2.4 編程技巧

2.4.1 測定程序執行時間

測定程序執行時間通常是使用tic和toc函數，tic用于啟動秒表，toc用于停止秒表。

【例2-16】 建立一個100×100的魔方矩陣，并測定運行時間。

運行后在命令行窗口觀察運行結果為：

由于計算機的運算速度不同，所耗時間會不同。

2.4.2 程序的優化

畢竟MATLAB是一種解釋性語言，同其他解釋性語言一樣，都存在著執行速度不夠理想的問題。下面是一些加快MATLAB程序執行的方法。

（1）避免使用循環

MATLAB的一個不足是對矩陣的單個元素進行循環操作時運算速度很慢，應盡量避免使用循環。編程時，盡量對矩陣或矢量編程，把循環矢量化，這樣不僅能夠縮短程序長度，而且能提高程序執行效率。在必須使用多重循環的情況下，若兩個循環執行的次數不同，則應在循環的內層執行次數多的，外層執行次數少的。

（2）對大型矩陣預先定義維數

在程序執行的過程中，有時要動態改變矩陣的維數，這將非常浪費時間。為此，應在定義大矩陣時，首先用函數（如zeros或ones）對矩陣定義好維數，然后再進行賦值，這樣會提高程序的運行效率。

（3）優先使用內層函數

矩陣運算要首先考慮使用MATLAB內層函數，因為內層函數是由更底層的 C 語言構成，執行速度快于使用循環的矩陣運算。

（4）考慮接口語言

MATLAB支持同其他語言進行編譯連接，如果已經采取了相應的措施，程序執行速度仍然很慢，則應考慮使用C語言或FORTRAN語言進行編程，然后編譯連接，這樣能顯著地提高程序的運行速度。

【例2-17】 分別用循環和矩陣，計算1～10000整數的正弦值，并測定程序運行時間。

程序1：使用循環

運行后在命令行窗口觀察運行結果為：

程序2：使用矩陣

運行后在命令行窗口觀察運行結果為：