Chapter 15: Exercises

  1. What is "H1 help" in a MATLAB function? What is the advantage if we provide H1 help in a MATLAB function?
  2. What are returned by "nargin" and "nargout" in a MATLAB function? What advantages can these two commands provide?
  3. What are the values of "varargin" and "varargout" in a MATLAB function? What advantages can these two variables provide?
  4. What is the major purpose of using "mfilename" in a MATLAB function?
  5. What is the major purpose of using "inputname" in a MATLAB function?
  6. Does the MATLAB function employ "call by value" or "call by reference" in passing the input arguments?
  7. How does "private" directory work in a MATLAB function?
  8. When you invoke a MATLAB function, what is the search sequence used by MATLAB?
  9. What are the advantages and disadvantages of using global variables in a MATLAB function?
  10. Explain how to share a global variable X within func01.m and func02.m.
  11. 關於函數，下列何者正確？
    1. 實際運作上，未被修改的輸入變數依舊採用 "Call by Reference" 以降低記憶體使用量。
    2. 包含在M檔案中的函數可以不止一個，且皆能被檔案外的的其他函數所呼叫。
    3. 函數名稱可以和檔案不相同，呼叫時以檔案名稱為主。
    4. 可以接受變數輸入，但以兩個為上限。

    Ans: a, c.
  12. 請簡述 p-code 功能，並說明如何將 func.m 轉化成 p-code 形式。
    Ans: 我們可以使用 p-code 來保護程式碼的內容。一般的 M 檔案可以看的到原始程式碼，若想讓別人使用自己的程式碼，又不想被看到程式碼的內容，可以使用 pcode 指令將 m 檔案轉成 p-code 檔案。 例如，下列命令可將 func.m 轉換成 p-code： pcode func.m dir *.p
  13. 藉由將 m 檔案轉換成 P-Code(Pseudo code)，可保護自己的程式碼不讓別人看到，且沒有任何方法可以將P-Code轉成.m檔案。請問還有其他方法可以保護自己的 MATLAB 程式碼嗎?
    Ans: 有，我們可以把 m 檔利用 MATLAB compiler 編譯成 binary 格式（獨立的程式，可以直接執行），就可以隱藏原始碼的內容。
  14. 請比較 script m-file 跟 function m-file 的不同。
    Ans: 答:script 為包含一系列 MATLAB 指令的 m-file，當執行 script 檔，script 中所建立的變數會被建立到目前的 workspace。function 有輸入輸出變數，script 則沒有，函數中的變數除了有特別宣告，不然都是 local variable，這些變數屬於該 function 的 workspace，function 執行結束就會被清除掉。
  15. Projection: 撰寫一函式 projection01.m，其輸出入的格式如下：
    out = projection01(x, u)
    其中 x 和 u 是維度相同的向量，out 則是 x 在 u 方向的投影量的平方值。
  16. 一元二次方程式的根: 撰寫一函式 quadzero01.m，其輸出入的格式如下：
    root = quadzero01(coef)
    其中 coef 是一個 3x1 的向量，代表一個一元二次方程式的係數（降冪排列），而 root 則是此方程式的根所形成的向量。若 coef(1) 不是零，則 roots 的長度為二。若 coef(1) 是零，則可能有一解（root 的長度為一）或無解（root為空矩陣）。（請注意：你的程式碼必須套用標準一元二次方程式 a*x2+b*x+c=0 的公式來解此題，而不可以直接使用 roots 指令來解此題。）
  17. 由基本代數可知，一個實係數的一元三次方程式，必有一個實數解。請寫一函式 trizero01.m，其輸出入的格式如下：
    root = trizero01(coef)
    其中 coef 是是一個 4x1 的向量，代表一個一元三次方程式的係數（降冪排列），而 root 則是一個 3x1 的向量，代表此方程式的三個根。（為簡化題目，我們假設 coef(1) 不等於零，因此一定會有三個根。）請參照下列步驟來撰寫你的程式：
    1. 使用 fzero 指令來找出此方程式的實數根 x1。
    2. 使用 deconv 指令來算出將此多項式除以 (x-x1) 後得到的商式。
    3. 使用前一個習題的函式來找出此商式（已是一元二次方程式）的根。
  18. 寫一個 MATLAB 遞迴函式 combine.m，其功能是可對輸入字串進行組合。例如，combine('abcd', 2) 所傳回的字串矩陣是
    ab
    ac
    ad
    bc
    bd
    cd
    此字串矩陣的每一列代表從輸入字串任取兩個字元時，所有可能的組合。（你的排列順序不見得要和上例完全一樣。）為求簡單起見，我們可假設輸入字串並沒有重複的字元。

    15-M檔案/combine.mfunction out = combine(obj, n) % out = combine(obj, n) returns combinations of obj with n distinct % elements. % For instance: combine([1 2 3 4 5], 2) or combine('abcde', 3). % Roger Jang, Sept-21-1996 %if n==1|n==length(obj), % out = obj(:); % return; %end if n==1, out = obj(:); return; end if n==length(obj), out = obj(:)'; return; end out = []; for i = 1:length(obj)-1, first = obj(i); tail = obj(i+1:length(obj)); tail_combinat = combine(tail, n-1); loop_out = [first*ones(size(tail_combinat,1), 1), tail_combinat]; out = [out; loop_out]; end

  19. 請重複上一題，但假設輸入字串可能含有重複的字元。
  20. 寫一個 MATLAB 遞迴函式 permute2.m，其功能是可對輸入字串進行排列。例如，permute2('abc', 2)所傳回的字串矩陣是
    ab
    ac
    ba
    bc
    ca
    cb
    此字串矩陣的每一列代表輸入字串所有可能的排列。（你的排列順序不見得要和上例完全一樣。）為求簡單起見，我們可假設輸入字串並沒有重複的字元。（此函數名稱訂為 permute2，是因為 MATLAB 本身已經有一個名稱是 permute 的內建函數。）

    15-M檔案/permute2.mfunction out = permute2(obj, n) % out = permut(obj, n) returns permutation of obj with n elements. % All elements of obj is assumed to be distinct. % If n is not given, length(obj) is used instead. % For instance: permute2([2 3 4 5], 2) or permute2('abcde'). % Roger Jang, Sept-24-1996 if nargin == 1, n = length(obj); end if length(obj) == 1, out = obj; return elseif n == 1, out = obj(:); return; end out = []; for i = 1:length(obj), first = obj(i); remainder = obj; remainder(i) = []; remainder_permute = permute2(remainder, n-1); loop_out = [first*ones(size(remainder_permute,1),1), remainder_permute]; out = [out; loop_out]; end

  21. 請重複上一題，但假設輸入字串可能含有重複的字元。
  22. Suppose the function myFun.m is defined as: function total = myFun(varargin) total=0; for i=1:length(varargin) disp(sprintf('Input %d is "%s".', i, inputname(i))); total=total+varargin{i}; end Then what will be printed out if we invoke myFun.m as follows: x=5; y=[1 2]; z=myFun(x, y, 4);
  23. MATLAB 中的 union 指令只能對兩個輸入陣列進行聯集運算，請寫個新的函數，可以對任意個數的輸入陣列進行聯集運算。
MATLAB程式設計：入門篇