Элементы М-языка MATLAB. Программы MATLAB, страница 4

Наиболее популярные функции двумерной графики: PLOT, HIST и STAIRS. Работа с этими функциями осуществляется по следующей методике:

1)  Формирование данных для вывода на графике. Эти данные могут включать 1,2 или более аргументов функции. Если 1 аргумент, то его значения в PLOT или STAIRS отображаются в том порядке следования, в каком они представлены в аргументе (ось ординат – значения аргумента, ось абсцисс – порядковый номер значения). Если 2 аргумента – то график «один аргумент от другого». Третий аргумент может задавать значки на графике и раскраску и т.д.

2)  Обращение к функции и вывод графического объекта.

3)  Создание надписей на графике: заголовок графика (функция TITLE), подписи осей (функции XLABEL, YLABEL) и другие.

Для сохранения графика с целью последующего изучения автономно или включения в документ следует использовать меню FILE, опция EXPORT и выбрать формат сохранения графика: *.bmp, *.jpg или другой.

Примеры:

1) Построить гистограмму для 10 000 случайных чисел, распределенных по нормальному закону.

   y = randn(10000,1);
  hist(y, 15)

            title('Histogram of Normal Distribution')

            xlabel('Random Variable')

            ylabel('Frequence')

2) Построить ступенчатый график функции x = sin(t).

  t = 0 : 0.25 : 10;
  stairs(t, sin(t))

             plot(t, sin(t))

2.3.  СТРУКТУРИЗАЦИЯ ПРОГРАММЫ

В структуре программы MATLAB могут быть выделены части (блоки), которые записываются в отдельные файлы и выполнение которых может инициироваться в соответствии с логикой программы. Выделение и запись частей программы в отдельные файлы может быть обосновано следующими причинами:

-  удобство восприятия (отдельная функция – отдельный файл с программой);

-  упрощение отладки (короткую программу легче отладить, чем длинную);

-  возможность многократно выполнять эти операторы в разных частях программы;

-  возможность последующего использования при разработке других программ;

-  возможность использования разных языков программирования для написания разных частей программы.

Особенность MATLAB состоит в том, что если для написания программы используется М-язык, то выделенные в отдельные файлы части программы могут оформляться в виде сценариев или функций. Любая совокупность операторов на М-языке может быть записана в файл с выбранным именем и расширением ‘.m’, после чего она запускается на выполнение простым упоминанием имени файла в строке командного подокна или в операторе программы. При этом расширение ‘.m’ подразумевается по умолчанию и может не добавляться к имени файла. Такие части программы в MATLAB иногда называют М-сценариями. Они не имеют входных и выходных аргументов, оперируют с переменными рабочей области. После завершения выполнения этой части программы созданные переменные остаются в рабочей области и могут использоваться другими программами.

Если какая-то часть программы реализует типовую функцию, выполнение которой может представить интерес в разных задачах, то совокупность операторов, реализующих эту функцию, имеет смысл оформить в виде пользовательской функции (см.разд.1.3). Создаваемая пользовательская функция расширяет библиотеку системных функций MATLAB и может послужить основой для создания собственного проблемно-ориентированного пакета программ (Toolbox).

В первую очередь необходимо придумать имя функции в виде совокупности латинских букв, цифр и символов ‘_’, причем имя должно начинаться с буквы. Рекомендуемая длина имени – не более 8 символов. Далее необходимо определить, какие входные аргументы должны быть заданы для начала выполнения функции и какие выходные аргументы могут получиться после завершения выполнения функции. Этим аргументам следует придумать имена и определить порядок их перечисления в списках входных и выходных аргументов. Порядок перечисления аргументов тоже имеет значение для эффективного применения функции!

Придуманное имя функции используется трижды: во-первых, при задании имени файла, в который будет записана функция. Этот файл должен иметь имя <имя функции>.m. Во-вторых, это имя используется в первой строке файла с текстом программы, реализующей функцию. Эта строка должна иметь вид

function [<список выходных аргументов>] = <имя функции>(<список входных аргументов>)

В качестве входных и выходных аргументов могут использоваться переменные, разделяемые запятыми.

В-третьих, имя функции следует использовать во второй строке файла, которая является строкой комментария и должна иметь вид

%<имя функции> - <краткая формулировка функции>

Эта строка имеет важное значение – она будет использоваться при выполнении команды

lookfor <контекст поиска> ,

            а также команды

                        help <каталог            >

Последующие несколько строк в файле также должны быть строками комментария и используются для разъяснения смысла функции, ее входных и выходных параметров, вариантов употребления функции и прочих данных, полезных для пользователей. В неруссифицированных версиях MATLAB эти комментарии следует писать на английском языке или, по крайней мере, латинскими буквами.  Эти строки будут воспроизводиться в дальнейшем при вводе команды обращения к помощи