Προγραμματισμός στο Matlab

Προγραμματισμός στο Matlab Ο Script editor του Matlab Εντολές Εισόδου και εξόδου δεδομένων Τελεστές Εντολές Ελέγχου συνθηκών Ειδικές εντολές ελέγχου και μετατροπής Ασκήσεις και παραδειγματα ΑΤΕΙ Λάρισας Σχολή Τεχνολογικών Εφαρμογών Τμήμα Πολιτικών Έργων Υποδομής ΚΑΛΟΓΙΑΝΝΗΣ ΓΡΗΓΟΡΙΟΣ Εργαστηριακός Συνεργάτης Ηλεκτρολόγος Μηχανικός και Μηχανικός Υπολογιστών Α.Π.Θ. Msc Τηλεπικοινωνίες Πολυτεχνική Σχολή Α.Π.Θ. Msc Προηγμένα Συστήματα Υπολογιστών και Επικοινωνιών Α.Π.Θ. Ειδίκευση στη διαχείριση έργων και κινδύνων Ε.Κ.Π.Α

Περιεχόμενα Εντολές για είσοδο δεδομένων από τo πληκτρολόγιο... 6 Εντολή input... 6 Εντολές για έξοδο αποτελεσμάτων στην οθόνη (στο Command Window)... 7 Εντολή disp... 7 Εντολή fprintf... 8 Ασκήσεις... 10 Τελεστές και Πράξεις... 13 Αριθμητικές πράξεις / Αριθμητικοί τελεστές... 13 Συγκριτικές πράξεις / Συγκριτικοί (σχεσιακοί) τελεστές... 13 Λογικές πράξεις / Λογικοί τελεστές... 14 Τελεστές AND και OR... 14 Πράξη AND (τελεστές: & και &&)... 14 Πίνακας αληθείας AND... 14 Πράξη OR (τελεστές: και )... 14 Πίνακας αληθείας OR... 15 Εντολές επιλογής και επανάληψης... 15 Εντολή επιλογής: IF... 16 Εντολή επιλογής: SWITCH... 19 Ειδικές εντολές έλεγχου και μετατροπής δεδομένων... 21 isempty(μεταβλητή)... 21 int2str... 22 num2str... 22 str2num... 23 Συνδιασμένα προβλήματα... 23 1. Aνάγνωση και εκτύπωση αριθμών... 23 Ψευδοκώδικας... 23 Κώδικας στο Matlab με χρήση της εντολής disp... 24 Κώδικας στο Matlab με χρήση της εντολής fprintf... 24 2. Σύγκριση αριθμών με απλή επιλογή... 24 Ψευδοκώδικας... 24 Κώδικας στο Matlab με χρήση της εντολής fprintf... 25 1

3. Σύγκριση αριθμών με σύνθετη επιλογή... 25 Ψευδοκώδικας... 25 Κώδικας στο Matlab με χρήση της εντολής fprintf... 25 4. Ανάθεση γραμμάτων σε αριθμούς... 26 Ψευδοκώδικας... 26 Κώδικας στο Matlab με χρήση της εντολής disp και if... 26 Κώδικας στο Matlab με χρήση της εντολής disp και switch/case... 27 5. Επιλογή ορίων... 27 Ψευδοκώδικας... 27 Κώδικας στο Matlab με χρήση της εντολής disp και if... 28 6. Χαρακτηρισμός ατόμων... 28 Ψευδοκώδικας... 29 Κώδικας στο Matlab με χρήση της εντολής disp και if... 29 2

Ο Script editor του Matlab Για να εκμεταλλευτούμε πλήρως τις ικανότητες του MATLAB, πρέπει να μάθουμε πώς να δημιουργούμε μεγάλες και συχνά πολύπλοκες ακολουθίες εντολών. Ο καλύτερος τρόπος για να επιτύχουμε αυτό το στόχο είναι με τη χρήση αρχείων που καλούνται m-files αφού έχουν ως επίθεμα (extension) το.m Τα m-files διακρίνονται σε Αρχεία script ή αρχεία εντολών (script m-files or command files) τα οποία δεν έχουν ορίσματα εισόδου και εξόδου αλλά εκτελούν μια ακολουθία εντολών σε μεταβλητές του χώρου εργασίας Αρχεία συναρτήσεων (function m-files) τα οποία περιλαμβάνουν μια γραμμή ορισμού συνάρτησης, δέχονται ορίσματα εισόδου και επιστρέφουν μεταβλητές εξόδου, και των οποίων οι εσωτερικές μεταβλητές είναι τοπικές (εκτός αν δηλωθούν ως ολικές με την εντολή global). Τόσο τα αρχεία script όσο και τα αρχεία συναρτήσεων δημιουργούνται ξεχωριστά με κάποιο συντάκτη (editor) όπως ο notepad ή ακόμα με το συντάκτη του MATLAB: Για νέο αρχείο: File New M-file Για υπάρχον αρχείο: File Open 3

Μπορούμε, επίσης, να ανοίξουμε τον editor του MATLAB και με την εντολή >> edit Τα αρχεία που θα κατασκευάσουμε με τον editorππρέπει να βρίσκονται στον φάκελο εργασίας (working directory) ή στον φάκελο (directory) του MATLAB ή στον δρόμο αναζήτησης (research path) MATLAB Για να είναι γνωστό ένα m-file στο περιβάλλον MATLAB, θα πρέπει να αποθηκευτεί σε έναν από τους καταλόγους που περιλαμβάνονται στη διαδρομή αναζήτησης του (MATLAB search path). H διαδρομή αναζήτησης του MATLAB εμφανίζεται αν δώσουμε την εντολή >>path 4

Η αποθήκευση των αρχείων μας γινεται με την εντολή save/save as από το μενού File του editor του Matlab Σε περίπτωση που το σημείο που αποθηκεύουμε το αρχείο μας θα βρίσκεται στα path directory του Matlab, η εφαρμογή θα μας ζητήσει είτε να αλλάξουμε τον υπάρχον κατάλογο είτε να προσθέσουμε τη διαδρομή στην οποία θα αποθηκευσουμε το πρόγραμμα στα path directory του Matlab 5

Εντολές για είσοδο δεδομένων από τo πληκτρολόγιο Για είσοδο δεδομένων από το πληκτρολόγιο (αριθμών ή χαρακτήρων) χρησιμοποιείται η εντολή input Εντολή input Σύνταξη μεταβλητή = input('μήνυμα κειμένου') Εισαγωγή αριθμού από το πληκτρολόγιο. Ο αριθμός που εισάγεται αποθηκεύεται στη μεταβλητή. Το 'μήνυμα κειμένου' είναι απλά για διευκόλυνση του χρήστη (όπου μπορεί να περιέχεται και ο ειδικός χαρακτήρας αλλαγής γραμμής \n). Παράδειγμα x = input('give me a number:'); μεταβλητή = input('μήνυμα κειμένου','s') Εισαγωγή σειράς χαρακτήρων από το πληκτρολόγιο (απαιτείται η παράμετρος 's'). Η σειρά χαρακτήρων που εισάγεται αποθηκεύεται στη μεταβλητή. Ως σειρά χαρακτήρων (συμβολοσειρά, string) εννοείται σειρά γραμμάτων, συμβόλων ή αριθμητικών ψηφίων (τα τελευταία αντιμετωπίζονται ως σύμβολα, δηλαδή χωρίς την αριθμητική τους αξία). Παράδειγμα Name = input('give me your name:','s'); Προσοχή: Μια μεταβλητή πρέπει να εισάγεται ως αριθμητική μόνο όταν έχει νόημα ο ποσοτικός χαρακτήρας της (δηλ. όταν μπορεί να υφίσταται ποσοτικές συγκρίσεις τύπου «μεγαλύτερο» ή «μικρότερο» ή όταν έχουν νόημα οι συνήθεις αριθμητικές πράξεις με αυτήν). Σε αντίθετη περίπτωση, η μεταβλητή πρέπει να αντιμετωπίζεται ως χαρακτήρας ή ως σειρά χαρακτήρων. Για παράδειγμα, ένας αριθμός τηλεφώνου πρέπει να αντιμετωπίζεται ως σειρά χαρακτήρων (και να εισάγεται με παράμετρο 's'). 6

Εντολές για έξοδο αποτελεσμάτων στην οθόνη (στο Command Window) Η έξοδος των αποτελεσμάτων στην οθόνη (δηλαδή στο Command Window) στο MATLAB γίνεται με τις εντολές disp ή fprintf Εντολή disp Σύνταξη disp(μεταβλητή) ή disp('κείμενο') Απεικόνιση (α) της τιμής μιας μεταβλητής ή (β) κειμένου, δηλαδή σειράς χαρακτήρων. Η σειρά χαρακτήρων μπαίνει πάντα ανάμεσα σε 'μονά' εισαγωγικά (διαφορετικά θα θεωρηθεί όνομα μεταβλητής), εκτός αν είναι αποθηκευμένη σε όνομα μεταβλητής. Υπενθυμίζεται ότι εναλλακτικός τρόπος στο MATLAB για την απεικόνιση της τιμής μιας μεταβλητής είναι απλά η χρήση της μεταβλητής χωρίς ελληνικό ερωτηματικό στο τέλος. Παράδειγμα Αποτέλεσμα x = 4 + 1 x = 5 x x = Απεικόνιση του ονόματος της μεταβλητής (x) μαζί με το αποτέλεσμα (5) Απεικόνιση του ονόματος της μεταβλητής (x) μαζί με την τιμή της (5) 5 disp(x) 5 Απεικόνιση της τιμής της μεταβλητής disp(2*x-17) -7 Απεικόνιση του αποτελέσματος disp('x') x Απεικόνιση του χαρακτήρα 'x' disp('hello') Hello Απεικόνιση της σειράς χαρακτήρων 'Hello' 7

Εντολή fprintf Σύνταξη fprintf('παράσταση', μεταβλητές) Απεικόνιση κειμένου, που μπορεί να περιέχει (προαιρετικά) και τιμές μεταβλητών. Η 'παράσταση' μπορεί να περιέχει (μέσα σε 'μονά' εισαγωγικά): κείμενο ειδικούς χαρακτήρες μορφής, που δηλώνουν σε ποια μορφή θα εκτυπωθούν οι τιμές των μεταβλητών (αν υπάρχουν) και που μπαίνουν στην 'παράσταση', στη θέση και με τη σειρά όπου θέλουμε να εκτυπωθούν οι μεταβλητές. Οι βασικότεροι είναι: %c = χαρακτήρας %s = σειρά χαρακτήρων (συμβολοσειρά, αλφαριθμητικό, string, character array) %d = ακέραιος (με βάση το δεκαδικό -decimal- σύστημα αρίθμησης) %f = κινητής υποδιαστολής %X.Yf = κινητής υποδιαστολής, με X χαρακτήρες τουλάχιστον (δηλ. αυξάνονται αν η μεταβλητή έχει περισσότερα ψηφία) και με ακριβώς Y δεκαδικά ψηφία. %.Yf = κινητής υποδιαστολής, με ακριβώς Y δεκαδικά ψηφία. %e = κινητής υποδιαστολής, σε εκθετική μορφή %g = κινητής υποδιαστολής, στην πιο απλή μορφή από τις %f ή %e. ειδικούς χαρακτήρες θέσης, που δηλώνουν κάποια ειδική λειτουργία για τη θέση όπου θα γίνει η εκτύπωση του κειμένου. Οι βασικότεροι είναι: \n = αλλαγή γραμμής (new line) \t = στηλοθέτης (tab) χρησιμεύει συνήθως για στοίχιση σε στήλες \b = σβήσιμο του προηγούμενου χαρακτήρα (backspace) 8

Επειδή επιτελούν ειδικές λειτουργίες μέσα στην παράσταση, οι χαρακτήρες ', %, \ δεν μπορούν να απεικονιστούν. Αν αυτό απαιτείται, πρέπει να γραφτούν διπλοί ('', %%, \\). Μετά από μια εντολή fprintf, η επόμενη θέση εκτύπωσης είναι δεξιά του τελευταίου χαρακτήρα της 'παράστασης' (εκτός αν η 'παράσταση' λήγει σε \n). Παράδειγμα age = 25; fprintf('i''m %d years old', age); h = 1.80; w = 75; fprintf('height=%.2f, weight=%.0f', h, w); Αποτέλεσμα I'm 25 years old Height=1.80, weight=75 x = 3/4; fprintf('success = %.0f%%',100*x); Success = 75% w1 = 2; w2 = 75; fprintf('cat is: %2dkg\nMan is: %dkg', w1, w2); Cat is: 2kg Man is: 75kg name = 'John'; letter = 'J'; fprintf('1st letter of %s is %c', name, letter); 1st letter of John is J fprintf('hi'); fprintf('\n'); fprintf('student'); Hi student 9

Ασκήσεις 1. Δίνονται οι παρακάτω εντολές προγράμματος: a = 5; b = 6; c = (a+b)/2; fprintf('η μέση τιμή των και είναι ', a, b, c); Να συμπληρωθεί η εντολή fprintf, ώστε να τυπωθεί στο Command Window το εξής: Η μέση τιμή των 5 και 6 είναι 5.5. fprintf('η μέση τιμή των %d και %d είναι %1.1f.', a, b, c); 2. Να συμπληρωθεί η ακόλουθη εντολή fprintf, ώστε η τετραγωνική ρίζα της μεταβλητής x (που είναι x = x 1/ 2 = x 0.5 ) να τυπώνεται με δύο δεκαδικά ψηφία: x = 5; fprintf('the square root of is ', x, x^0.5); fprintf('the square root of %d is %.2f', x, x^0.5); 3. Δίνονται οι παρακάτω εντολές ενός προγράμματος: a = input( ); fprintf(' ', ); Να συμπληρωθούν οι προηγούμενες εντολές input και fprintf, ώστε μετά την εκτέλεσή τους να φαίνονται στο Command Window τα εξής*: Give me a number: 7 x^2 = 49 *Υποθέτουμε ότι στην εντολή input δώσαμε τον αριθμό 7 από το πληκτρολόγιο. a = input('give me a number: ') ; 10

fprintf('x^2 = %d\n', a^2); 4. Δίνονται οι παρακάτω εντολές ενός προγράμματος: x = input( ); y = input( ); fprintf(' ',,, ); Να συμπληρωθούν οι προηγούμενες εντολές input και fprintf, ώστε μετά την εκτέλεσή τους να φαίνονται στο Command Window τα εξής*: Give me a number: 4 Give me another number: 3 4^3 = 64 *Υποθέτουμε ότι στις δύο εντολές input δώσαμε τους αριθμούς 4 και 3 από το πληκτρολόγιο x = input('give me a number: '); y = input('give me another number: '); fprintf('%d^%d = %d', x, y, x^y); 5. Δίνονται οι παρακάτω εντολές ενός προγράμματος: a = 'X-ray'; b = 'Ultrasound'; c = 'CT scan'; fprintf(,a,b,c); s = input( ); Να συμπληρωθούν οι προηγούμενες εντολές input και fprintf, ώστε μετά την εκτέλεσή τους να φαίνονται στο Command Window τα εξής: * MENU * 1. X-ray 2. Ultrasound 3. CT scan Select: _ a = 'X-ray'; b = 'Ultrasound'; c = 'CT scan'; fprintf('* MENU *\n 1. %s\n 2. %s\n 3. %s\n ',a,b,c); 11

s = input('select: _'); 6. Δίνονται οι παρακάτω εντολές προγράμματος: name = input( ); age = input( ); fprintf(, name); fprintf(, age); Να συμπληρωθούν οι εντολές input και fprintf, ώστε μετά την εκτέλεσή τους να φαίνονται στο Command Window τα εξής:* Patient name: Papadopoulos Patient age : 64 Patient Papadopoulos: Age: 64 *Υποθέτουμε ότι στις δύο εντολές input δώσαμε τη συμβολοσειρά Papadopoulos και τον αριθμό 64 από το πληκτρολόγιο αντίστοιχα. name = input('patient name: ','s'); age = input('patient age : '); fprintf('patient %s:\n', name); fprintf('age: %d\n', age); 12

Τελεστές και Πράξεις Οι τελεστές είναι σύμβολα που παριστάνουν πράξεις ή συναρτήσεις. Η έννοια της πράξης έχει εδώ γενικότερη έννοια, και σημαίνει την επεξεργασία των τιμών κάποιων μεταβλητών σύμφωνα με ορισμένους κανόνες και την εξαγωγή ενός αποτελέσματος. Αριθμητικές πράξεις / Αριθμητικοί τελεστές Αριθμητική πράξη Τελεστής Αποτέλεσμα Παράδειγμα Αποτέλεσμα Πρόσθεση + Αριθμός 1+2 3 Αφαίρεση - Αριθμός 1-2 -1 Πολλαπλασιασμός * Αριθμός 3*4 12 Διαίρεση / Αριθμός 3/4 0.75 Ύψωση σε δύναμη ^ Αριθμός 3^4 81 Συγκριτικές πράξεις / Συγκριτικοί (σχεσιακοί) τελεστές Οι συγκριτικές πράξεις λειτουργούν ως συναρτήσεις, με είσοδο δύο μεταβλητές και έξοδο μια λογική τιμή (true ή false, 1 ή 0), ανάλογα με το αποτέλεσμα της σύγκρισης. Οι συγκριτικές πράξεις με τους τελεστές τους είναι: Συγκριτική πράξη Τελεστής Αποτέλεσμα Παράδειγμα Αποτέλεσμα Σύγκριση ισότητας == true ή false 5==9 0 Σύγκριση ανισότητας ~= true ή false 5~=9 1 Σύγκριση για μεγαλύτερο > true ή false 5>9 0 Σύγκριση για μικρότερο < true ή false 5<9 1 Σύγκριση για μεγαλύτερο ή >= true ή false 5>=9 0 ίσο Σύγκριση για μικρότερο ή ίσο <= true ή false 5<=9 1 13

Λογικές πράξεις / Λογικοί τελεστές Οι λογικές πράξεις λειτουργούν ως συναρτήσεις, με είσοδο λογικές μεταβλητές και έξοδο μια λογική τιμή (true ή false, 1 ή 0), ανάλογα με το αποτέλεσμα της λογικής πράξης. Οι λογικές πράξεις είναι οι εξής: Τελεστές AND και OR Πράξη AND (τελεστές: & και &&) Το αποτέλεσμα είναι 1 αν και οι δύο είσοδοι είναι 1, και 0 σε κάθε άλλη περίπτωση. Η διαφορά των δύο τελεστών είναι ότι με τον && (που στο MATLAB λέγεται shortcircuit AND), αν η 1η είσοδος είναι ψευδής, δεν εξετάζεται η 2η (αφού δεν είναι αναγκαίο). Έτσι, επιταχύνεται η ροή του προγράμματος. Πίνακας αληθείας AND Α Β Α & Β 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 Πράξη OR (τελεστές: και ) Το αποτέλεσμα είναι 1 αν μία τουλάχιστον είσοδος είναι 0, και 0 αν και οι δύο είσοδοι είναι 0. 14

Η διαφορά των δύο τελεστών είναι ότι με τον (που στο MATLAB λέγεται shortcircuit OR), αν η 1η είσοδος εί ναι αληθής, δεν εξετάζεται η 2η (αφού δεν είναι αναγκαίο). Έτσι, επιταχύνεται η ροή του προγράμματος. Πίνακας αληθείας OR Α Β Α Β 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1 1 Εντολές επιλογής και επανάληψης Ένα από τα βασικά στοιχεία στον προγραμματισμό είναι η δυνατότητα διακλάδωσης της ροής του προγράμματος σε διαφορετική κατεύθυνση, ανάλογα με το αν ικανοποιείται κάποια συνθήκη. Οι βασικές εντολές επιλογής (δηλαδή διακλάδωσης της ροής του προγράμματος) είναι η if και η switch. 15

Εντολή επιλογής: IF Σύνταξη Βρόχος επιλογής (if): if συνθήκη <εντολές> Οι <εντολές> που βρίσκονται ανάμεσα στο if και στο εκτελούνται μόνο αν η συνθήκη είναι αληθής. Το πρόγραμμα συνεχίζεται στην επόμενη εντολή μετά το. Εναλλακτικός βρόχος επιλογής (if - else): if συνθήκη <εντολές1> else <εντολές2> Αν ικανοποιείται η συνθήκη εκτελούνται οι <εντολές1>, αλλιώς εκτελούνται οι <εντολές2>. Πολλαπλός βρόχος επιλογής (if - elseif - else): if συνθήκη1 <εντολές1> elseif συνθήκη2 <εντολές2> elseif συνθήκη3 <εντολές3>.. 16

. else <εντολές> Αν ικανοποιείται η συνθήκη1 εκτελούνται οι <εντολές1>, αλλιώς αν ικανοποιείται η συνθήκη2 εκτελούνται οι <εντολές2>, κ.ο.κ. Αν δεν ικανοποιείται καμία από τις συνθήκες, εκτελούνται οι <εντολές> του else (αν υπάρχει). Αν αληθεύουν περισσότερες από μία συνθήκες, εκτελούνται μόνο οι εντολές της πρώτης από αυτές. Σημείωση: Η συνθήκη σε ένα βρόχο επιλογής μπορεί να είναι είτε απλή είτε σύνθετη, οπότε χρησιμοποιούνται οι αντίστοιχοι τελεστές, π.χ. & (AND) ή (OR). Παράδειγμα : Να γραφτεί ένα πρόγραμμα που να υπολογίζει, το πηλίκο δύο αριθμών και να εμφανίζει το αποτελέσματα τους στην περίπτωση που αυτό ορίζεται. Να ληφεί υπόψιν κάθε πιθανή περίπτωση σε περίπτωση απροσδιοριστίας και να εμφανίζεται ανάλογο μήνυμα στην οθόνη. % Example program a = input('nominator : '); b = input('denominator : '); if b~=0 x = a/b; fprintf('result :%f\n',x); if b==0 & a~=0 disp('infinity'); if b==0 & a==0 disp('no specific number'); % of program 17

Παράδειγμα : Να γραφτεί ένα πρόγραμμα που να υπολογίζει, το πηλίκο δύο αριθμών και να εμφανίζει το αποτελέσματα τους με προσεγγιση 2 δεκαδικών ψηφίων, στην περίπτωση που αυτό ορίζεται. Να ληφεί υπόψιν κάθε πιθανή περίπτωση σε περίπτωση απροσδιοριστίας και να εμφανίζεται ανάλογο μύνημα στην οθόνη. % Example program a = input('nominator : '); b = input('denominator : '); if b~=0 x = a/b; fprintf('result :%.2f\n',x); if b==0 & a~=0 disp('infinity'); if b==0 & a==0 disp('no specific number'); % of program Παράδειγμα : Να γραφτεί ένα πρόγραμμα που να εμφανίζει στην οθόνη του υπολογιστή σας ενα μενού επιλογών που θα περιλαμβάνει τις παρακάτω επιλογές 1. New patient 2. Edit a patient 3. Display patients Press any other key to exit Το πρόγραμμα να αναμένει την εισαγωγή ενος αριθμού (1,2 ή 3) που θα αντιστοιχεί στην αντιστοιχή επιλογή και ανάλογα με το είδος της να εμφανίζει ανάλογο μήνυμα. Σε περίπτωση που θα δοθεί επιλογή πέραν των αριθμών 1,2 και 3 να τερματίζεται. %Example program disp('1. New patient'); disp('2. Edit a patient'); disp('3. Display patients'); disp('press any other key to exit'); s = input('select: '); if s==1 disp('add a new patient'); elseif s==2 disp('edit an existing patient'); elseif s==3 disp('display all patients'); else disp('bye bye'); % of program 18

Εντολή επιλογής: SWITCH Η εντολή switch προσφέρει έναν απλό τρόπο επιλογής της ροής του προγράμματος, ανάλογα με την τιμή μιας μεταβλητής. Η διαφορά της switch από την if είναι ότι με τη switch μπορούμε να επιλέξουμε τιμές μεταβλητών μόνο από διακριτό σύνολο τιμών, ενώ με την if μπορούμε να επιλέξουμε τιμές μεταβλητών είτε από διακριτό σύνολο τιμών (αν χρησιμοποιηθεί συνθήκη ισότητας) είτε από συνεχές σύνολο τιμών (αν χρησιμοποιηθεί συνθήκη ανισότητας). Σύνταξη switch-case switch μεταβλητή case τιμή1 <εντολές1> case τιμή2 <εντολές2>... otherwise <εντολές> Αν η μεταβλητή έχει την τιμή1 εκτελούνται οι <εντολές1>, αλλιώς αν έχει την τιμή2 εκτελούνται οι <εντολές2>, κ.ο.κ. Αν η μεταβλητή δεν έχει καμία από αυτές τις τιμές, εκτελούνται οι <εντολές> του otherwise (αν υπάρχει). Η μεταβλητή μπορεί να είναι είτε απλή αριθμητική μεταβλητή είτε συμβολοσειρά (string). Μια συνήθης χρήση της switch είναι στην υλοποίηση ενός μενού επιλογών. Σημείωση: Το switch-case μπορεί πάντα να αντικατασταθεί από μια ακολουθία ifelseif else (όπου οι συνθήκες είναι συνθήκες ισότητας μεταξύ της μεταβλητής και των διαφόρων τιμών της) αλλά το αντίστροφο δεν μπορεί να γίνει πάντα. 19

Παράδειγμα : Να γραφτεί ένα πρόγραμμα που να εμφανίζει στην οθόνη του υπολογιστή σας ενα μενού επιλογών που θα περιλαμβάνει τις παρακάτω επιλογές 1. New patient 2. Edit a patient 3. Display patients Press any other key to exit Το πρόγραμμα να αναμένει την εισαγωγή ενος αριθμού (1,2 ή 3) που θα αντιστοιχεί στην αντιστοιχή επιλογή και ανάλογα με το είδος της να εμφανίζει ανάλογο μήνυμα. Σε περίπτωση που θα δοθεί επιλογή πέραν των αριθμών 1,2 και 3 να τερματίζεται. Στο πρόγραμμα να γίνει η χρήση της εντολή switch %Example program disp('1. New patient'); disp('2. Edit a patient'); disp('3. Display patients'); disp('press any other key to exit'); disp(' '); % Για μια κενή σειρά s = input('select: '); disp(' '); % Για μια κενή σειρά switch s case 1 disp('add a new patient'); case 2 disp('edit an existing patient'); case 3 disp('display all patients'); otherwise disp('bye bye'); % of program 20

Ειδικές εντολές έλεγχου και μετατροπής δεδομένων isempty(μεταβλητή) Αποτέλεσμα: 1 αν η μεταβλητή είναι κενή, 0 αν όχι. Παράδειγμα : Να γραφτεί ένα πρόγραμμα που να εμφανίζει στην οθόνη του υπολογιστή σας ενα μενού επιλογών που θα περιλαμβάνει τις παρακάτω επιλογές 1. New patient 2. Edit a patient 3. Display patients Press any other key to exit Το πρόγραμμα να αναμένει την εισαγωγή ενος αριθμού (1,2 ή 3) που θα αντιστοιχεί στην αντιστοιχή επιλογή και ανάλογα με το είδος της να εμφανίζει ανάλογο μήνυμα. Σε περίπτωση που θα δοθεί επιλογή πέραν των αριθμών 1,2 και 3 να τερματίζεται. Σε περίπτωση κενής εισαγωγής να εμφανίζει επίσης ανάλογο μήνυμα και να τερματίζει η εφαρμογή. Στο πρόγραμμα να γίνει η χρήση της εντολή switch. %Example program clear clc disp('1. New patient'); disp('2. Edit a patient'); disp('3. Display patients'); disp('press any other key to exit'); disp(' '); % Για μια κενή σειρά s = input('select: '); disp(' '); % Για μια κενή σειρά if isempty(s)==0 % isempty(s)~=1 switch s case 1 disp('add a new patient'); case 2 disp('edit an existing patient'); case 3 disp('display all patients'); otherwise disp('bye bye'); else disp('nothing in not an option'); % of program 21

int2str Σύνταξη str = int2str(n) Μετατροπή ενός ακεραίου αριθμού Ν σε ακολουθία χαρακτήρων (string) Παράδειγμα x=5 y=7 add=x+y; add_str = int2str(add) Ενώ τα χ, y είναι αριθμοί, η μεταβλητή add_str είναι ακολουθία χαρακτήρων και όχι ακέραιος αριθμός num2str Σύνταξη str = num2str(a) str = num2str(a, precision) str = num2str(a, format) Μετατροπή ενός αριθμού(πινακα) A σε ακολουθία χαρακτήρων (string) Παράδειγμα num2str(pi) 3.142 num2str(eps) 2.22e-16 num2str(randn(2,2),3) ans = 0.538-2.26 1.83 0.862 22

str2num Σύνταξη x = str2num('str') [x, status] = str2num('str') Μετατροπή μιας ακολουθίας χαρακτήρων (string) σε αριθμό(πίνακα) Παράδειγμα str2num('7') ans = str2num('2 4 6 8') ans = 2 4 6 8 str2num('2,4,6,8') ans = 2 4 6 8 7 Συνδιασμένα προβλήματα 1. Aνάγνωση και εκτύπωση αριθμών Να διαβασθούν δύο αριθμοί, να υπολογισθεί και να εκτυπωθεί το άθροισμά τους στην οθόνη Ψευδοκώδικας Αλγόριθμος Παράδειγμα_1 Διάβασε a Διάβασε b c a + b Εκτύπωσε c Tέλος Παράδειγμα_1 23

Κώδικας στο Matlab με χρήση της εντολής disp %Algorithm Paradeigma 1 clear % clearing the workspace clc % clearing the screen %Reading the values a and b a = input('give number a :'); b = input('give number b :'); c = a + b; % Calculating the sum disp('the sum of the 2 numbers is '); disp(c); % Displaying the sum % of program Κώδικας στο Matlab με χρήση της εντολής fprintf %Algorithm Paradeigma 1 clear % clearing the workspace clc % clearing the screen %Reading the values a and b a = input('give number a :'); b = input('give number b :'); c = a + b; % Calculating the sum fprintf('the sum of the 2 numbers is %d\n', c); % Displaying the sum % of program 2. Σύγκριση αριθμών με απλή επιλογή Να διαβαστεί ένας αριθμός και να εκτυπωθεί η απόλυτη τιμή του. Ψευδοκώδικας Αλγόριθμος Παράδειγμα_2 Διάβασε a Αν a < 0 τότε a a*(-1) Εκτύπωσε a Τέλος Παράδειγμα_2 Κώδικας στο Matlab με χρήση της εντολής fprintf 24

Κώδικας στο Matlab με χρήση της εντολής fprintf %Algorithm Paradeigma 2 clear % clearing the workspace clc % clearing the screen %Reading the value a a = input('give number a :'); if a<0 a = a*(-1); fprintf('the absolute value of number a is %d\n', a); % Displaying the abs % of program 3. Σύγκριση αριθμών με σύνθετη επιλογή Να διαβασθούν δύο αριθμοί και σε περίπτωση που ο πρώτος αριθμός είναι μικρότερος του δεύτερου, να υπολογισθεί και να εκτυπωθεί το άθροισμά τους, διαφορετικά να υπολογισθεί και να εκτυπωθεί το γινόμενό τους. Ψευδοκώδικας Αλγόριθμος Παράδειγμα_3 Διάβασε a, b Αν a < b τότε c a + b αλλιώς c a * b Τέλος_αν Εκτύπωσε c Τέλος Παράδειγμα_3 Κώδικας στο Matlab με χρήση της εντολής fprintf %Algorithm Paradeigma 3 25

clear % clearing the workspace clc % clearing the screen %Reading the values a,b a = input('give number a :'); b = input('give number b :'); if a<b c = a + b; else c = a * b; fprintf('the result is %d\n', c); % Displaying the result % of program 4. Ανάθεση γραμμάτων σε αριθμούς Να διαβασθεί ένας ακέραιος και να εκτυπωθεί το αντίστοιχο γράμμα της αλφαβήτου, αν ο ακέραιος έχει τιμή 1 ή 2 ή 3 διαφορετικά να εκτυπωθεί η λέξη άγνωστος. Ψευδοκώδικας Αλγόριθμος Παράδειγμα_4 Διάβασε a Αν a = 1 τότε εκτύπωσε Α αλλιώς_αν a = 2 τότε εκτύπωσε Β αλλιώς_αν a = 3 τότε εκτύπωσε Γ αλλιώς εκτύπωσε άγνωστος Τέλος_αν Τέλος Παράδειγμα_4 Κώδικας στο Matlab με χρήση της εντολής disp και if %Algorithm Paradeigma 4 clear % clearing the workspace clc % clearing the screen %Reading the values a a = input('give number a :'); if a==1 disp('a') 26

elseif a==2 disp('b') elseif a==3 disp('γ') else disp('άγνωστος') % of program Κώδικας στο Matlab με χρήση της εντολής disp και switch/case %Algorithm Paradeigma 4 clear % clearing the workspace clc % clearing the screen %Reading the values a a = input('give number a :'); switch a case 1 disp('a') case 2 disp('b') case 3 disp('γ') otherwise disp('άγνωστος') % of program 5. Επιλογή ορίων Να εισαχθεί ένας ακέραιος που αντιστοιχεί σε μια ηλικία και να βρεθεί σε ποια όρια εντάσσεται η δεδομένη ηλικία εμφανίζοντας σχετικό μήνυμα. Ψευδοκώδικας Αλγόριθμος Παράδειγμα_5. Γράψε Σε ποια ηλικία άρχισες να μαθαίνεις προγραμματισμό; 27

Διάβασε age Επίλεξε Περίπτωση age<0 Εμφάνισε Είπαμε ηλικία... Περίπτωση 0 age < 5 Εμφάνισε Μάλλοντα παραλές!! Περίπτωση 5 age < 60 Εμφάνισε Μπράβο Περίπτωση 60 age < 100 Εμφάνισε Ποτέ δενείν αι αργά Περίπτωση age > 100 Εμφάνισε Κάλλιο αργά παρά ποτέ Τέλος_επιλογών Τέλος Παράδειγμα_5 Κώδικας στο Matlab με χρήση της εντολής disp και if %Algorithm Paradeigma 5 clear % clearing the workspace clc % clearing the screen %Reading the values a disp('σε ποια ηλικία άρχισες να μαθαίνεις προγραμματισμό; '); age=input(''); if (age<0)==true disp('είπαμε ηλικία...') elseif (age>=0 & age<5)==true disp('μάλλοντα παραλές!!') elseif (age>=5 & age<60)==true disp('μπράβο') elseif (age>=60 & age<100)==true disp('ποτέ δεν είναι αργά') elseif (age>100)==true disp('κάλλιο αργά παρά ποτέ') % of program 6. Χαρακτηρισμός ατόμων Να διαβάζονται δύο αριθμοί που αντιστοιχούν στο ύψος και βάρος ενός άνδρα. Να εκτυπώνεται ότι ο άνδρας είναι ελαφρύς, αν το 28

βάρος του είναι κάτω από 80 κιλά, ή να εκτυπώνεται βαρύς στην αντίθετη περίπτωση. Επίσης να εκτυπώνεται κοντός αν το ύψος του είναι κάτω από 1.70, αλλιώς να εκτυπώνεται ψηλός. Ψευδοκώδικας Αλγόριθμος Παράδειγμα_6 Διάβασε βάρος, ύψος Αν βάρος < 80 τότε Αν ύψος < 1.70 τότε εκτύπωσε Ελαφρύς, κοντός αλλιώς εκτύπωσε ελαφρύς, ψηλός Τέλος_αν αλλιώς Αν ύψος < 1.70 τότε εκτύπωσε Βαρύς, κοντός αλλιώς εκτύπωσε βαρύς, ψηλός Τέλος_αν Τέλος_αν Τέλος Παράδειγμα_6 Κώδικας στο Matlab με χρήση της εντολής disp και if %Algorithm Paradeigma 6 clear % clearing the workspace clc % clearing the screen %Reading the values a weight=input('δώσε το βάρος :'); height=input('δώσε το ύψος :'); if weight<80 if height<1.70 disp('ελαφρύς, κοντός') else disp('ελαφρύς, ψηλός') else if height<1.70 disp('βαρύς, κοντός') else disp('βαρύς, ψηλός') 29

% of program 30