MATLAB学习笔记—循环结构

循环，顾名思义，将一件事重复执行。

我们之前已经不知不觉用到了循环。当然，是MATLAB内建的函数使用到了循环的思想。
比如：

>> n = 1:5

>> total = sum(n)

for循环（for-loop）

下面来看一下MATLAB中是如何使用for循环的；

function suminput(n)
total = 0
for n = 1:5 %控制语句
total = total + n %循环主体
end
fprint('total equals %d\n',total);


控制语句n = 1:5并非一定要用克隆运算符。看下面这个例子

list = rand(1,5);
for x = list
if x > 0.5
fprint('Random number %f is large.\n',x)
else
fprint('Random number %f is small.\n',x)
end
end


当然，也可以不用list，直接for x = rand(1,5)

注意:循环中使用到的序列不一定要是整数、或是有固定间隔、或是严格增长。

while循环（while-loop）

当我们并不知道循环要执行多久，需要用while循环结构。

function [n total] = possum(limit)
total = 0;
n = 0;
while total <= limit
n = n + 1;
total = total + n;
end
fprintf('sum: %d count : %d\n, total, n);


与for循环的区别：循环体和判断都要重复执行。

如果遇到死循环，或是想快点结束的话：Ctrl+C

break语句

跳出当前循环，通常用来提前中断循环结构。

注：break只能跳出一层循环。

要跳出整个循环，需要用到一个变量来进行判断，内循环跳出之前改变其值，外循环判断，跳出。

分块（Section）

在脚本中可以将代码分块，来执行不同的功能。分块的标记是%%。两个标记中间为一个可执行的区域。

逻辑索引（Logical indexing）

将v阵中大于等于0的元素取出，放到w中：

w = v(v >= 0)


逻辑数列（logical arrays）

[4 -1 7 5 3] > [5 -9 6 5 -3]
ans=
0 1 1 0 1
c = [2>1, 2<1, ~(3>2 && 4>5)]
c = 1 0 1
holmes = logical([1 -2 0 0 9.12 -2])
holmes = 1 1 0 0 1 1


会发现真为1，假为0。其中1和0被称作逻辑变量。

a = 1 2 3
c = 1 0 1 %之前生成的
a(c) = 1 3


从上面可以看出来，a(c)输出的是索引c中为真的元素。

所以就可以有很多种玩法：

v_10 = v(confidence >= 10)confidence中大于等于10的元素建立索引，然后v按照此索引输出v_10

v_bigger = v(v > v0)取出v中元素比v0对应元素大的

v(v<0) = 0 将v中的负数替换为0

v(v<0) = [100 200] 将v中的第一个负数替换为100，第二个替换为200

v(v<0) = v(v<0) + 100将v中负数加100

那么如果是数阵呢？

A = [1 2 3;4 5 6];
A = 1 2 3
4 5 6
B = A(A > 2)
B =
4
5
3
6


最后输出的是一个列矩阵。

因为矩阵是按列从上到下索引的，譬如1是1号，4是2号，2是3号，以此类推。

例子：

A(A >= 0) = 100:108，前提是A中大于等于0的个数要和后面的个数相等

A(A>B) = A(A>B) - B(A>B)

预先配置（Preallocation）

计时

tic; sum(1:1e3); toc


可以计算tick tock中间函数运行的时间

预配置

function noprealloc
N = 5000
for ii = 1:N
for jj = 1:N
A(ii,jj) = ii*jj;
end
end


上面这个函数运行时间会非常的久。

function prealloc
N = 5000;
A = zeros(N,N);
for ii = 1:N
for jj = 1:N
A(ii,jj) = ii*jj;
end
end


但如果我们加一句，函数运行所需时间就会大大减少，这是为什么呢？

原因就在下面的函数多了一句初始化A的语句。这样一来MATLAB不用每次执行循环都重新改变矩阵的大小，从而缩短了运行时间（原理和内存的操作有关）