MATLAB编程的特点与优化

|数字技术设计开发f与应用MATLAB编程的特点与优化蒋鹏(同济大学.上海 201804)摘要:MATLAB作为当代研究算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级计算语言和交互式环境。其中,充分理解MATLAB編程的特点分析代码的运行时间,研究如何高效的利用内存空间很有意义。本文对MATLAB编程的特点进行阐述,介绍了加速程序运行速度的编码技巧,并且对有效使用内存的方法给出合理的建议。关键词:MATLAB编程优化中图分类号:TP317文献标识码:A文章编号:1007-9416(2016)02-0183-011编程特点.Cili]=c[ilij]+ alil[k]*b[k]li];1.1数值计算MATLAB的“矩阵计算思想”能够高效地解决很多复杂计算问也可以用matlab实现:C=A*B,从另一方 面也可以看出Matlab题。在MATLAB中,矩阵运算.向量运算是MATLAB的计算基础，是在数值计算方面的优势.MATLAB给并不是一-个封闭的 .受限的平“最底层”的计算,快过任何高效的语言。如:一-行代码就可以对数据台,用户可以拥有 高度的自由度与自我定制的选择权。矩阵做标准化:2程序性能优化m=(m-repmat(mean(m) , length(m), 1)). /repmat(std(m),2.1程序的执行效率length(m),1);在数值计算方面, MATLAB提供了丰富的工具包(Toolbox),能要想提高程序的运行效率,改进算法是最关键的。算法是影响程序运行效率的主要因素,在编写不同程序时要选择合适的算法。够满足日常研究的绝大部分需求。例如求2+2+..+99,可以按照顺序依次加起来,也可以采用(1+99)+1.2数据分析MATLAB在这方面是有一.条龙服务的:数据采集、处理、分析.(2+98)+...的方法来计算,显然第二种方法更适合人们计算,它的效率比顺序相加快的多,甚至口算就能迅速得到答案。但对于计算机可视化。如图1,Matlab可通过图像的方式将数据处理结果直观的呈现来说，第二种方法如果程序编制不当，反而会降低计算速度。因此，给用户。数据采集还支持很多的文件格式,包括--些新兴的数据文选择适当的算法是提高运行效率的关键。此外，影响程序运行速度件(netCDF等)。而且MATLAB提供I/O函数,理论上可以用它实现的地方都是在执行次数最多的地方,例如乘法和除法都是相当浪费对任何格式数据文件的处理。而且,现在的MATLAB和硬件的结合CPU运算时间的运算。越来越紧密,可以直接从硬件读取数据。数据处理和数据分析方面，综上所述,在使用Matlab进行程序设计时,可通过如下方法来提高程序的执行效率:通过现有的工具包,几乎涵盖各行各业。(1)尽可能地使用load函数和save函数,而不是文件I/O操作函1.3集成性在集成的众多模块基础上,又提供了很多接口来使用其他平台数(2)避免更改变量的数据类型或维数。诸如Excel等。M语言的使用使得搭建一个混合 平台的开发环境成了(3)尽可能使用实数运算。如复数可转换为多个实数的运算。可能。matlab能够提供几乎全平台的功能又同时提供方法让你去自(4)在进行逻辑运算时,采用&&等短路逻辑运算具有更高的效由选择方法。即使只会C、C++.Java. shell等其中的任一-语言,也可率以迅速融入到平台。如:如何编写一个能求出两 个矩阵相乘的算法?(5)代码向量化。向量化是指将for和while循环转换为等价的向可以用C编写，量或矩阵操作。For(i=0;i