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MATLAB – Eine Einführung

Samuel Ferraz-LeiteInstitut für Analysis und Scientific Computing

Technische Universität Wien

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Christoph ÜberhuberStefan KatzenbeisserDirk Praetorius

MATLAB 7 – Eine EinführungSpringer-Verlag, Wien, 2005

MATLAB-Buch

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Deklarationen

• Jede Variable muss einen eindeutigen Namen haben (höchstens 31 Zeichen lang, weitere Zeichen werden ignoriert)

• Name muss mit einem Buchstaben anfangen und darf aus Groß – und Kleinbuchstaben (keine Landesspezifischen Zeichen), Zahlen und Unterstrichen bestehen.

• ACHTUNG! Matlab ist Casesensitiv!

Beispiele:

gültige Namen: A, a, Affe, A_f_f_e, a3Djsu__s

ungültige Namen: 3a, a.f.f.e, eine-variable

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Deklarationen

• Variablen werden vor der ersten Verwendung nicht deklariert.

• Durch die erste Wertzuweisung an eine Variable werden der Datentyp und der nötige Speicherplatz bereitgestellt.

• Double-Variablen sind immer als dynamische Matrizen zu verstehen. Bei entsprechender Zuweisung wird das Feld gegebenenfalls vergrößert.

• Löschen einer Variable mit clear variable

• Ermitteln der im Workspace vorhandenen Variablen mit who bzw. whos

Beispiele:names_and_deklarations.m

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Arithmetik• Wie in C ist das einfach Gleichheitszeichen „=„ der

Zuweisungsoperator.

• Operationen auf einfachen double-Variablen siehe Tabelle.

• Operationen hoher Priorität, werden zu erst durchgeführt.

• Bei gleicher Priorität erfolgt Auswertung von links nach rechts.

Beispiele:

double_arithemtik.m

1a-b-

1a+b+

2a/b/

2a*b*

3-a-

4a^b^

PrioritätOperationOperator

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Arithmetik• Arithmetik auch für Felder definiert

• Elementweise Operationen auf double-Feldern siehe Tabelle.

• Operationen hoher Priorität, werden zu erst durchgeführt.

• Bei gleicher Priorität erfolgt Auswertung von links nach rechts.

• Weiters ist * ohne führenden Punkt die Matrix-Matrix-Multiplikation.

Beispiele:

vector_arithemtik.m

1a-b-

1a+b+

2a./b./

2a.*b.*

3a.^b.^

PrioritätOperationOperator

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Logische Operatoren• Ähnlich wie in C aber in Matlab ~= für ungleich.

• Operatoren können auf double-Variablen oder double-Felder angewandt werden. Ergebnis ist ein logical, bzw. ein Feld von logicals mit Werten true oder false.

• Mit any und all kann ein Feld von logicals mit oder bzw. und zu einem einzigen logical reduziert werden.

Beispiele:

logical_operators.m

ungleich~=

gleich==

größer, größer od. gleich>,>=

Kleiner oder gleich<=

kleiner als<

BedeutungOperator

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Verzweigungen

• Einfache Verzweigung if

• Syntax:

if bedingung anweisungelseif bedingung anweisungelse anweisungend

• else und elseif sind optional. Beliebig viele elseif.Achtung! end ist notwendig.

Beispiele:if_else.m

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Verzweigungen

• Auswahlanweisung switch

• Syntax:

switch case-ausdruck case fall 1 anweisung 1 case fall 2 anweisung 2 otherwise anweisungend

• Beliebig viele Fälle erlaubt. otherwise ist optional.

Beispiele:switch.m

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Zählschleifen

• Zählschleife in Matlab ist die for-Schleife

• Syntax:

for schleifensteuerung anweisungsblockend

• Schleifensteuerung hat die Gestaltvariable=anfangswert : schrittweite : zielgröße

• Schachtelung möglich. Achtung! for-Schleife iteriert über einen Vektor, das heißt: Beeinflussen der Zählvariable nicht möglich.

Beispiele:for_demo.m

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Bedingungsschleifen

• Bedingungsschleife in Matlab ist die while-Schleife

• Syntax:

while bedingung anweisungsblockend

• Es gibt keine Fußgesteuerte Bedingungsschleife in Matlab, nur die Kopfgesteuerte.

• Man kann die aktuelle Schleife (for oder while) mit break verlassen!

Beispiele:while_demo.m

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Funktionen

• Man kann eigene Funktionen programmieren, die dann aus der Eingabeaufforderung verwendet werden können wie die bereits vorhandenen Matlab-eigenen Funktionen.

• Solche Funktionen müssen in einem *.m-File abgelegt sein, dass gleich heißen sollte wie die Funktion.

• Syntax:

function [Rückgabewerte]=Name(Parameter)anweisungen

• Ergebnis ist das, was am ende der Funktion in den gemäß Rückgabewerte benannten Variablen steht.

Beispiele:hoch_drei.m

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Funktionen

• Mehrere Funktionen in einer Datei erlaubt. Die erste Funktion ist dann die, die ausgeführt wird.

• Kommentare unmittelbar nach der Deklaration der Funktion werden (bis zur ersten Leerzeile) als Online-Hilfe angezeigt.

• Natürlich ist Rekursion möglich.

• Funktionen können mit end beendet werden, müssen aber nicht. In einer Datei muss die Syntax einheitlich sein.

Beispiele:mehrere_funktionen.m

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Danke

für Ihre Aufmerksamkeit!