Instytut Konstrukcji Budowlanych
Technologia Informacyjna
Zakład Komputerowego Wspomagania Projektowania
Semestr 3.
16 styczeń 2009
SciLab - Podstawy programowania
Slajd 1
SciLab - Podstawy programowania
(instrukcje warunkowe, pętle, funkcje)
Instytut Konstrukcji Budowlanych
Technologia Informacyjna
Zakład Komputerowego Wspomagania Projektowania
Semestr 3.
16 styczeń 2009
SciLab - Podstawy programowania
Slajd 1
SciLab - Podstawy programowania
(instrukcje warunkowe, pętle, funkcje)
Instytut Konstrukcji Budowlanych
Technologia Informacyjna
Zakład Komputerowego Wspomagania Projektowania
Semestr 3.
16 styczeń 2009
SciLab - Podstawy programowania
Slajd 2
Plan zajęć
●
Wprowadzenie -operatory porównawcze:
●
Pętle
●
Przerywanie pętli
●
Warunki
●
Definiowanie funkcji
●
Funkcje specjalne
Instytut Konstrukcji Budowlanych
Technologia Informacyjna
Zakład Komputerowego Wspomagania Projektowania
Semestr 3.
16 styczeń 2009
SciLab - Podstawy programowania
Slajd 3
Operatory porównawcze
●
Scilab posiada wiele wbudowanych narzędzi do programowania, np. pętle, warunki, wybór
przypadków.
●
Podstawową użyteczność Scilaba stanowią funkcje.
●
Istnieje pięć metod porównywania obiektów w Scilabie:
== równe
< mniejsze od
> większe od
<= mniejsze lub równe
>= większe lub równe
<> lub ~= nierówne
Przykład:
-->x = x=1;for k=1:6,x=x*k,end
Uwaga! - Pętla nie musi być wpisana w jednej linii.
Instytut Konstrukcji Budowlanych
Technologia Informacyjna
Zakład Komputerowego Wspomagania Projektowania
Semestr 3.
16 styczeń 2009
SciLab - Podstawy programowania
Slajd 4
Pętle
Pętla for
●
Definicja w jednej linii:
for zmienna=wyrażenie, instrukcja, instrukcja , end
●
Definicja w kilku liniach:
for zmienna=wyrażenie,
instrukcja,
instrukcja,
end
Przykład:
-->x=1;for k=[-1 3 0], x=x+k, end
x =
0.
x =
3.
x =
3.
Instytut Konstrukcji Budowlanych
Technologia Informacyjna
Zakład Komputerowego Wspomagania Projektowania
Semestr 3.
16 styczeń 2009
SciLab - Podstawy programowania
Slajd 5
Pętle
Pętla for – może również operować na listach
Przykład:
-->l=list(1, [1,2;3,4],'str');
-->for k=l, disp(k), end
1.
! 1. 2. !
! 3. 4. !
str
Ćwiczenie 1
–
Utwórz macierz o wymiarach 5x5, której wyrazy spełniają warunek a(i,j) = 1/(i+j-1)
(korzystaj z SciPada)
–
Zmodyfikuj wyrazy macierzy a tak aby na głównej przekątnej a(2,2)=2, a(3,3)=3
oraz a(4,4)=4
Instytut Konstrukcji Budowlanych
Technologia Informacyjna
Zakład Komputerowego Wspomagania Projektowania
Semestr 3.
16 styczeń 2009
SciLab - Podstawy programowania
Slajd 6
Pętla
Ćwiczenie 1
●
Utwórz macierz o wymiarze 5x5, której wyrazy spełniają warunek a(i,j) = 1/(i+j-1)
n=5;
for i = 1:n
for j = 1:n
a(i,j) = 1/(i+j-1);
end
end
a
a =
! 1. 0.5 0.3333333 0.25 0.2 !
! 0.5 0.3333333 0.25 0.2 0.1666667 !
! 0.3333333 0.25 0.2 0.1666667 0.1428571 !
! 0.25 0.2 0.1666667 0.1428571 0.125 !
! 0.2 0.1666667 0.1428571 0.125 0.1111111 !
Instytut Konstrukcji Budowlanych
Technologia Informacyjna
Zakład Komputerowego Wspomagania Projektowania
Semestr 3.
16 styczeń 2009
SciLab - Podstawy programowania
Slajd 7
Pętla
Ćwiczenie 1
●
Zmodyfikuj wyrazy macierzy a tak aby na głównej przekątnej a(2,2)=2, a(3,3)=3
oraz a(4,4)=4
for j = 2:n-1
a(j,j) = j;
end
a
a =
! 1. 0.5 0.3333333 0.25 0.2 !
! 0.5 2.0 0.25 0.2 0.1666667 !
! 0.3333333 0.25 3.0 0.1666667 0.1428571 !
! 0.25 0.2 0.1666667 4.0 0.125 !
! 0.2 0.1666667 0.1428571 0.125 0.1111111 !
Instytut Konstrukcji Budowlanych
Technologia Informacyjna
Zakład Komputerowego Wspomagania Projektowania
Semestr 3.
16 styczeń 2009
SciLab - Podstawy programowania
Slajd 8
Pętle
Pętla while
●
Definicja w jednej linii:
while równanie ,instrukcja,...[,else instrukcja], end
while równanie do instrukcja,...[,else instrukcja], end
while równanie then instrukcja,...[,else instrukcja], end
Przykład:
-->x=1;while x<14, x=2*x, end
x =
2.
x =
4.
x =
8.
x =
16.
Instytut Konstrukcji Budowlanych
Technologia Informacyjna
Zakład Komputerowego Wspomagania Projektowania
Semestr 3.
16 styczeń 2009
SciLab - Podstawy programowania
Slajd 9
Pętle
Kończenie pętli – instrukcja break – warunek if
●
Definicja w jednej linii:
Przykład:
-->a=0;for i=1:5:100,a=a+1,if i>10 then break,end;end
-->a
x =
3.
Instytut Konstrukcji Budowlanych
Technologia Informacyjna
Zakład Komputerowego Wspomagania Projektowania
Semestr 3.
16 styczeń 2009
SciLab - Podstawy programowania
Slajd 10
Pętle
Ćwiczenie 2
●
Utwórz skrypt o nazwie break.sce o treści:
for k=1:3
for j=1:4
if k+j>5 then
break;
else
disp(k);
end
end
end
●
Prześledź działanie instrukcji
Instytut Konstrukcji Budowlanych
Technologia Informacyjna
Zakład Komputerowego Wspomagania Projektowania
Semestr 3.
16 styczeń 2009
SciLab - Podstawy programowania
Slajd 11
Warunki
Definicja warunku if w kilku liniach:
if równanie1 then
instrukcja
....
elseif równanieX then
instrukcja
else instrukcja
end
Przykład:
-->x=1;
-->if x>0 then, y=-x, else, y=x,end
-->y
y
-1
Instytut Konstrukcji Budowlanych
Technologia Informacyjna
Zakład Komputerowego Wspomagania Projektowania
Semestr 3.
16 styczeń 2009
SciLab - Podstawy programowania
Slajd 12
Warunki
Ćwiczenie 3
●
Stwórz procedurę tworzącą macierz kwadratową o dowolnym rozmiarze i cechach
jak następująca macierz (użyj SciPada):
! 2. - 1. 3. 3. 3. 3. 3. 3. 3. 3. !
! - 1. 2. - 1. 3. 3. 3. 3. 3. 3. 3. !
! 3. - 1. 2. - 1. 3. 3. 3. 3. 3. 3. !
! 3. 3. - 1. 2. - 1. 3. 3. 3. 3. 3. !
! 3. 3. 3. - 1. 2. - 1. 3. 3. 3. 3. !
! 3. 3. 3. 3. - 1. 2. - 1. 3. 3. 3. !
! 3. 3. 3. 3. 3. - 1. 2. - 1. 3. 3. !
! 3. 3. 3. 3. 3. 3. - 1. 2. - 1. 3. !
! 3. 3. 3. 3. 3. 3. 3. - 1. 2. - 1. !
! 3. 3. 3. 3. 3. 3. 3. 3. - 1. 2. !
Instytut Konstrukcji Budowlanych
Technologia Informacyjna
Zakład Komputerowego Wspomagania Projektowania
Semestr 3.
16 styczeń 2009
SciLab - Podstawy programowania
Slajd 13
Warunki
Ćwiczenie 3
n=10;
for i=1:n
for j = 1:n
if i == j then
a(i,j) = 2;
elseif abs(i-j) == 1 then
a(i,j) = -1;
else
a(i,j) = 3;
end
end
end
a
Instytut Konstrukcji Budowlanych
Technologia Informacyjna
Zakład Komputerowego Wspomagania Projektowania
Semestr 3.
16 styczeń 2009
SciLab - Podstawy programowania
Slajd 14
Warunki
Ćwiczenie 3 c.d.
-->a
a =
! 2. - 1. 3. 3. 3. 3. 3. 3. 3. 3. !
! - 1. 2. - 1. 3. 3. 3. 3. 3. 3. 3. !
! 3. - 1. 2. - 1. 3. 3. 3. 3. 3. 3. !
! 3. 3. - 1. 2. - 1. 3. 3. 3. 3. 3. !
! 3. 3. 3. - 1. 2. - 1. 3. 3. 3. 3. !
! 3. 3. 3. 3. - 1. 2. - 1. 3. 3. 3. !
! 3. 3. 3. 3. 3. - 1. 2. - 1. 3. 3. !
! 3. 3. 3. 3. 3. 3. - 1. 2. - 1. 3. !
! 3. 3. 3. 3. 3. 3. 3. - 1. 2. - 1. !
! 3. 3. 3. 3. 3. 3. 3. 3. - 1. 2. !
Instytut Konstrukcji Budowlanych
Technologia Informacyjna
Zakład Komputerowego Wspomagania Projektowania
Semestr 3.
16 styczeń 2009
SciLab - Podstawy programowania
Slajd 15
Warunek typu select-case
Definicja warunku if w kilku liniach:
select rówanie,
case rówanie1 then instrukcja,
case rówanie2 then instrukcja,
...
[else instrukcja],
end
Przykład:
-->x=-1;
-->select x,case 1, y=x+5,case -1, y=sqrt(x),end
y =
i
Instytut Konstrukcji Budowlanych
Technologia Informacyjna
Zakład Komputerowego Wspomagania Projektowania
Semestr 3.
16 styczeń 2009
SciLab - Podstawy programowania
Slajd 16
Warunek typu select-case
Ćwiczenie 4
●
Stwórz procedurę (w pliku select.sce), która będzie losowała liczby z przedziału
<0 , 2)
●
Liczby losowe (rozkład jednorodny) mają być następnie zaokrąglone - funkcja
round()
●
Przerwanie losowania ma następować po wylosowaniu liczby która po zaokrągleniu
daje 2
Instytut Konstrukcji Budowlanych
Technologia Informacyjna
Zakład Komputerowego Wspomagania Projektowania
Semestr 3.
16 styczeń 2009
SciLab - Podstawy programowania
Slajd 17
Warunek typu select-case
Ćwiczenie 4
while %t do
n=round(2*rand(1,1));
select n
case 0 then
disp(0);
case 1 then
disp(1);
else
break;
end
end
Instytut Konstrukcji Budowlanych
Technologia Informacyjna
Zakład Komputerowego Wspomagania Projektowania
Semestr 3.
16 styczeń 2009
SciLab - Podstawy programowania
Slajd 18
Definiowanie funkcji
●
Składnia dowolnej funkcji:
function [y1,y2,...,yn]=foo(x1,...xn)
.....
endfunction
Przykład:
function [x]=fact(k)
k=int(k);
if k<1 then k=1, end
x=1;
for j=1:k, x=x*j; end
endfunction
-->exists('fact')
ans
0.
Instytut Konstrukcji Budowlanych
Technologia Informacyjna
Zakład Komputerowego Wspomagania Projektowania
Semestr 3.
16 styczeń 2009
SciLab - Podstawy programowania
Slajd 19
Definiowanie funkcji
●
Jeśli funkcja nie istnieje należy ją “załadować” do Scilaba exec lub getf:
Przykład c.d.:
-->exec('~/fact.sci')
-->exists('fact')
ans
1.
-->x=fact(5)
x =
120
Instytut Konstrukcji Budowlanych
Technologia Informacyjna
Zakład Komputerowego Wspomagania Projektowania
Semestr 3.
16 styczeń 2009
SciLab - Podstawy programowania
Slajd 20
Definiowanie funkcji
Ćwiczenie 5
●
Zdefiniuj funkcje która będzie podawała sumę i różnicę dwóch liczb. Funkcję
zapisz do pliku sumroz.sce:
Instytut Konstrukcji Budowlanych
Technologia Informacyjna
Zakład Komputerowego Wspomagania Projektowania
Semestr 3.
16 styczeń 2009
SciLab - Podstawy programowania
Slajd 21
Definiowanie funkcji
Ćwiczenie 5
function [y1,y2]=f(x1,x2)
y1=x1+x2;
y2=x1-x2;
endfunction
wywołaj funkcję:
-->exec('~/f.sci')
-->[x,y]=f(5,5)
y =
0
x =
10
Instytut Konstrukcji Budowlanych
Technologia Informacyjna
Zakład Komputerowego Wspomagania Projektowania
Semestr 3.
16 styczeń 2009
SciLab - Podstawy programowania
Slajd 22
Funkcje specjalne
Scilab posiada wiele wbudowanych komend pomocniczych funkcji:
●
argn – zwraca liczbę argumentów wejściowych i wyjściowych funkcji
●
error – używana do wyświetlania komunikatu o błędach
●
warning –
●
pause – używana do chwilowego zatrzymania działania funkcji
●
break – zatrzymanie pętli
●
Return lub resume -wyprowadzenie lokalnych zmiennych ze środowiska funkcji
Instytut Konstrukcji Budowlanych
Technologia Informacyjna
Zakład Komputerowego Wspomagania Projektowania
Semestr 3.
16 styczeń 2009
SciLab - Podstawy programowania
Slajd 23
Definiowanie funkcji
Ćwiczenie 6
●
Zdefiniuj funkcje która będzie obliczała iloczyn Cauchego dwóch macierzy.
Funkcję zapisz do pliku mult.sce:
Instytut Konstrukcji Budowlanych
Technologia Informacyjna
Zakład Komputerowego Wspomagania Projektowania
Semestr 3.
16 styczeń 2009
SciLab - Podstawy programowania
Slajd 24
Definiowanie funkcji
Ćwiczenie 6
function [c]=mult(a,b)
[m,n]=size(a);
[k,l]=size(b);
if n~=k then,
c='Blad - n~=k';
resume
end
Instytut Konstrukcji Budowlanych
Technologia Informacyjna
Zakład Komputerowego Wspomagania Projektowania
Semestr 3.
16 styczeń 2009
SciLab - Podstawy programowania
Slajd 25
Definiowanie funkcji
Ćwiczenie 6 c.d.
c=zeros(m,l);
for i=1:m,
for j=1:l,
for p=1:n,
c(i,j)=c(i,j)+a(i,p)*b(p,j);
end
end
end
endfunction
Instytut Konstrukcji Budowlanych
Technologia Informacyjna
Zakład Komputerowego Wspomagania Projektowania
Semestr 3.
16 styczeń 2009
SciLab - Podstawy programowania
Slajd 26
Definiowanie funkcji
Ćwiczenie 6 c.d.
wywołaj funkcję:
-->exec('~/mult.sci')
-->a=[2,4;4,5];b=[3, 6];
-->c=mult(a,b)
c =
Blad - n~=k
-->a=[2,4;4,5];b=[3; 6];
-->c=mult(a,b)
c =
! 30. !
! 42. !
Instytut Konstrukcji Budowlanych
Technologia Informacyjna
Zakład Komputerowego Wspomagania Projektowania
Semestr 3.
16 styczeń 2009
SciLab - Podstawy programowania
Slajd 27
Definiowanie funkcji
Ćwiczenie 7
●
Zdefiniuj funkcje która będzie obliczała sumę dwóch macierzy. Funkcję zapisz
do pliku add.sce:
Instytut Konstrukcji Budowlanych
Technologia Informacyjna
Zakład Komputerowego Wspomagania Projektowania
Semestr 3.
16 styczeń 2009
SciLab - Podstawy programowania
Slajd 28
Definiowanie funkcji
Ćwiczenie 7
function [c]=add(a,b)
[m,n]=size(a);
[k,l]=size(b);
if m~=k | n~=l then,
c='Blad - rozmiary macierzy nie sa identyczne';
return,
end
Instytut Konstrukcji Budowlanych
Technologia Informacyjna
Zakład Komputerowego Wspomagania Projektowania
Semestr 3.
16 styczeń 2009
SciLab - Podstawy programowania
Slajd 29
Definiowanie funkcji
Ćwiczenie 7 c.d.
c=zeros(m,n);
for i=1:m,
for j=1:n,
c(i,j)=a(i,j)+b(i,j);
end
end
endfunction
Instytut Konstrukcji Budowlanych
Technologia Informacyjna
Zakład Komputerowego Wspomagania Projektowania
Semestr 3.
16 styczeń 2009
SciLab - Podstawy programowania
Slajd 30
Definiowanie funkcji
Ćwiczenie 7 c.d.
wywołaj funkcję:
-->exec('~/add.sci')
-->a=[2,4;4,5];b=[3; 6];
-->c=add(a,b)
c =
Blad – rozmiary macierzy nie są identyczne
-->a=[2,4;4,5];b=[3 5; 6 5];
-->c=add(a,b)
c =
! 5. 9. !
! 10. 10.!