MATLAB程序设计MATLAB提供了一个完善的程序设计语言环境，使用户能够方便地编制复杂的程序，完成各种计算。
本节先介绍关系运算、逻辑运算，再介绍M-文件（即程序文件）的结构及MATLAB的程序控制流语句。
一、关系运算和逻辑运算1．关系运算（1）关系运算符：< ；< = ；> ；> = ；= = ；~ =（2）关系表达式：用关系运算符将两个同类型的量（表达式）连接起来的式子。
【注】①关系运算本质上是标量运算，关系表达式的值是逻辑值（0-假1-真）；②当作用于两个同样大小矩阵时，则分别对两个矩阵的对应元素运算，结果是一个0-1矩阵。
例1．对向量进行关系运算。
>> A=1:5,B=5:-1:1 % 输入向量A = 1 2 3 4 5B = 5 4 3 2 1>> C=(A>=4) % 对向量进行关系运算C = 0 0 0 1 1>> D=(A==B) % 对向量进行关系运算D = 0 0 1 0 02．逻辑运算（1）逻辑运算符：& (and,与)、| (or,或)、~ (not,非)（2）逻辑表达式：用逻辑将两个逻辑量连接起来的式子。
【注】①逻辑运算本质上是标量运算，它将任何非零元素视为1（真）；②当作用于两个同样大小矩阵时，则分别对两个矩阵的对应元素运算，结果是一个0-1矩阵。
（真值表见P27）例2．对向量进行逻辑运算。
>> a=1:9,b=9-aa = 1 2 3 4 5 6 7 8 9b = 8 7 6 5 4 3 2 1 0>> c=~(a>4) % 非运算c = 1 1 1 1 0 0 0 0 0>> d=(a>=3)&(b<6) % 与运算d = 0 0 0 1 1 1 1 1 13．逻辑函数any(x) 向量x 中有非零元返回1，否则返回0。
（向量函数） all(x) 向量x 中所有元素非零返回1，否则返回0。
（向量函数） isempty(x) 矩阵x 为空矩阵返回1，否则返回0。
find(x) 返回向量x 中非零元下标，若x 是矩阵，则视其为一长列向量。
例3．对向量或矩阵进行逻辑运算，或调用逻辑函数。
>> a=[1 0 -5 0;-3 0 8 2] a = 1 0 -5 0 -3 0 8 2 >> b=all(a)，c=any(a) b = 1 0 1 0 c = 1 0 1 1>> x=isempty(a) % 判定矩阵a 是否为空，不能用关系式”a==[]”! x = 0>> y=find(c) %返回向量c 中非零元下标 y = 1 3 4>> z=find(a) % 1个输出参数 z = [1 2 5 6 8]’>> [m,n]=find(a) % 2个输出参数二、M-文件的结构M-文件就是MATLAB 程序文件,它是一个包含MATLAB 语句组（命令序列）的普通ASCII 文本文件，其扩展名为“.m ”。
M-文件有两类：脚本文件和函数文件。
1．脚本文件（亦称命令M-文件）脚本文件的结构比较简单，它没有输入参数和输出参数，只是一些MATLAB 命令行的组合。
脚本文件中定义的变量都是全局变量。
n = 11 3 3 4m =1 2 1 2 2例4．给定矩阵⎪⎪⎭⎫⎝⎛=654321A ,⎪⎪⎭⎫⎝⎛=210104B ,编写命令文件，输入矩阵A 、B ，并计算输出它们的和与差。
解：建立如下M-文件SY00504.mA=[1 2 3;4 5 6]; % 输入矩阵A B=[4 0 1;0 1 2]; % 输入矩阵B C=A+B % 计算输出A 与B 的和 D=A-B % 计算输出A 与B 的差将上述文件以SY00504.m 为名存盘，然后在命令窗口调用此M-文件，则有 >> SY00504C = 5 2 4D = -3 2 2 4 6 8 4 4 42．函数文件（亦称函数M-文件）和命令文件相比,函数文件稍微复杂一些。
通常函数文件包含以下几个部分： （1）函数定义行 位于文件首行,以function 开头,说明函数名、输入/输出参数. （2）帮助信息 紧跟函数定义行后面,以%开头的注释行,给出该函数的在线帮助. （3）函数体 函数的执行语句部分，是函数文件的核心部分。
（4）注释部分 命令行中以符号“%”开始直到该行结束部分的注释语句。
例5．编写函数文件，计算任意两个同维数矩阵的和与差。
（L000402.m ） 解：建立如下函数文件SY00505.m function [C,D]=SY00405(A,B)% 给定矩阵A 和B ，计算输出其矩阵和C 和矩阵差D C=A+B; % 计算矩阵和 D=A-B; % 计算矩阵差将上述文件以SY00405.m 为名存盘，然后在命令窗口调用函数文件，则有 >> A=[1 2 3;4 5 6];B=[4 0 1;0 1 2]; >> [C,D]=SY00505(A,B)C = 5 2 4D = -3 2 2 4 6 8 4 4 4【注】①函数文件的第一行必须是函数说明语句；输入参量用圆括号括起，输出参量多于1个时用方括号括起；多个输入/输出参量时，参量之间用逗号隔开。
②函数文件的变量一般是局部变量，可以用global 命令将某些变量说明为全局变量。
③函数文件的文件名一般应与函数说明语句中定义的函数名相一致。
④函数文件可以递归调用。
三、M-文件的建立、编辑与调用1．M-文件的建立与编辑方法1：在命令窗口输入命令：edit [M-文件名]，即可打开相应M-文件编辑器。
方法2：单击菜单“File”->“New”->“M-file”，打开空白M-文件编辑器；方法3：单击菜单“File”->“Open”->输入文件名，打开相应M-文件编辑器；方法4：在当前目录窗口中选择某M-文件，双击则可打开该M-文件编辑器；2．M-文件的调用方法1：在MATLAB命令窗口中直接键入M-文件名，然后回车；方法2：在当前目录窗口选择某M-文件，击右键选择命令RUN，即可运行该M-文件；方法3：在M-文件编辑窗口中，单击工具钮RUN或菜单Debug/RUN，即可运行该M-文件。
【注】①M被调用的M-文件必须位于当前目录或文件搜索路径范围内。
②调用函数文件时，须事先对输入参量赋值，然后按照以下格式调用输出参量=函数名（输入参量）（回车）其中，实际参数和形式参数可以不同；输入参数要用小括号将其括起，输出参数多于一个时，要用中括号“[]”将其括起；参数间用逗号隔开。
四、MATLAB的控制流语句MATLAB与其它计算机高级语言一样，有它自己的控制流语句，用户使用它们可以方便地编写出各种M-文件（应用程序）。
1．选择结构（1）if 语句一般格式：if <关系表达式1><语句体1>elseif <关系表达式2><语句体2>…elseif <关系表达式n><语句体n>else<语句体n+1>end基本功能：若表达式j(j=1,2,…,n)的值为真，则执行语句体j，然后执行end的后续命令；否则，则执行语句体n+1，然后执行end的后续命令。
【注】if 语句结构中，关键字“else ”和“elseif ”所在语句行以及其后的语句体都不是必需的，但是关键字“end ”不能省略。
例6．编写函数文件，计算分段函数解：编写函数文件(fenduan .m)如下：function y= fenduan (x) % 计算分段函数 if x<=0y=0; elseif x<=2*pi y=sin(x); elsey=x-2*pi; end（２）switch 语句一般格式： switch <表达式> case 值1<语句体1> … case 值ｎ<语句体ｎ> otherwise<语句体n+1> end基本功能：首先计算表达式的值，若该值与值j(j=1,2,…,n)相等，则执行语句体j ，然后执行end 的后续命令；否则，则执行语句体n+1，然后执行end 的后续命令。
⎪⎩⎪⎨⎧>-≤<≤=;22;20)sin(;00πππx x x x x y 若若若例7．编写命令文件，从键盘输入某学生成绩（5分制），计算机判断并输出该生成绩的优良等级。
解：编写命令文件(SY00507.m)如下：x=input('请输入您的分数：x=');switch xcase 5disp('优秀！');case 4disp('良好！');case 3 >> SY00507 % 运行程序disp('及格！'); 请输入您的分数：x=4otherwise 良好！disp('不及格！')end2．循环结构（1）for 语句一般格式：for 循环变量=矩阵{语句体}end基本功能：循环循环变量依次取矩阵的每一列，然后执行一次语句体；遍历矩阵的各列后，然后执行end的后续命令。
【注】①for语句有简化格式：for <循环参数>=<初值>:<步长>:<终值><语句体>end其中步长省略时，则默认步长为1.②for循环不能由循环体内给循环变量重新赋值来终止；③for循环可以按需要进行嵌套；例8．编写函数文件，产生m ×n 阶Hilber 矩阵。
解：编写函数文件(hhilb.m)如下：function H=hhilb(m,n) % H 的i,j 处元素H(i,j)=1/(i+j-1) H=zeros(m,n); % 预先分配数组 for i=1:m for j=1:nH(i,j)=1/(i+j-1); endend format rat, H=H; % 取有理数表示。
例_8．编写函数令文件，计算并输出A 的各行向量的元素和(hanghe.m)。
解：function X=hanghe(A)[m,n]=size(A); % 计算A 维数 X=zeros(m,1); % 零初始化 for y=A X=X+y;end（2）while 语句一般格式： while <关系表达式> <语句体> end基本功能：若关系表达式值为真(1)，则反复执行语句体，直至关系表达式值为假(0)，则终止循环，转而执行end 的后续命令。