Microsoft Word - Cz IV MATLAB_WYKRESY_SORT_NUMER_APROK_SIMUL_GUI.pdf - Metodyka i techniki programowania - ssele

Programowanie w Matlabie

Materiaÿy Cz. III

Zagadnienia:

Û Sortowanie danych w tablicach

Û Zapis i odczyt danych do pliku dyskowego

Û Grafika i wykresy w matlabie

Û Projektowanie GUI

Û Simulink Ï budowa i badanie modeli

Û Obliczenia numeryczne. Aproksymacja w Matlabie

Û Matlab- wbudowane metody obliczeĲ numerycznych -

przykÿady zastosowaĲ

SORTOWANIE DANYCH

Przedstawiono 2 algorytmy sortowania danych zawartych w tablicy (tu A[..].

Algorytm I szuka najwiħkszego z elementw i umieszcza go na koıcu tablicy. Nastħpnie

powtarza czynnoĻę- robiĢc to samo dla tablicy o jeden element krtszej itd. Algorytm II

wielokrotnie przeszukuje tablicħ przestawiajĢc pary sĢsiednich elementw, tak by element

wiħkszy byþ zawsze za mniejszym.

Dla porwnania przedstawiono wyniki tych algorytmw dla A= [6 3 1 7 8 5]

Algorytmy rŇniĢ siħ iloĻciĢ przestawieı elementw w tablicy.

Sortowanie A[È] metodģ Buble Sort

Indeks i pĨtli zstĨpujģcej w

dÿ wyznacza m-ce gdzie w

wektorze A bĨdzie

zapamiĨtany wiĨkszy od A( i ),

napotkany j Ïty element tzn

A( j ) wyszukiwany drugģ pĨtlģ

od pozycji A(1) do A(i-1).

Po zakoĲczeniu pĨtli

przeszukujģcej

for j=1: i-1

na pozycji A(i) znajdzie siĨ

najwiĨkszy z elementw

A(1) ÈA(i-1).

Dalej proces przebiega

identycznie, ale

przeszukiwana jest coraz

krtsza czĨļĚ tablicy.

===SORTOWANIE A[....] - METODA BUBBLE SORT===

WPROWADZ WEKTOR LICZB W POSTACI A=[....]

A= [6 3 1 7 8 5]

A- TABLICA WEJSCIOWA - NIEPOSORT.:

A= [ 6 3 1 7 8 5 ]

i= 6 j=1 - nastepuje przestawienie liczb.

Nowy A= [ 5 3 1 7 8 6 ]

i= 6 j=4 - nastepuje przestawienie liczb.

Nowy A= [ 5 3 1 6 8 7 ]

i= 6 j=5 - nastepuje przestawienie liczb.

Nowy A= [ 5 3 1 6 7 8 ]

i= 3 j=1 - nastepuje przestawienie liczb.

Nowy A= [ 1 3 5 6 7 8 ] <-- A JUZ POSORTOWANE !-

KONIEC

ILOSC POROWNAN PAR ELEMENTOW: 15

ILOSC PRZESTAWIEN PAR ELEMENTOW: 4

Wyniki

Sortowanie tablicy A[È] metodģ przestawiania elementw

sģsiednich

Tu pĨtla zewnĨtrzna wyznacza

iloļĚ przeglģdw tablicy A od jej

poczģtku.

W kaňdym przeglģdzie tablicy A

(wykonywanym w pĨtli

wewnĨtrznej) sprawdzane jest czy

elementy sģsiadujģce sģ

ustawione w kolejnoļci rosnģcej,

jeļli nie to sģ przestawiane.

Kaňde wykonanie pĨtli zewnĨtrznej

powoduje skrcenie o 1 obszaru

przeglģdania w tablicy A przez

pĨtlĨ wewnĨtrznģ

SORTOWANIE A[....] - METODA PRZESTAWIANIA ELEM. SASIEDNICH

WPROWADZ WEKTOR LICZB W POSTACI A=[....]

A= [6 3 1 7 8 5]

A- TABLICA WEJSCIOWA - NIEPOSORT.:

A= [ 6 3 1 7 8 5 ]

i= 1 j=1 - nastepuje przestawienie liczb.

Nowy A= [ 3 6 1 7 8 5 ]

i= 1 j=2 - nastepuje przestawienie liczb.

Nowy A= [ 3 1 6 7 8 5 ]

i= 1 j=5 - nastepuje przestawienie liczb.

Nowy A= [ 3 1 6 7 5 8 ]

i= 2 j=1 - nastepuje przestawienie liczb.

Nowy A= [ 1 3 6 7 5 8 ]

i= 2 j=4 - nastepuje przestawienie liczb.

Nowy A= [ 1 3 6 5 7 8 ]

i= 3 j=3 - nastepuje przestawienie liczb.

Nowy A= [ 1 3 5 6 7 8 ] <-- A JUZ POSORTOWANE !- KONIEC

ILOSC POROWNAN PAR ELEMENTOW: 15

ILOSC PRZESTAWIEN PAR ELEMENTOW: 6

ZAPIS I ODCZYT DANYCH DO PLIKU DYSKOWEGO

W wielu praktycznych zastosowaniach istnieje koniecznoĻę trwaþej rejestracji uzyskanych

wynikw. Wwczas zamiast wyĻwietlaę je w oknie Command moŇna zapisaę je do pliku.

Podobnie jest z wprowadzaniem danych. Wprowadzanie moŇe byę realizowane z

klawiatury jeĻli iloĻę danych jest niewielka. JeĻli jest ich duŇo, to wygodniej jest zapisaę je

wczeĻniej do pliku, co powoduje, Ňe nie trzeba kaŇdorazowo ich wpisywaę uruchamiajĢc

program.

Przedstawiony dalej programu wykonuje operacje:

1) Oblicza wektor x zaczynajģc od Ï180 stop, co 5 stop. Aň do 180 stop,

2) Zamienia wartoļci x na wartoļci w radianach i zapisuje w wektorze Xrad;

3) Oblicza wektor wartoļci funkcji

sin(

Xrad

(

Xrad

)

Xrad

1) Prosi o podanie nazwy pliku dyskowego i zapamiĨtuje jģ w zmiennej tekstowej

Nazwa, a nastĨpnie otwiera do zapisu plik o podanej nazwie (jeļli go nie ma to

zostanie utworzony). Do otwarcia pliku wykorzystywana jest instrukcja:

P=fopen(Nazwa, 'w' )

Jeļli plik zostaÿ poprawnie otwarty do zapisu, to przyporzģdkowany jest mu

identyfikator P>0 i nastĨpuje zapis do pliku wektorw Xrad i Y

Zapis realizuje polecenie:

fprintf(P, '%4.3f %4.3f\n' , Xrad,Y);

4) Zamyka zbir instrukcjģ fclose(P)

fopen( )- otwiera zbir do

zapisu lub do odczytu

fprintf()- pozwala na zapis

danych z wektora (lub z

wektorw) do otwartego pliku.

fclose() Î zamyka wskazany

plik,

fscanf()- odczytuje dane z

pliku i umieszcza je w

wektorze o podanej nazwie.

Podaj nazwĨ zbioru do zapisu: Wykres1

Podaj nazwĨ zbioru do odczytu: Wykres1

Z =

-3.1410

-3.0530

-2.9660

ÈÈ..

Nastħpnie, aby pokazaę jak wyglĢda obliczona funkcja o ktrej dane zostaþy

zarejestrowane, w oknie figure(1) wykonany jest jej wykres poleceniem plot(Xrad,Y).

Odczyt danych z pliku jest realizowany nastĨpujģco:

1) Program prosi o podanie nazwy pliku do odczytu i zapamiĨtuje jģ w zmiennej

tekstowej NazPliku realizuje to instrukcjģ:

NazPliku=input( 'Podaj nazwĨ zbioru do odczytu: ' , 's' );

NastĨpnie otwiera plik instrukcjģ:

P1=fopen(NazPliku, 'r' );

2) Jeļli plik o podanej nazwie nie istnieje w bieňģcym katalogu to zmienna P1

bĨdzie miaÿa wartoļĚ Ï1 i odczyt nie bĨdzie moňliwy- co zostanie

zasygnalizowane komunikatem.

3) Odczyt danych jest realizowany do wektora kolumnowego Z przez instrukcjĨ:

Z=fscanf(P1, '%f %f' )

Odczytany wektor Z jest wektorem kolumnowym- wymaga wiħc rozpakowania (tu do

macierzy T) tzn. zrobienia z wektora kolumnowego macierzy T o dwu kolumnach i o liczbie

wierszy o poþowħ mniejszej. Wtedy pierwotnie zapisane wartoĻci Xrad zostanĢ poprawnie

wstawione do pierwszej kolumny macierzy T, a pierwotnie obliczone wartoĻci Y zostanĢ

wstawione do drugiej kolumny macierzy T. Operacjħ zmiany ksztaþtu wykonuje funkcja

reshape(È), ktrej struktura jest nastħpujĢca:

Mac = reshape(NazWekt, il_wierszy_Mac, il_kolumn_Mac)

Funkcja reshape() ma w programie (wiersz 26) postaę:

T=reshape(Z, floor(length(Z)/2), 2)

Z =

-3.1410

-3.0530

-2.9660

ÈÈ..

2.9680

3.0550

3.1430

0.0280

0.0520

ÈÈ..

Rys . Konwersja wektora kolumnowego na

macierz przy wykorzystaniu funkcji reshape()

-3.1410

-3.0530

-2.9660

ÈÈ..

2.9680

3.0550

3.1430

0.0280

0.0520

È..

0.0510

0.0270

0.0510

0.0270

Aby wykonaĚ wykres dla odczytanych danych naleňy napisaĚ:

figure(2);

plot(T(:,1),T(:,2),'r');

Uňyty powyňej zapis np. T(:,1) oznacza, ňe chodzi o elementy ze wszystkich

wierszy pierwszej kolumny.

Microsoft Word - Cz IV MATLAB_WYKRESY_SORT_NUMER_APROK_SIMUL_GUI.pdf

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: