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MATLAB中的三种循环

2016-04-29 17:20 344 查看
FOR 循环

在for和end语句之间的{commands}按数组中的每一列执行一次。在每一次迭代中，x被指定为数组的下一列，即在第n次循环中，x=array(:,
n)。

如» for n=1:10

              x(n)=sin(n*pi/10);

           end

当有一个等效的数组方法来解给定的问题时，应避免用For循环。例如，上面的例子可被重写为

          » n=1:10;

          » x=sin(n*pi/10)

第二种方式执行速度更快。

为了得到最大的速度，在For循环(While循环)被执行之前，应预先分配数组。

WHILE循环

只要在表达式里的所有元素为真，就执行while和end 语句之间的{commands}。通常，表达式的求值给出一个标量值，但数组值也同样有效。在数组情况下，所得到数组的所有元素必须都为真。考虑下列例子：

 

                             » num=0;EPS=1;

                             » while (1+EPS)>1

                                  EPS=EPS/2;

                                  num=num+1;

                                 end

 

                             » num

                             num =

                                 53

 

                             » EPS=2*EPS

                             EPS =

                               2.2204e-016

 

    这个例子表明了计算特殊MATLAB值eps的一种方法，它是一个可加到1，而使结果以有限精度大于1的最小数值。这里我们用大写EPS，因此MATLAB的eps的值不会被覆盖掉。在这个例子里，EPS以1开始。只要(1+EPS)>1为真(非零)，就一直求While循环内的命令值。由于EPS不断地被2除，EPS逐渐变小以致于EPS+1不大于1。(记住，发生这种情况是因为计算机使用固定数的数值来表示数。MATLAB用16位，因此，我们只能期望EPS接近10-16。) 
在这一点上，(1+EPS)>1是假(零)，于是While循环结束。最后，EPS与2相乘，因为最后除2使EPS太小。

IF-ELSE-END结构

如果在表达式中的所有元素为真(非零)，那么就执行if和end语言之间的{commands}。在表达式包含有几个逻辑子表达式时，即使前一个子表达式决定了表达式的最后逻辑状态，仍要计算所有的子表达式。例如，

 

          » apples=10;         %  number of apples

          » cost=apples*25     %  cost of apples

          » if apples>5         %  give 20% discount for larger purchases

              cost=(1-20/100)*cost;

           end

          » cost

          cost =

             200

 

    假如有两个选择，If-Else-End结构是：

 

            if  expression

                commands evaluated if True

            else

                commands evaluated if False

            end

在这里，如果表达式为真，则执行第一组命令；如果表达式是假，则执行第二组命令。

 

    当有三个或更多的选择时，If-Else-End结构采用形式

         if expression1

            commands evaluated if expression1 is True

         elseif expression2

            commands evaluated if expression2 is True

         elseif expression3

            commands evaluated if expression3 is True

         elseif ……

            ．

         else

            commands evaluated if no other expression  is True

         end

 

    最后的这种形式，只和所碰到的、与第一个真值表达式相关的命令被执行；接下来的关系表达式不检验，跳过其余的If-Else-End结构。而且，最后的else命令可有可无。

 

    现在我们知道了如何用If-Else-End结构来决策，就有可能提出一种合理的方法来跳出或中断For循环和While循环。

                             » EPS=1;

                             » for num=1:1000

                                EPS=EPS/2;

                                if (1+EPS)<=1

                                 EPS=EPS*2

                                  break

                                 end

                               end

 

    这个例子演示了估算EPS的另一种方法。在这种情况下，For循环构造成要执行足够多的次数。If-Else-End结构检验要看EPS是否变得足够小。如果是，EPS乘2，break命令强迫For循环提早结束，num=53。

 

    在这个例子里，当执行break 语句时，MATLAB跳到循环外下一个语句。在现在情况下，它返回到MATLAB的提示符并显示EPS。如果一个break语句出现在一个嵌套的For循环或While循环结构里，那么MATLAB只跳出break所在的那个循环，不跳出整个嵌套结构。

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