Octave 控制语句

深藏阁楼爱情的钟 2022-04-18 05:12 353阅读 0赞

首先将v值设为一个10行1列的零向量。

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现在写一个for循环，让i等于1到10，写出来就是 for i = 1:10 然后设v(i)的值等于2的i次方 循环的最后记得写上end; 这里的空格没有什么关系，加了一些空格只是为了让缩进后的代码看起来结构更清晰，但其实这里的空格没有意义，然后打印结果：

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另一种方式是设置indices（索引）等于1到10，这时indices就是一个从1到10的序列。

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那么也可以写for i = indices 这实际上和for i = 1:10是一样的 也可以写disp(i) 也能得到一样的结果。所以这就是一个for循环。

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如果你对break语句和continue语句比较熟悉，也可以在Octave环境的循环里使用。但是首先需要先告诉你while循环是如何工作的？

那么先来写个while循环：

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所以这是什么意思呢？让i的取值从1开始，然后让v(i)等于100，再让i递增1直到i大于5停止。

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现在来看一下结果，原来的向量v是2的次方，而现在已经把向量v的前5个元素用100覆盖掉了，这就是一个while循环的句法结构。

现在来分析另外一个例子，这里将展示如何使用break语句：

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这个逻辑是让i等于1，然后开始下面的增量循环，while语句重复设置v(i)等于999，不断让i加1，然后当i达到6时，就用break中止while循环，所以最好的效果是取向量v的前5个元素，把它们设置为999。

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这就是if语句的句法结构和while语句，并且注意要有end，这里是有两个end的，第一个end结束的是if语句，第二个end结束的是while语句。

现在来看使用if-else语句时更一般的句法结构。

v(1)现在是等于999的，在下面的例子中，令v(1)等于2。

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如果需要退出Octave，可以键入exit命令，然后回车，就会退出Octave，或者命令quit也可以。

最后来说一说函数，如何定义和调用函数？

这是我Octave的当前路径，在里面存了一个预先定义的文件，名为"squarethisnumber.m"。在Octave环境下定义函数，你需要创建一个文件，用你的函数名来命名，然后以.m的后缀结尾。当Octave发现这文件，它知道应该在什么位置查找squarethisnumber.m这个函数的定义。

这里只是想建议你，如果你使用的是微软的Windows系统，那么可以使用写字板程序而不是记事本来打开这些文件。如果你有别的什么文本编辑器也是可以的。记事本有时会把代码的间距弄得很乱。如果你只有记事本程序，那也能用。但如果你有写字板的话，建议你使用写字板或者其他的文本编辑器来编辑函数。

现在来说如何在Octave里定义函数

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文件有三行，第一行写了`function y = squareThisNumber(x) 这就告诉Octave我想返回一个值把它存放在变量y里，另外它告诉了Octave，这个函数有一个自变量x。定义的函数主体是y = x^2`

`现在我们尝试来调用这个函数`

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这样实际上是行不通的，Octave说这个函数未被定义，这是因为Octave不知道在哪里找这个文件。所以像之前一样，使用pwd，现在不在正确目录下(这个函数在"C:\\Octave\\program"里面)。

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因此我们把路径设为"C:\\Octave\\program"。

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出错，修改squareThisNumber.m文件。**注意，如果直接在word文档里改，可能还是会出现上张图的那种错误，可以进入Octave的squareThisNumber.m的这个文件里改。**如下图所示：

![20181110110545310.png][]

现在如果键入squareThisNumber(5)，返回值是25：

![2018111010530695.png][]

还有一种更高级的功能：

如果你知道search path(搜索路径)这个术语，如果你想要修改Octave的搜索路径。你可以把下面这部分作为一个进阶知识。仅适用于那些熟悉编程语言中搜索路径概念的人。

你可以使用addpath命令，添加路径"C:\\Octave\\program"，将该目录添加到Octave的搜索路径，这样即使你跑到了其他路径下面，Octave依然知道会在"C:\\Octave\\program"目录下寻找函数。这样，即使现在在不同的目录下，它仍然知道在哪里可以找到"squareThisNumber"这个函数。

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但是，如果你不熟悉搜索路径的概念，也没关系，只要确保在执行函数之前先用cd命令设置到函数所在的目录下，实际上也是一样的效果。

Octave还有一个其他许多编程语言都没有的概念。那就是它可以允许你定义一个函数能够返回多个值。这里有一个例子，定义一个函数叫"squareAndCubeThisNumber(x)"，这说的就是该函数返回值是两个值y1和y2，y1是x^2，y2是x^3。这就是说函数会真的返回两个值。所以你们可能的熟悉C、C++或Java通常情况下认为作为函数返回值只能是一个值，但Octave的语法结构就不一样，可以返回多个值。

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现在如果键入\[a,b\] = squareAndCubeThisNumber(5);

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所以这样往往很方便，如果你需要定义一个函数并且返回多个值。

最后来演示一个更复杂一点的函数的例子。

例如，现在有一个数据集，如下图所示，数据点为(1,1)，(2,2)，(3,3)。

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要做的就是定义一个Octave函数来计算代价函数J(θ)，不同θ值所对应的代价函数值J，首先把数据放到Octave里。

把设计矩阵设置为 X = \[1 1;1 2;1 3\]

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第一项表示x\_0项，矩阵的第一列。第二列表示训练样本的三个x值。

再来设置y = \[1;2;3\]

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这三个数字是y轴的对应值。

现在我们设定θ为\[0;1\]

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在我的Octave的当前路径里已经有我预先定义的代价函数J，如果打开函数的定义是下面这样的，里面有一些注释用于解释输入变量。接下来几步，设定m为训练样本的数量，因此行数为X。然后计算预测值X\*theta。再下面就是计算平方误差，预测值减去y值，然后每一项进行平方。最后，就可以计算代价函数J，并且Octave知道J是要返回的值，因为J出现在了函数的定义里。

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然后键入 J = costFunctionJ(X,y,theta) 就会计算出J = 0。

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这是因为，如果数据集X为\[1;2;3\]，y也为\[1;2;3\]，然后设置theta\_0 = 0，theta\_1 = 1，这样形成的假设函数就恰好是倾斜度为45度的直线，这样就可以完美拟合数据集。而相反地，如果设置theta = \[0;0\]，也就是theta\_0 = 0，theta\_1 = 0，那么这个假设预测所有的值都为0，然后再来计算代价函数。

![20181110155548635.png][]

实际上就等于1的平方（也就是第一个样本的平方误差），加上2的平方，再加上3的平方。然后除以2\*m（也就是训练样本数的2倍）。

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答案也是2.3333，因此这也就验证了，这里的函数计算出了正确的代价函数。至少用这几个简单的训练样本做的验证是没问题的。完整性检查证明定义的代价函数J确实是可以计算出正确的代价函数的，至少基于这里的训练集成立。也就是这里的x和y，这几个简单的训练样本。

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