Введение в различные типы циклов Matlab

Циклы — один из самых мощных инструментов, имеющихся в вашем распоряжении как программиста. Циклы позволяют выполнять оператор или группу операторов несколько раз. Их можно использовать для различных целей, включая:

• Повторение задачи до тех пор, пока не будет выполнено некоторое условие
• Выполнение операции над каждым элементом массива
• Создание массива путем добавления элементов по одному
• Повторение операции до тех пор, пока не получите желаемый результат

Станьте экспертом в области науки о данных и получите работу своей мечтыПрограмма аспирантуры Калифорнийского технологического института по науке о данныхИзучить программу

Что такое циклы и условные операторы Matlab?

Циклы необходимы для программирования, и MATLAB предоставляет множество вариантов циклов. В этой статье мы рассмотрим различные типы циклов, которые предоставляет MATLAB, и использование циклов разрыва средней точки.

Циклы используются для повторения набора команд до тех пор, пока не будет выполнено условие или пока не будет завершено определенное количество итераций.

MATLAB предоставляет различные типы циклов для обработки требований к циклам, в том числе:

• Циклы While.
• Для петель.
• Вложенные циклы.

Если мы пытаемся объявить или написать наши циклы, нам нужно убедиться, что циклы написаны как скрипты, а не непосредственно в командном окне.

Различные типы циклов Matlab (с примерами)

В MATLAB есть три типа циклов: for, while и вложенные циклы. Каждый из этих циклов имеет свой синтаксис и вариант использования. Вот введение в каждый тип цикла, а также блок-схемы и подробные объяснения каждого сегмента блок-схемы.

Цикл While

Цикл while — это структура управления языком программирования. Он выполняет оператор или группу операторов повторно, пока заданное условие является правильным.

Синтаксис:

в то время как состояние

% команды

Конец

условие — это логическое выражение, которое должно быть истинным для продолжения цикла.

Команды внутри цикла выполняются до тех пор, пока условие не станет ложным.

Блок-схема:

Блок-схема цикла while выглядит следующим образом:

┌──────────────────┐

│ (Инициализировать) │

└──────────────────┘

│

(Состояние)

│

┌────┴────┐

│ Команды │

└─────────┘

│

(Обновлять)

│

Петля

Объяснение:

1. Инициализация: все необходимые переменные инициализируются перед входом в цикл.
2. Условие: Цикл продолжается, пока условие истинно.
3. Команды: выполняются команды внутри цикла.
4. Обновление: в переменные цикла вносятся все необходимые обновления.
5. Цикл: Цикл возвращается к шагу 2 и повторяется до тех пор, пока условие не станет ложным.

Пример:

число = 20;

% while выполнение цикла

пока( а < 30 )

fprintf('значение a: %d\n', a);

а = а + 1;

конец

значение числа: 20

значение числа: 21

значение числа: 22

значение числа: 23

значение числа: 24

значение числа: 25

значение числа: 26

значение числа: 27

значение числа: 28

значение числа: 29

Для цикла

Цикл for — это структура управления повторениями, которая позволяет эффективно написать цикл, который должен выполняться определенное количество раз.

Он похож на цикл while, но имеет два существенных отличия:

• Вы можете указать, сколько раз должен повторяться цикл, вместо того, чтобы цикл продолжался до тех пор, пока не выполнится какое-либо условие.
• Условие в конце цикла проверяется перед каждой итерацией, а не после каждой итерации в циклах while.

Синтаксис:

для i = начало:приращение:конец

% команды

конец

i — это переменная цикла, которая принимает значения от начала до конца с шагом приращения.

Команды внутри цикла выполняются для каждого значения i.

Блок-схема:

Блок-схема цикла for выглядит следующим образом:

┌────────────────────┐

│ Инициализировать │

└────────────────────┘

│

(Состояние)

│

┌────┴────┐

│ Команды │

└─────────┘

│

(Увеличение)

│

Петля

Объяснение:

1. Инициализация: переменная цикла i инициализируется для запуска.
2. Условие: Цикл продолжается, пока i меньше или равно концу.
3. Команды: выполняются команды внутри цикла.
4. Приращение: переменная цикла i увеличивается на единицу.
5. Цикл: Цикл возвращается к шагу 2 и повторяется до тех пор, пока условие не станет ложным.

Пример:

для числа = 0:10

fprintf('значение a: %d\n', a);

конец

значение num: 0

значение числа: 1

значение числа: 2

значение числа: 3

значение числа: 4

значение числа: 5

значение числа: 6

значение числа: 7

значение числа: 8

значение числа: 9

значение числа: 10

Станьте экспертом в области науки о данных и получите работу своей мечтыПрограмма аспирантуры Калифорнийского технологического института по науке о данныхИзучить программу

Вложенные циклы

В MATLAB можно использовать один цикл внутри другого цикла. Это может быть полезно, например, когда вы хотите запустить определенное количество итераций внутреннего цикла, а затем остановить внешний цикл, как только он достигнет определенного состояния.

Следующие примеры иллюстрируют эту концепцию:

Синтаксис:

для i = начало1:приращение1:конец1

для j = начало2:приращение2:конец2

% команды

конец

конец

i — переменная внешнего цикла, а j — переменная внутреннего цикла.

Команды внутри внутреннего цикла выполняются для каждого значения j, а внутренний цикл повторяется для каждого значения i.

Блок-схема:

Блок-схема вложенного цикла выглядит следующим образом:

┌────────────────────┐

│ Инициализировать i │

└────────────────────┘

│

(Условие 1)

│

┌────────────────────┐

│ Инициализировать j │

└────────────────────┘

│

(Условие j)

│

┌────┴────┐

│ Команды │

└─────────┘

│

(Обновление j)

│

Петля j

│

(Обновление i)

│

Петля i

Объяснение:

1. Инициализируется переменная внешнего цикла i.
2. Оценивается условие внешнего цикла.
3. Инициализируется переменная внутреннего цикла j.
4. Оценивается условие внутреннего цикла.
5. Выполняются команды внутри внутреннего цикла.
6. Обновляется переменная внутреннего цикла j.
7. Внутренний цикл повторяется до тех пор, пока условие не станет ложным.
8. Переменная внешнего цикла i обновляется.
9. Внешний цикл повторяется до тех пор, пока условие не станет ложным.

Пример:

для i = 2:12

для j = 2:12

если(~мод(i,j))

перерыв; % если найден множитель, не простой

конец

конец

если(j > (i/j))

fprintf('%d является простым числом\n', i);

конец

конец

2 — простое число

3 — простое число

5 — простое число

7 — простое число

11 — простое число

Операторы управления циклом (с примерами)

Break и continue, вы можете использовать команды для создания третьего типа цикла, известного как цикл прерывания средней точки. Цикл прерывания средней точки полезен в ситуациях, когда необходимо выполнить элементы управления в цикле хотя бы один раз, но когда решение о выходе из цикла принимается на основе некоторого критерия.

Цикл прерывания средней точки состоит из двух частей: внутренней и внешней секций. Внутренняя секция содержит повторяющиеся операторы, пока не будет выполнено некоторое условие. Когда это условие выполнено, выполнение переходит к первому оператору после внутренней секции и продолжается со следующей итерации внешней секции.

Заявление о перерыве

Оператор break завершает выполнение цикла for или while и передает управление оператору, который появляется после конца цикла.

В цикле for оператор break передает управление первому оператору, следующему сразу за концом тела цикла.

В цикле while оператор break передает управление первому оператору, следующему сразу за концом тела цикла.

число = 20;

% while выполнение цикла

пока (число < 20)

fprintf('значение a: %d\n', num);

число = число+1;

если(число > 15)

% завершить цикл с помощью оператора break

перерыв;

конец

конец

значение числа: 10

значение числа: 11

значение числа: 12

значение числа: 13

значение числа: 14

значение числа: 15

Станьте специалистом по обработке данных с реальным опытомПрограмма магистратуры по обработке данныхИзучить программу

Продолжить заявление

Оператор continue — это конструкция MATLAB, которая позволяет остановить выполнение цикла, а затем принудительно выполнить следующую итерацию цикла.

При использовании цикла for или while в MATLAB между открывающими и закрывающими фигурными скобками будет код. Этот код называется «interloop». При использовании оператора continue он пропустит любой код между двумя фигурными скобками и перейдет сразу к следующей итерации цикла.

Пример:

число = 10;

%while выполнение цикла

пока число < 20

если число == 15

% пропустить итерацию

число = число + 1;

продолжать;

конец

fprintf('значение num: %d\n', num);

число = число + 1;

конец

значение числа: 10

значение числа: 11

значение числа: 12

значение числа: 13

значение числа: 14

значение числа: 16

значение числа: 17

значение числа: 18

значение числа: 19

Часто задаваемые вопросы

1. Что такое циклы в MATLAB?

Циклы и условные операторы — мощные инструменты для написания программ. Эти конструкции предоставляют способ многократного или условного выполнения кода и могут использоваться для управления потоком программы.

2. Какие три типа петель существуют?

Ниже приведены три типа петель:

1. Для цикла.
2. Цикл While.
3. Вложенный цикл.

3. Почему в MATLAB используется цикл?

Вы можете писать программы более эффективно с помощью циклов и условных операторов. Эти конструкции могут управлять программой, повторяя или выполняя код по условию.

4. Как использовать циклы «for»?

Циклы for: Цикл for повторяет блок кода до тех пор, пока не будет выполнено определенное условие. Он принимает следующую форму:

для индекса = initval:endval | initval:step:endval | valArray

<программные заявления>

…

конец

5. Как запустить цикл в MATLAB?

Циклы являются важным инструментом в любом языке программирования. Они позволяют повторять блок кода определенное количество раз или до тех пор, пока условие остается истинным.

Существует два типа петель:

• Для операторов, цикл определенное количество раз, и отслеживайте каждую итерацию с помощью переменной индекса приращения. Переменная автоматически увеличивается на единицу после каждой итерации.
• Операторы While выполняют цикл до тех пор, пока условие остается истинным.

Заключение

Если вы хотите стать специалистом по анализу данных, нет лучшего способа начать, чем изучить MATLAB.

Специалисты по данным используют MATLAB для решения сложных задач и осмысления собираемых ими данных. Это один из самых востребованных языков программирования в отрасли, и со временем он будет становиться все популярнее.

Программа аспирантуры Caltech по науке о данных поможет вам освоить MATLAB и другие языки программирования, такие как Python и R. Вы также узнаете, как применять методы науки о данных для решения реальных проблем.

Курс подробно охватывает различные темы и содержит множество практических компонентов, которые помогут вам подготовиться к работе с первого дня.