permission 是文件允许操作的类型，可设为以下几个值：

‘r’ 只读

‘w’ 只写

‘a’ 只能追加（append）

‘r+’ 可读可写

与fopen 对应的指令为fclose，它用于关闭文件，其指令格式为：

status=fclose(fid)

如果成功关闭文件，status 返回的值就是0。

(2)读写操作

i）fwrite 的指令格式

fid=fopen(‘filename’,’permission’)

fwrite(fid，要保存的数据矩阵，’精度格式’)

执行help fread 即可查到精度格式的设定。

ii）fprintf 的指令格式

fprintf(fid，’数据格式’，需要保存的数据矩阵)

**   例** 产生10 个随机数，并保存到一个纯文本文件data1.txt 中。

clear,clc
    
    a = rand(1,10)
    fid = fopen('data1.txt','w');
    fprintf(fid,'%8.4f',a);
    fclose(fid);
    load data1.txt
    
    data1

iii）save 的指令格式

save filename 变量1 变量2 …

使用load filename 即可把变量1、变量2、…调出来。

如果要保存为ASCII 码，就要在后面加上-ascii

save filename 变量1 变量2 … -ascii  
   对于save 指令，处理大量数据存取有一个技巧非常有用，即：  
   save(‘filename’，’变量1’，’变量2’，…)  
   由于filename 是用字符串表示的，所以可以使用程序进行控制，使其每处理  
   完一次就存一个不同的文件名称。  
例

clear,clc
    
    m = 1:10;
    for i=1:length(m)
        n = m.^2;
        nf = [m',n'];
        t = char(['nf',int2str(i),'=nf'])
        eval(t)
        save(['data',int2str(i)],['nf',int2str(i)])
    end

iv）load 纯文本文件  
     load filename.txt  
    就建立了变量名为filename 的数据。  
**例:** 现有一纯文本数据文件caipao.txt，保存了山东省65 期的福利彩票中奖号码，试对中奖号码给出一些统计，

并按一定的规则产生两组彩票号码。

clc,clear
    
    load caipiao.txt;
    cp = caipiao;
    for i=1:30
         b(i) = length(find(cp==i));
    end
    [b,id] = sort(b);
    mai1 = sort(id(1:7)), mai2 = sort(id(24:30))
    fid1 = fopen('cpsj.txt','w');
    fprintf(fid1,'%6d %6d %6d %6d %6d %6d %6d %6d\n',caipiao');
    fclose(fid1);

3.动画制作

动画制作通常有两种方法：一种是预先将图形制作好，并放到图形缓冲区内，然后一帧一帧地播放。

另一种方法是保持整个背景图案不变，只更新运动部分的图案，以便加快每幅图的实时生成速度。

(1)简单动画制作

在 getframe 命令下，可以完成动态数据到动态画面的制作。其使用格式及制作步骤一般为：

for j=1:n
         plot_command
         M(j) = getframe;
    end
    
    movie(M,n)
    
    %其中M(j)=getframe 将当前图形窗口中的画面作为第j 帧存入矩阵M，
    %movie(M,n)将按顺序放映矩阵M 中存储的画面，并重复n 次。

**例1:**

x = -3:0.1:3;
    [x,y] = meshgrid(x);
    z = sin(x.*y).*exp(x.*y/5);
    for j=1:30
         mesh(cos(4*pi*j/30)*z, z)
         m(j) = getframe
    end
    
    movie(m,10)

**例2:** 模拟 6 个移动物体

x0 = [150 85 150 145 130 0];
    y0 = [140 85 155 50 150 0];
    q = [243 236 220.5 159 230 52]*pi/180;
    t = 0:0.05:2*pi;
    for i = 0:280
         pause(0.01);
         for j=1:5
              axis([0 160 0 160]);
              fill(x0(j)+0.8*i*cos(q(j))+4*cos(t),y0(j)+0.8*i*sin(q(j))+4*sin(t),'b')
              hold on;
         end
         fill(x0(6)+0.8*i*cos(q(6))+4*cos(t),y0(6)+0.8*i*sin(q(6))+4*sin(t),'r')
         hold off;
    end

2．其它例子

在 Matlab 里利用图形的“EraseMode”属性可以实现显示新对象，擦除旧对象，而

又不破坏背景图案。图形的“EraseMode”属性有以下四种：

normal 方式:

重绘整个显示区，这种方式产生的图形最准确，但较慢。

none 方式:

不做任何擦除，直接在原来图形上绘制。

xor 方式

对象的绘制和擦除由背景颜色和屏幕颜色的异或而定。只擦除和屏幕颜色不一致的旧对象的点，

只绘制和屏幕颜色不一致的新对象的点。

background 方式

把旧对象的颜色变为背景色，这种方式影响被擦除对象下面的对象。

当新对象的属性修改后，应刷新屏幕，使新的对象显示出来。Matlab 里屏幕刷新的命令是drawnow。

drawnow 命令使Matlab 暂停目前的任务而去刷新屏幕。若不使用

drawnow 命令，Matlab 则等到任务序列执行完后才刷新。

例 布朗运动

(1)先确定布朗运动的点数n 和一个温度s（或速度）。比如n=20，s=0.002。达

到最好的动画效果的n、s 与使用的计算机的性能有关。在以原点为中心、边长为1 的

正方形内产生n 个位置随机分布的点。

(2)在单位正方形里绘制所有的点。设置图形的“EraseMode”属性为异或（xor），

即当图形的某个点的位置变化时，不用全部重绘图形，而只绘制不相同的部分，这将大

大提高绘图速度。

(3)用while 循环实现动画效果，在每一次循环中给点的坐标加上一些正态分布

的噪声，这样整个图形中只有点的坐标发生变化，而不用全部重绘整个图形。

程序如下：

clc,clear
    
    n=20;
    s=0.002;
    axis square
    grid off
    x = rand(n,1)-0.5;
    y = rand(n,1)-0.5;
    h = plot(x,y,'.');
    set(h,'EraseMode','xor','MarkerSize',18)
    while 1
        x=x+s*rand(n,1);y=y+s*rand(n,1)
        set(h,'Xdata',x,'Ydata',y)
        if all(x>1) & all(y>1)
            break
        end
        drawnow
    end

**例** 制作一幅钻石沿着圆周运动的动画。

程序如下：

t = 0:pi/200:pi*2;
    x = sin(t);
    y = cos(t);
    axis square
    plot(x,y,'b')
    n = length(t);
    h = line('color','red','marker','diamond','erasemode','xor');
    i = 1;
    j = 1;
    while 1
        set(h,'xdata',x(i),'ydata',y(i))
        drawnow
        i = i+1;
        j = j+1;
        if i>n
            i=1;
        end
        if j>2*n
            break
        end
    end

转载于:https://www.cnblogs.com/Ustar\_Lee/p/4755770.html