本节书摘来自异步社区出版社《MATLAB图像处理超级学习手册》一书中的第2章，第2.9节，作者：MATLAB技术联盟 , 张岩 更多章节内容可以访问云栖社区“异步社区”公众号查看。

2.9 MATLAB程序设计

MATLAB图像处理超级学习手册
在MATLAB中，提供了很多程序流程控制语句，如数据的输入输出、顺序结构、判断语句、分支语句、循环语句以及其他流程控制函数。

2.9.1　数据的输入和输出
MATLAB中提供的用于数据输入和输出的函数分别为input函数和disp函数，下面将对其进行介绍。

1．数据的输入
在MATLAB中，input函数用于实现数据的输入，该函数的调用格式为：

A=input (提示信息，选项)

其中，提示信息是一个字符串，用于提示用户输入什么样的数据。

A=input('A= ')

如果在input函数调用时采用's'选项，则允许用户输入一个字符串。例如，想输入一个人的姓名，可采用如下命令：

question = input ('What's your name?', 's')

2．数据的输出
在MATLAB中，disp函数用于实现数据的输出，该函数的调用格式为：

disp(输出项)

其中输出项既可以为字符串，也可以为矩阵。

当用disp函数显示矩阵时，将不显示矩阵的名字，而且其格式更紧密，且不留任何没有意义的空行。

【例2-26】求一元二次方程ax2+bx+c=0的根。

a=input('a=');
b=input('b=');
c=input('c=');
d=b*b-4*a*c;
x=[(-b+sqrt(d))/(2*a), (-b-sqrt(d))/(2*a)]
disp(['x1=',num2str(x(1)),',x2=',num2str(x(2))]);

2.9.2　顺序结构
顺序结构是最简单的程序结构，系统在编译程序时，按照程序的物理位置顺序执行。这种程序的优点是容易编制，缺点是结构单一、能够实现的功能有限。例如：

>>r=1;　　　
h=1;　
s=2*r*pi*h + 2*pi*r^2; 
v=pi*r^2*h;　 
disp('The surface area of the colume is:'),disp(s);
disp('The volume of the colume is:'),disp(v);
运行结果如下：

The surface area of the colume is:
　 12.5664
The volume of the colume is:
　　3.1416

2.9.3　判断语句
在MATLAB中，判断语句可以使程序中的一段代码只在满足一定条件时才执行。if与else或elseif连用，偏向于是非选择，当某个逻辑条件满足时执行if后的语句，否则执行else语句。

1．结构为if…end
当程序只有一个判断语句时，可以选择if…end结构，此时程序结构为：

if 表达式
　　执行程序块
end

只有一个判断语句，其中的表达式为逻辑表达式，当表达式为真时，执行相应的语句，否则，直接跳到下一段语句。语句中的end是决不可少的，没有它，在逻辑表达式为0时，就找不到继续执行程序的入口。

【例2-27】判断输入的两个参数a和b是否都大于0，是则返回“a和b都大于0”，否则不返回，程序最后返回“否”。

>>a=input('a=');
b=input('b=');
if a > 0 & b>0
　 disp(' a和b都大于0');
end

disp('否');
2．结构为if…else…end
当程序有两个选择时，可以选择 if…else…end 结构， 此时程序结构为：

if 表达式
　　执行程序块1
else
　　执行程序块2
end

当判断表达式为真时，执行程序块1，否则执行程序块2。

【例2-28】判断输入的两个参数a和b是否都大于0，是则返回“a和b都大于0”，如果不全大于0，则显示“a和b不全都大于0”。

>>a=input('a=');
b=input('b=');
if a > 0 & b>0
　 disp(' a和b都大于0');
else
　 disp(' a和b不全都大于0');
end

下面的例子为分段函数值的计算。

>>x=input('请输入x的值:');
if x<=0
　　y= (x+sqrt(pi))/exp(3);
else
　　y=log(x+sqrt(1+x*x))/3;
end

3．结构为if…elseif…else…end
当程序的判断包含多个选择时，可以采用if…elseif…else…end结构，此时程序结构为：

if 表达式1
　　执行程序块1
elseif 表达式2
　　执行程序块2
elseif ...
...
...
else
　　执行程序块
end

其中，可以包含任意多个 elseif 语句。

【例2-29】判断输入学生成绩的所属等级：60以下不合格，60～70中等，70～89良好，90以上优秀。

>>n=input('input the score:')
if　n>=0 &　n<60 
　　A='不合格'
elseif n>=60 & n<70
　　A='中等'
elseif n>=70 & n<89
　　A='良好'
elseif n>=90 &n<100　　
　　A='优秀'
else
　　A='输入错误'
end

2.9.4　分支语句
在MATLAB 中，还提供了的另一种多选择语句，即分支语句。分支语句的结构为：

switch 分支语句
　case　条件语句
　　执行程序块
　case {条件语句1, 条件语句2, 条件语句3, ...}
　　执行程序块
　otherwise
　　执行程序块
end

其中，分支语句为一个变量（数值或者字符串变量），如果该变量的值与某一条件相符，则执行相应的语句，否则，执行 otherwise 后面的语句。在每一个条件中，可以包含一个条件语句，也可以包含多个条件，当包含多个条件时，以单元数组的形式表示条件。

【例2-30】任意底的对数的实现。

>>A=input('底');
B=input('对数值');
switch a
　　　　case exp(1)
　　　　　　y = log(B);
　　　　case 2
　　　　　　y = log2(B);
　　　　case 10
　　　　　　y = log10(B);
　　　　otherwise
　　　　　　y = log(B)/log(A);
end

【例2-31】某商场对顾客所购买的商品实行打折销售，标准为：小于200（没有折扣），200～500（5%折扣），500～1 000（8%折扣），1 000～2 500（15%折扣），2 500～5 000（20%折扣），大于等于5 000（25%折扣）。输入所售商品的价格，求其实际销售价格。

>>p=input('输入商品价格');
switch fix(p/100) 
　 case {0,1}　　　　　　　　　　 %小于200
　　　r=0;
　 case {2,3,4}　　　　　　　　  %200 ~500
　　　r=5/100;
　 case num2cell(5:9)　　　 　　% 500~1 000
　　　r=8/100;
　 case num2cell(10:24)　　 　　% 1 000~2 500
　　　r=15/100;
　 case num2cell(25:49)　　 　　% 2 500~5 000
　　　r=20/100;
　 otherwise　　　　　　　 　　  %大于等于5 000
　　　r=25/100;
end
p=p*(1-r)　　　　　　　　 　　   %输出商品实际销售价格

2.9.5　for循环语句
在MATLAB中，for语句调用的基本格式如下：

for　index=初值：增量：终值
　 语句组A
end

其中，A为循环体。

此语句表示把语句组A反复执行N次。循环次数N（需要预先指定）为：N＝1+（终值-初值）/增量。在每次执行时程序中的index的值按“增量”增加。

【例2-32】用循环求解 1+2+…+99+100。

>>s=0;
for　k=1:100 
　　　　s=s+k;
end

>>s=0;
for　k=1:100 
　　s=s+1/2^(k+2);
end

2.9.6　for语句的嵌套
for语句的嵌套也称为循环的嵌套，或称为多重循环结构，是指一个循环结构的循环体又包括一个循环结构。

【例2-33】建立一个100阶数组，数组中的每一个元素A(k, n)满足A(k, n)=1/(k+n-1)。

>>for　k=1:100
　　 for　n=1:100
　　　　 A(k, n)=1/(k+n-1);
　　 end
end

2.9.7　while循环语句
在MATLAB中，while 语句用于将相同的程序块执行多次（次数不需要预先指定），当条件表达式为真时，执行程序块，直到条件表达式为假。

while 语句的结构为：

while 表达式
　　　执行程序块
end

【例2-34】用循环求解最小的m，使其满足sumlimits_{i = 1}^m {i > 100} 。

>>s=0; 
 m=0;
 while (s<=100)
　　 m=m+1; 
　　 s=s+m; 
 end