155GIT1 / 6. cvičení

← předchozí cvičení • stránky předmětu • další cvičení →

Algoritmizace, podmínky a cykly

Náplň

1. zobrazení zpráv, zadaní vstup
2. podmínky (if, else, elseif, end, all, any)
3. větvení (switch)
4. cykly (for, while)
5. příkazy break, continue
6. složené podmínky

Ukázky

Interaktivní vstup

 disp('Program vyzaduje vstup');
 a = input('Zadejte cislo a: ')

Vyhodnocování relačních výrazů, all, any

• pravdivá relace je vyhodnocena jako 1
• nepravdivá relace je vyhodnocena jako 0
• funkce all() (uvažujme např. vícero výsledků relačních výrazů současně)

 all([1 1 1])
 all([0 0 1])
 all([0 0 0])

• funkce any() (uvažujme např. vícero výsledků relačních výrazů současně)

 any([1 1 1])
 any([0 0 1])
 any([0 0 0])

Větvení (if)

• syntaxe

% skalární podmínka
 a = randi(10)    % randi(n) generuje náhodné přirozené číslo z intervalu od 1 do n
 b = randi(10)

 if a < b   % je-li podmínka pravdivá, proveď následující příkazy
     disp('a je mensi nez b');
 else       % není-li shora uvedená podmínka pravdivá, proveď následující příkazy
     disp('a je vetsi nebo rovno b');
 end

% vektorová podmínka
 a = [1 2];
 b = [0 3];

 if a < b  % vyhodnotí se jako:  if all(a < b)
     disp('a je po prvcich vzdy mensi nez b');
 else
     disp('a je po prvcich alespon jednou vetsi nez b');
 end

% test na (ne)nulové prvky proměnné (proměnné a,b jsou typicky logické proměnné, obsahují tedy výsledky relačních výrazů, tj. 0 či 1)
 if b      % totéž jako:  if all(b)
     disp('b neobsahuje zadne nulove cleny');
 elseif a  % totéž jako:  if all(a)
     disp('b obsahuje nulovy clen, a neobsahuje zadne nulove cleny');
 else
     disp('a i b obsahuji nulovy clen');
 end
    
 if any(b)
     disp('b obsahuje alespon jeden nenulovy clen');
 end

Větvení (switch)

 cislo = randi(10)

 switch cislo    % pro následné vyjmenované hodonoty (v položkách case) proměnné cislo proveď uvedený příkaz
                 % v závislosti na konkrétní hodnotě proměnné cislo 
   case 1
     disp('cislo je 1')
   case {2,3}    % výčet více přípustných hodnot je proveden ve složených závorkách 
     disp('cislo je 2 nebo 3')
   case {4,6,7}
     disp('cislo je 4, 6 nebo 7')
   otherwise     % pro výše neuvedené hodnoty proměnné cislo
     disp('cislo je 5 nebo vetsi nez 7')
 end

Cyklus for

% tvorba vektoru
 n = 4
 for i = 1:n       % cyklus for poběží pro předem známý počet opakování (tj. pro předem vyjmenované hodnoty proměnné i)
     a(i) = i^2    % vzniklý vektor obsahuje druhé mocniny indexu prvku
 end

% tvorba matice
 m = 4  % pocet radku
 n = 3  % pocet sloupcu
 for i = 1:m            % řádkový index
     for j = 1:n        % sloupcový index
         A(i,j) = i+j   % vzniklá matice obsahuje součet řádkového a sloupcového indexu prvku
     end
 end

% příklad - v matici vyhledat sudé řádky, v těchto řádcích změnit znaménko všech prvků (jedna z možných variant zápisu)
 A = rand(5,4)
 for i=1:size(A,1)
     if rem(i,2) == 0   % rem(a,b) ... zbytek po dělení čísla a číslem b; podle řádkového indexu i testujeme, zda jde o lichý či sudý řádek
         A(i,:) = -1 * A(i,:)
     end
 end

Cyklus while

 a = 1;
 b = 5;
 while a < b   % výpočet probíhá, dokud platí podmínka (tj. dokud je podmínka pravdivá)
     a
     a = a + 1;
 end

Příkazy break, continue

 for i = 1:5
     if i == 2
         continue;  % od tohoto místa cyklus for pokračuje dále, ovšem již pro další hodnotu proměnné i (tj. pro i=3);
                    % zbytek příkazů v těle cyklu for pro původní hodnotu proměnné (i=2) se již nevykoná
     end
     if i == 4
         break;     % na tomto místě se cyklus for okamžitě ukončí
     end
     fprintf('i = %d\n', i);
 end

Složené podmínky

logické AND - všechny podmínky musí platit současně

% iterativní proces skončí již při splnění jedné z požadovaných přesností
 dx = 10;   % přesnost v souřadnici x - apriorní hodnota
 dy = 10;   % přesnost v souřadnici y - apriorní hodnota
 i = 0;     % čítač iterací
 while dx > 0.1 & dy > 0.1   % požadovaná přesnost pro obě souřadnice - 0.1 (např. mm)
     i = i+1
     dx = dx/2
     dy = dy/5
 end

% výsledkem složené podmínky AND je, ze cyklus while skončí, jakmile již jedna z podmínek přestane platit; přesnost se tedy nedosáhne v obou souřadnicích, ale jen v jedné z nich !!

% totéž
 dx = 10;   % přesnost v souřadnici x - apriorní hodnota
 dy = 10;   % přesnost v souřadnici y - apriorní hodnota
 i = 0;     % čítač iterací
 while all([dx > 0.1, dy > 0.1])   % totéž:  while [dx > 0.1, dy > 0.1]
     i = i+1
     dx = dx/2
     dy = dy/5
 end

logické OR - musí platit alespoň jedna podmínka

% iterativní proces skončí až po splnění všech požadovaných přesností
 dx = 10;   % přesnost v souřadnici x - apriorní hodnota
 dy = 10;   % přesnost v souřadnici y - apriorní hodnota
 i = 0;     % čítač iterací
 while dx > 0.1 | dy > 0.1   % požadovaná přesnost pro obě souřadnice - 0.1 (např. mm)
     i = i+1
     dx = dx/2
     dy = dy/5
 end

% výsledkem složené podmínky OR je, ze cyklus while skončí, až všechny z podmínek přestanou platit; přesnost se tedy dosáhne ve všech souřadnicích !!

% totěž
 dx = 10;   % přesnost v souřadnici x - apriorní hodnota
 dy = 10;   % přesnost v souřadnici y - apriorní hodnota
 i = 0;     % čítač iterací
 while any([dx > 0.1, dy > 0.1])
     i = i+1
     dx = dx/2
     dy = dy/5
 end

Úlohy

• 6. cvičení - příklady