V01.20 No.2
Feb.2010
第20卷第2期
长春大学学报
JOURNAL OF CHANGCHUN UNIVERSITY
2010年2月
MATLAB的循环向量化编程方法研究
王
薇
(长春大学计算机科学技术学院,吉林长春130022)
摘要:在简要介绍MATLAB软件基础上,探讨了MABLAB传统循环结构编程思想及循环向量化编程思想。通过
实例对循环结构编程与循环向量化编程进行比较。说明了循环向量化编程的优点。循环向量化方法的使用,可以
提高程序执行的时间效率,同时也能充分展现MATLAB语言的矩阵操作特点。
关键词:MAlrIAB;循环结构;向量;时间效率
中图分类号:m11.13
文献标志码:A
文章编号:1009— 3907(2010)02— 0057— 03
MATLAB是矩阵实验室(MATrix
LABoratory)的
2循环向量化编程
缩写,主要以矩阵为运算对象,是一种以解释方式执
行的交:巨式语言⋯ 。MATLAB语句书写简单,功能
强大,一条语句往往相当于其它高级语言中的几十
条、几百条甚至几千条语句。MATLAB系统还具有
丰富的图形功能,提供了面向应用问题求解的工具
箱函数,具有易扩展的特点口J。
2.1传统循环结构编程思想
循环是计算机解决问题的主要手段,在实际问
题中会遇到许多有规律的重复运算和对某些语句的
重复执行。在循环结构中,被重复执行的那一组
语
句就是循环体。它每循环一次,都需要作出是继
重复或是停止的判断,这个判断所依据的条件就是
所谓的循环条件。MATLAB语言提供了两种循环方
式,一种是固定循环次数的for-end循环,另一种是
while.end循环‘4|。
续
MATLAB的基本编程单元是复数矩阵,标量和
向量作为特殊的矩阵处理。标量看作只有一个元素
的矩阵,向量看作是有一行或一列的矩阵。在编写
程序时,合理采用向量操作,可大大提高程序的执行
效率。
采用循环结构编程时,主要是确定循环条件及
要反复执行的循环体内容。通过变化的循环变量在
循环体中的反复运算,达到求解问题的目的。若循
1
M文件简介
用MATLAB语言编写的程序,称为M文件。M
文件是由若干MATLAB命令组合在一起构成的,它
可以完成某些操作,也可以实现某种算法。实际上,
MATLAB提供的内部函数以及各种工具箱,都是利
用MATLAB命令开发的M文件。
环
变量的值保持不变,参与循环运算,则会出现循环
不能终止的现象,称为“无限循环”或“死循环”。循
结构还可嵌套使用,即为循环结构内部还可有循
结构。为了提高循环效率,应仔细研究循环的嵌
环
环
套结构,以确定是否还可有语句从内层移到外层,以
减少相关语句执行的次数”J。
通常M文件可以根据调用方式的不同分为两
类:命令文件和函数文件"J。它们的扩展名均为.
m,主要区别在于命令文件没有输入参数,也不返回
2.2循环向量化编程思想
MATLAB是以矩阵为基础的软件,特别适用于
矩阵处理。在实际运用中,有些循环结构可直接转
输出参数,直接对MATLAB工作空间中的变鼍进行
操作,可以直接运行。而函数文件则可以带输入参
数,也可返回输出参数,是对函数文件内定义的局部
换
为向量操作,这种技术称为循环向量化。循环向
量化解决重复执行动作的思想是通过MATLAB的
变量进行操作,若要运行函数文件,只能采用函数调 矩阵操作完成。向虽是矩阵的特例,若运算对象为
用方式运行,不能直接执行。
向量,则运算结果仍然为向量,这就省去了循环结构
的使用。如要求表达式1+1/3+1/5+⋯ ⋯ 1/99的
结果,可直接用向量操作语句x=l:2:99;s=sum
(1./x)完成。这咀的点除操作表示对向量中的每
M文件中的主要结构仍是顺序结构、选择结构
和循环结构。这三种基本结构的灵活配合使用,可
以解决复杂问题的求解。
收稿日期:2009.12-04
作者简介:王薇(1975.),女,吉林长春人,副教授,主要从事软件工程、操作系统原理、数据库技术方面的研究。
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