PROGRAMACI´ON EN MATLAB

217030

UNIVERSIDAD DE JA

´EN

Departamento de Inform

´atica

PROGRAMACI

´ON EN MATLAB

Francisco Mart

´ınez del R´ıo

2

Copyright © 2015 Francisco Mart

´ınez del R´ıo

Licensed under the Creative Commons Attribution-NonCommercial 3.0 Unported License (the "License"). You may not use this file except in compliance with the License. You may obtain a copy of the License at http://creativecommons.org/ licenses/by-nc/3.0. Unless required by applicable law or agreed to in writing, software distributed under the License is distributed on an "as is" basis, without warranties or conditions of any kind, either express or implied. See the License for the specific language governing permissions and limitations under the License. Elobjetivodeestosapuntesdelaasignatura"ComplementosdeInform

´atica",delM´aster

en Ingenier ´ıa Industrial de la Universidad de Ja´en, es avanzar en el estudio de las herra- mientas que proporciona un lenguaje de programaci

´on para resolver problemas, siguiendo

la tarea empezada en la asignatura "Inform

´atica" del primer curso del grado.

Como lenguaje de programaci

´on se ha optado por MATLAB por varios motivos. En primer lugar, todos aquellos estudiantes que han cursado la asignatura "Inform

´atica" ya lo

conocen, por lo que no es necesario explicar el lenguaje desde cero. No obstante, en estos apuntes se presupone poco conocimiento inicial del lenguaje; aunque se obvian algunos detalles, especialmente en el primer tema, donde no se describen los men

´us, las ventanas

del entorno de ejecuci ´on de MATLAB, los tipos de datos b´asicos o el concepto de gui´on. En segundo lugar, MATLAB es uno de los lenguajes m ´as utilizados en entornos cient´ıficos y de ingenier ´ıa, destacando especialmente por sus facilidades para el trabajo con matrices y para la visualizaci

´on gr´afica de datos.

En cuanto a los contenidos de los apuntes, los temas primero y tercero cubren las es- tructuras de control secuenciales, condicionales e iterativas comunes a todos los lenguajes que permiten expresar el flujo de control del programa. El tema segundo trata exhausti- vamente la estructura de datos central de MATLAB: elarray. Los temas cuarto y noveno describen c ´omo generar gr´aficos en MATLAB. Aqu´ı se destacan las caracter´ısticas usadas m ´as frecuentemente pues, dada su amplitud, no es posible un estudio sistem´atico de todas las posibilidades gr ´aficas de MATLAB. El tema quinto describe las funciones en detalle; las funciones permiten organizar el c ´odigo, facilitando el desarrollo de aplicaciones m´as estruc- turadas que son m ´as f´aciles de desarrollar, comprender y mantener. El tema d´ecimo describe la recursividad, que consisten en desarrollar funciones que se invocan a s

´ı mismas. Por´ulti-

mo, los temas sexto, s ´eptimo y octavo describen tres estructuras de datos: las cadenas de caracteres, losarraysde celdas y las estructuras. A diferencia de losarraysnum´ericos, estas estructuras de datos no est ´an especializadas en la realizaci´on de c´alculos aritm´eticos, sir- viendo para representar informaci ´on gen´erica como el historial de un paciente o los detalles de la realizaci

´on de un experimento.

A lo largo de todos los apuntes se detalla c

´omo se puede almacenar el contenido de las

distintas estructuras de datos en archivos para su almacenamiento permanente. Se trabaja con archivos de texto y archivos binarios nativos de MATLAB, no describi

´endose el trabajo

general con archivos binarios. Indice general1. Variables y estructuras de programaci´on secuenciales7

1.1. Asignaci

´on de valores a variables. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

1.1.1. Consultas sobre variables

9

1.1.2. Borrado de variables

10

1.1.3. Nombre de una variable

10

1.2. Almacenamiento de variables en archivos

12

1.3. Entrada o lectura de datos

13

1.4. Salida o escritura de datos

14

1.5. Ejemplo de gui

´on. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18

1.6. Ejercicios

18

2.Arrays21

2.1. Vectores

21

2.1.1. Longitud de un vector

22

2.1.2. Acceso a los elementos de un vector

23

2.1.3. Borrado de elementos de un vector

26

2.1.4. Concatenaci

´on de vectores. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27

2.1.5. Operaciones con vectores

27

2.2. Matrices

32

2.2.1. Tama

˜no de una matriz. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32

2.2.2. Acceso a los elementos de una matriz

34

2.2.3. Borrado de elementos de una matriz

35

2.2.4. Concatenaci

´on de matrices. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36

2.2.5. Operaciones con matrices

36

2.2.6. Acceso lineal a matrices

40
2

´INDICE GENERAL2.3. Escritura y lectura de matrices en archivos de texto. . . . . . . . . . . . . . . 40

2.4. Visualizaci

´on de matrices en la pantalla. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43

2.5. Matrices dispersas

44

2.6. Generaci

´on de n´umeros aleatorios. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46

2.6.1. N

´umeros aleatorios enteros. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47

2.7. Ejercicios

48

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Departamento de Inform

´atica

PROGRAMACI

´ON EN MATLAB

Francisco Mart

´ınez del R´ıo

2

Copyright © 2015 Francisco Mart

´ınez del R´ıo

Licensed under the Creative Commons Attribution-NonCommercial 3.0 Unported License (the "License"). You may not use this file except in compliance with the License. You may obtain a copy of the License at http://creativecommons.org/ licenses/by-nc/3.0. Unless required by applicable law or agreed to in writing, software distributed under the License is distributed on an "as is" basis, without warranties or conditions of any kind, either express or implied. See the License for the specific language governing permissions and limitations under the License. Elobjetivodeestosapuntesdelaasignatura"ComplementosdeInform

´atica",delM´aster

en Ingenier ´ıa Industrial de la Universidad de Ja´en, es avanzar en el estudio de las herra- mientas que proporciona un lenguaje de programaci

´on para resolver problemas, siguiendo

la tarea empezada en la asignatura "Inform

´atica" del primer curso del grado.

Como lenguaje de programaci

´on se ha optado por MATLAB por varios motivos. En primer lugar, todos aquellos estudiantes que han cursado la asignatura "Inform

´atica" ya lo

conocen, por lo que no es necesario explicar el lenguaje desde cero. No obstante, en estos apuntes se presupone poco conocimiento inicial del lenguaje; aunque se obvian algunos detalles, especialmente en el primer tema, donde no se describen los men

´us, las ventanas

del entorno de ejecuci ´on de MATLAB, los tipos de datos b´asicos o el concepto de gui´on. En segundo lugar, MATLAB es uno de los lenguajes m ´as utilizados en entornos cient´ıficos y de ingenier ´ıa, destacando especialmente por sus facilidades para el trabajo con matrices y para la visualizaci

´on gr´afica de datos.

En cuanto a los contenidos de los apuntes, los temas primero y tercero cubren las es- tructuras de control secuenciales, condicionales e iterativas comunes a todos los lenguajes que permiten expresar el flujo de control del programa. El tema segundo trata exhausti- vamente la estructura de datos central de MATLAB: elarray. Los temas cuarto y noveno describen c ´omo generar gr´aficos en MATLAB. Aqu´ı se destacan las caracter´ısticas usadas m ´as frecuentemente pues, dada su amplitud, no es posible un estudio sistem´atico de todas las posibilidades gr ´aficas de MATLAB. El tema quinto describe las funciones en detalle; las funciones permiten organizar el c ´odigo, facilitando el desarrollo de aplicaciones m´as estruc- turadas que son m ´as f´aciles de desarrollar, comprender y mantener. El tema d´ecimo describe la recursividad, que consisten en desarrollar funciones que se invocan a s

´ı mismas. Por´ulti-

mo, los temas sexto, s ´eptimo y octavo describen tres estructuras de datos: las cadenas de caracteres, losarraysde celdas y las estructuras. A diferencia de losarraysnum´ericos, estas estructuras de datos no est ´an especializadas en la realizaci´on de c´alculos aritm´eticos, sir- viendo para representar informaci ´on gen´erica como el historial de un paciente o los detalles de la realizaci

´on de un experimento.

A lo largo de todos los apuntes se detalla c

´omo se puede almacenar el contenido de las

distintas estructuras de datos en archivos para su almacenamiento permanente. Se trabaja con archivos de texto y archivos binarios nativos de MATLAB, no describi

´endose el trabajo

general con archivos binarios. Indice general1. Variables y estructuras de programaci´on secuenciales7

1.1. Asignaci

´on de valores a variables. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

1.1.1. Consultas sobre variables

9

1.1.2. Borrado de variables

10

1.1.3. Nombre de una variable

10

1.2. Almacenamiento de variables en archivos

12

1.3. Entrada o lectura de datos

13

1.4. Salida o escritura de datos

14

1.5. Ejemplo de gui

´on. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18

1.6. Ejercicios

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2.Arrays21

2.1. Vectores

21

2.1.1. Longitud de un vector

22

2.1.2. Acceso a los elementos de un vector

23

2.1.3. Borrado de elementos de un vector

26

2.1.4. Concatenaci

´on de vectores. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27

2.1.5. Operaciones con vectores

27

2.2. Matrices

32

2.2.1. Tama

˜no de una matriz. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32

2.2.2. Acceso a los elementos de una matriz

34

2.2.3. Borrado de elementos de una matriz

35

2.2.4. Concatenaci

´on de matrices. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36

2.2.5. Operaciones con matrices

36

2.2.6. Acceso lineal a matrices

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´INDICE GENERAL2.3. Escritura y lectura de matrices en archivos de texto. . . . . . . . . . . . . . . 40

2.4. Visualizaci

´on de matrices en la pantalla. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43

2.5. Matrices dispersas

44

2.6. Generaci

´on de n´umeros aleatorios. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46

2.6.1. N

´umeros aleatorios enteros. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47

2.7. Ejercicios

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