מאמר זה נועד לתת למשתמשים חדשים ב- MATLAB מבוא בסיסי לנתוני גרפים. זה לא נועד לכסות כל פרט של גרפים ב- MATLAB, אבל צריך לכסות מספיק כדי להתחיל. מבוא זה אינו מניב ניסיון קודם בתכנות ויסביר את כל מבני התכנות הנפוצים בהם משתמשים.
צעדים
שלב 1. דע כמה דברים על MATLAB
- מפעיל חצי נקודתיים: אם פקודה אחריה מופיעה ';' אז הפלט לא יודפס על המסך. זה טריוויאלי כאשר הפלט הוא הקצאה קצרה, כמו y = 1, אך הופך להיות בעייתי אם נוצרת מטריצה גדולה. כמו כן, בכל פעם שרצוי פלט, כמו גרף, יש להשמיט את הפסיק.
- נקה פקודה: יש כמה פקודות שימושיות בחלון הפקודה. הקלדת "נקה" בחלון הפקודה לאחר הפקודה >> תנקה את כל המשתנים הנוכחיים, מה שיכול לעזור אם אתה רואה פלט יוצא דופן. תוכל גם להקליד "נקה" ואחריו שם משתנה כדי לנקות רק את הנתונים של המשתנה הספציפי הזה.
- סוגי משתנים: סוג המשתנה היחיד ב- MATLAB הוא מערך. המשמעות היא שמשתנים מאוחסנים כרשימות מספרים, כשהרשימה הבסיסית ביותר מכילה מספר אחד בלבד. במקרה של MATLAB, אין צורך לציין גודל מערך בעת יצירת המשתנה. כדי להגדיר משתנה למספר בודד, פשוט הקלד משהו כמו z = 1. אם לאחר מכן רצית להוסיף ל- z, תוכל פשוט לציין z [2] = 3. לאחר מכן תוכל להתייחס למספר המאוחסן בכל מיקום בווקטור על ידי הקלדת z , כאשר "i" הוא המיקום החמישי ב- הווקטור. אז אם אתה רוצה לקבל את הערך 3 מהדוגמה z, היית פשוט מקליד z [2].
- לולאות: לולאות משמשות כאשר אתה רוצה לבצע פעולה מספר פעמים. ישנם שני סוגים של לולאות נפוצות ב- MATLAB, לולאת ה- for ו- loop. בדרך כלל ניתן להשתמש בשניהם לסירוגין, אך קל יותר ליצור לולאה אינסופית של לולאה אינסופית ללולאה. אתה יכול לדעת אם עשית לולאה אינסופית על ידי העובדה שהמחשב שלך פשוט יושב שם, ולא יוציא שום דבר מלבד מה שיש בתוך הלולאה.
- עבור לולאות: ללולאות ב- MATLAB יש צורה של: "עבור i = 1: n / do stuff / end" (קו הרוחב קדימה מצביע על שבירת קו). פירוש הלולאה הזו הוא "עשה דברים" n פעמים. אז אם זה הדפיס "שלום" בכל פעם שזה עובר בלולאה, ו- n היה 5, אז זה היה מדפיס "שלום" חמש פעמים.
- בעוד לולאות: בעוד לולאות ב- MATLAB לובשות צורה של: "בעוד הצהרה נכונה / עשה דברים / סוף". לולאה זו פירושה "עשה דברים" בעוד שהאמירה נכונה. בדרך כלל בחלק "עשה דברים" יש חלק כלשהו שבסופו של דבר יהפוך את ההצהרה לשגויה. כדי לגרום ללולאת זמן להיראות כמו לולאת ה- for למעלה, הקלד "while i <= n / do stuff / end".
- לולאות מקוננות: לולאות מקוננות הן כאשר לולאה נמצאת בתוך לולאה אחרת. זה נראה בערך כמו "עבור i = 1: 5 / עבור j = 1: 5 / עשה דברים / סוף / סוף". פעולה זו תעשה דברים 5 פעמים עבור j, לאחר מכן תוספת i, תעשה דברים 5 פעמים עבור j, תוספת i, וכן הלאה.
- למידע נוסף על כל חלק מהדרכה זו, או MATLAB באופן כללי, בקר בתיעוד MATLAB
שלב 2. פתח את MATLAB
החלון אמור להיראות כך:
שלב 3. צור קובץ Function חדש
אינך צריך להשלים שלב זה אם אתה פשוט מתכנן פונקציה בסיסית כמו y = sin (x). אם זה המצב, דלג לשלב 4. כדי ליצור קובץ פונקציות, פשוט בחר חדש בתפריט קובץ, ולאחר מכן בחר פונקציה מהתפריט הנפתח. אתה אמור לקבל חלון שנראה כדלקמן. זהו החלון שבו תכתוב את הפונקציות שלך.
שלב 4. הגדר את קובץ ה- Function שלך
מחק את החלק [args output] ואת הסימן "=". אלה נחוצים רק אם ברצונך ערך פלט, שאינו נחוץ לצורך גרפים. שנה את החלק "ללא כותרת" לכל מה שתרצה שיקרא לתפקוד שלך. הכנס שם משתנה במקום "ארגזי קלט". אשתמש ב- "n" כטענת הקלט מכאן ואילך. תשתמש במשתנה זה כדי לספר לתוכנית כמה נקודות נתונים אתה רוצה. הקוד שלך צריך להיראות בערך כמו: אתה יכול למחוק את החלקים אחרי סימני % או להשאיר אותם בפנים, זה תלוי בך, שכן כל דבר שאחרי ' %' נחשב כהערה, והמחשב יתעלם ממנו כאשר שלך הפונקציה מבוצעת.
שלב 5. הגדר את הנתונים שלך
ניתן להשיג שלב זה באחת מכמה דרכים בהתאם לסוג הנתונים שברצונך לשרטט. אם אתה רוצה לשרטט פונקציה פשוטה כמו y = sin (x), השתמש בשיטה הפשוטה. אם יש לך קבוצת נתונים המתואמת כנגד ערך x עולה, כגון (1, y1), (2, y2),… (n, yn) אך ברצונך להשתמש במספר נקודות משתנה, השתמש בווקטור שיטה. אם אתה רוצה ליצור רשימת נקודות עם 3 משתנים במקום 2, אז שיטת המטריצה תהיה שימושית ביותר.
- שיטה פשוטה: החליטו על טווח ה- x שבו אתם רוצים להשתמש עבור המשתנים הבלתי תלויים שלכם וכמה אתם רוצים שהוא ידרג בכל פעם. לדוגמה, ">> x = 0: (pi/100): (2*pi);" יגדיר x לרשימת ערכים מ 0 עד 2*Pi עם מרווחים של Pi/100. החלק האמצעי הוא אופציונלי ויוגדר כברירת מחדל למרווחים של 1 אם הוא יישאר בחוץ (כלומר x = 1:10 יקצה את המספרים 1, 2, 3, … 10 ל- x). הקלד את הפונקציה שלך בשורת הפקודה בחלון הפקודה. זה ייראה בערך ">> y = sin (x);"
- שיטת וקטור: הגדר לולאת for למקם ערכים לתוך וקטור. הקצאות וקטוריות ב- MATLAB פועלות לפי הטופס x (i) = 2, כאשר "i" הוא מספר כלשהו גדול מאפס, אך לא כולל אותו. אתה יכול גם להתייחס לחלקים של הווקטור שכבר יש להם ערך, כמו x (3) = x (2) + x (1). עיין בקטע לולאות העצות לעזרה בלולאות. זכור, n הוא המספר בו תשתמש כדי לקבוע את מספר נקודות הנתונים. דוגמא:
- שיטת מטריקס: הגדר שתי לולאות מקוננות, כלומר לולאה אחת בתוך השנייה. הלולאה הראשונה צריכה לשלוט בערכי ה- x שלך בעוד הלולאה השנייה צריכה לשלוט בערכי y שלך. לחיצה על הכרטיסייה לפני הלולאה השנייה יכולה לעזור לעקוב אחר הלולאה הפעילה באיזו נקודה. הקלד את המשוואה שלך בתוך הלולאה השנייה, שיהיו הערכים הניתנים ל- z. מטלות מטריקס עוקבות אחר הטופס x (i, j) = 4, כאשר "i" ו- "j" הם שני מספרים גדולים מאפס. זכור, n הוא המספר בו תשתמש כדי לקבוע את מספר נקודות הנתונים. דוגמא:
שלב 6. כעת הגדר את הגרף שלך
-
שיטות פשוטות וקטוריות: הקלד עלילה (x) אחרי לולאת ה- for שלך אם השתמשת בשיטת הווקטור. אם השתמשת בשיטה הפשוטה, הקלד עלילה (x, y) ולחץ על enter ולאחר מכן דלג לשלב 8. הצורה הכללית של פונקציית העלילה היא עלילה (x, y) שבה x ו- y הן רשימות של מספרים. הקלדת עלילה (z) תתווה את ערכי z מול רשימה של 1, 2, 3, 4, 5 וכו '. ניתן לבחור את צבע הנקודות, סוג הקו המשמש וצורת הנקודות בהן משתמש הוספת מחרוזת בעקבות טיעוני העלילה. זה ייראה בערך כמו עלילה (x, y, 'r-p'). במקרה זה, ה- 'r' יהפוך את הקו לאדום, '-' יעשה קו ישר בין הנקודות, וה- 'p' יגרום לנקודות להופיע ככוכבים. העיצוב חייב להיות מוקף באפוסטרופים.
- שיטת מטריקס: הקלד רשת (x) לאחר שהוקנת לולאות. הקפד לא להוסיף חצי נקודתיים לאחר הצהרות הרשת או העלילה.
שלב 7. ודא שהשורה האחרונה בקובץ הפונקציות שלך היא "סוף" ושמור את הקובץ שלך
דלג על שלב זה אם השתמשת בשיטה הפשוטה. להלן דוגמאות לקוד סופי לשיטות הווקטור והמטריצה.
- שיטת וקטור:
- שיטת מטריקס:
שלב 8. בצע את הפונקציה
זה נעשה על ידי הקלדת שם (n) בחלון הפקודה, כאשר "שם" הוא שם הפונקציה שלך ו- "n" הוא מספר הנקודות שאתה רוצה. דוגמה: ">> FibGraph (8)".
שלב 9. צפה בתוצאות
חלון צריך להיפתח עם הגרף שלך.
- שיטת וקטור:
- שיטת מטריקס:
