Fortran数组之详细介绍.ppt

第七章 数组 数组的概念 数组的说明与引用 数组元素的存储结构 数组的输入输出 给数组赋初值 数组的应用 7.1 数组的概念 数组：把具有相同数据类型的一批数据看成一个整体 INTEGER,PARAMETER:N=5 INTEGER I REAL P(N),AVER=0 DO I=1,N READ(*,*) P(I) AVER=AVER+P(I) END DO AVER=AVER/N DO I,N PRINT(*,*) P(I)-AVER END DO END 7.2 数组的说明与引用 一、数组的说明 1. 用 DIMENSION语句说明数组 格式： DIMENSION 数组说明符 ,数组说明符 数组说明符： 数组名 (维说明符 ,维说明符 ) 维说明符的一般形式是： 维下界 : 维上界 下界为 1时，可以省略不写，冒号也省略 。 维下界和上界都只能是 整型 常量 表达式。维上界 的值必须大于维下界的值。 例： IMPLICIT INTEGER(A-C), REAL(I,J) DIMENSION B(3:15), IX(10) 注意： (1) DIMENSION语句在程序单位的可执行语句之前。 (2)用 DIMENSION语句说明数组时，需用类型说明语句 或 IMPLICIT语句指明数组的类型，否则数组的类型服 从 I-N规则。 例： DIMENSION JU(20),NAME(-10:10,1:2) REAL JU CHARACTER NAME 一维实型数组 JU，有 20个元素。二维字符型数组 NAME， 共有 42个元素，每个元素的定义长度为 1。 格式： 类型符 , DIMENSION(维说明符 ,维说明 符 ) : 数组名 ,数组名 2. 用类型说明语句说明数组 格式： 类型符 数组说明符 ,数组说明符 例如： CHARACTER*6 CH(-10:10,5:9)*8 REAL KK(8) REAL(8) A(30) 3. 用 DIMENSION语句和类型说明语句同时说明数组 例如： REAL(8),DIMENSION(0:10) : A,B,C INTEGER,DIMENSION(4,5) : D,E 三个双精度型数组 A,B,C，各含有 11个元素。两个 整型数组 D,E，各含有 20个元素。 例如： REAL,DIMENSION(0:10) : A,B(20),C(4,5,3) 说明 A为 A(0:10)，而 B为 B(20)， C为 C(4,5,3)。 以数组名后面的维说明为准。 数组名 (下标 ,下标 ) 二、数组元素的引用 其中 1:5:2的含义是从 1变化到 5，每次增加 2。 三元表达式的形式是： 初值 :终值 :步长 其中步长为 1时，步长可以省略。 允许对数组进行整体操作，例如： INTEGER , DIMENSION(1:5) : A A(:)=0 ！或写成 A=0，将 A的全部元素赋为 0 INTEGER , DIMENSION(4,5) : A A(:,:)=10 ！或写成 A=10，将 A的全部元素赋为 10 A(:,1:5:2)=470 ！再将 A第 1,3,5列元素赋为 470 7.3 数组元素的存储结构 B(1,1) B(2,1) B(3,1) B(2,4) B(3,4) B(1,2) B(3,2) B(2,2) A(2) A(3) A(4) A(10) A(1) 例： INTEGER A(10),B(3,4) 数组元素 按列存放 7.4 数组的输入输出 一、 使用 DO循环输入输出数组元素 INTEGER :I, J REAL: MAT(2, 3) DO I=1, 3 DO J=1, 2 READ(*,*) MAT(J, I) END DO END DO DO I=1, 2 DO J=1, 3 WRITE(*, 10) MAT(I, J) END DO END DO 10 FORMAT(1X, F6.2) END 特点：每执行一个输入 语句输入一个数组元素 值 (一个数组元素值组 成一个输入记录 )。 每执行一个输出语句输 出一个数组元素值 (每 一行输出一个数组元素 值 )。 数组元素按照在内存中的排列顺序一次全部输入输出。 二、以数组名作为输入输出项 INTEGER W(3, 3) READ(*,*) W ！ 按列的顺序输入 WRITE(*, 10) W ！ 按列的顺序输出 10 FORMAT(1X, 3I3) 输入： 1， 4， 7， 2， 5， 8， 3， 6， 9 1 2 3 4 5 6 7 8 9 例：将矩阵存放在数组中并输出。 输出： 1 4 7 2 5 8 3 6 9 三、用隐 DO循环对数组元素进行输入输出 既可灵活控制输入输出元素的顺序和个数， 又能通过执行一次输入输出语句完成。 隐 DO循环的形式： ( 输入 /输出表 , i=e1, e2 , e3 ) 例： WRITE(*,*) (3, 4, I=1, 3) 等价于： WRITE(*,*) 3, 4, 3, 4, 3, 4 例： WRITE(*,100) ( I, A(I), I=1, 10, 2) 100 FORMAT( 1X, 5( I2, I4 ) 隐 DO循环可以多层嵌套。 INTEGER W(3, 3) READ(*,*)W WRITE(*, 10)( W( I, J ), J=1, 3 ), I=1, 3 ) 10 FORMAT(1X, 3I3) 内循环 外循环 输出： W(1, 1) W(1, 2) W(1, 3) W(2, 1) W(2, 2) W(2, 3) W(3, 1) W(3, 2) W(3, 3) 通过内外循环 的顺序可控制 输入输出顺序 注意以下两种方法的差异： WRITE(*,*) (A(I), I=2, 14, 3) 一次输出 A(2)、 A(5)、 A(8)、 A(11)和 A(14)的值。 DO I=2, 14, 3 WRITE(*,*)A(I) 输出 5次 END DO 7.5 给数组赋初值 例 : REAL PP(6) COMPLEX*8 LPP INTEGER, DIMENSION(20) : A DATA PP, LPP/6*0, (8.0, -89)/ DATA(A(I),I=1,20,2)/10*1/, (A(I), I=2, 20, 2)/10*0/ 一、使用 DATA语句赋初值 DATA 项目表 /常量表 /,项目表 /常量表 / 项目表：变量名、数组名、数组元素名、 字符子串名和隐 DO循环。 与常量 个数、类型、顺序一一对应。 DATA语句可以放在 END语句之前任何位置。在程 序编译阶段赋初值。 二、使用数组赋值符赋初值 格式：数组名 =(/取值列表 /) 例： INTEGER W(6) W=(/3,0,9,45,34,2/) ！用数组名给数组赋值 LOGICAL L(3) K=89 L=(/.TRUE., K+1K, .FALSE. .AND. .TRUE./) WRITE(*, 10) (L(I), I=1, 3) 10 FORMAT(1X, 3L3) END 程序输出为： T T F 例： INTEGER PP(-1:8) PP=(/3, 0, (i, i=1, 9, 2), 45, 34, 2/) WRITE(*,10) pp 10 FORMAT(1X,10I3) END 输出结果为： 301357945342 implicit none integer : a(10) integer: m, n, k, temp do k =1, 10 read(*,*) a(k) end do m=1; n=1 do k=2, 10 if (a(m)a(k) n=k end do temp=a(1); a(1)=a(m); a(m)=temp temp=a(10); a(10)=a(n); a(n)=temp write(*,*) (a(k), k=1, 10) end P110 例 7.2 从键盘输入 10个整数存入一个一维数 组，然后将数组最大值与 第一个元素互换，最小值 与最后一个元素互换，其 余元素不变。 PROGRAM LETTER CHARACTER CH INTEGER:LEN (5) INTEGER COUNT, J DO J=1,5 LEN(J)=0 END DO DO COUNT=1, 100 READ(*,*)CH IF (CH=A.OR.CH=a) THEN LEN(1)=LEN(1)+1 ELSE IF(CH=E.OR.CH=e) THEN LEN(2)=LEN(2)+1 ELSE IF(CH=I.OR.CH=i) THEN LEN(3)=LEN(3)+1 ELSE IF(CH=O.OR.CH=o) THEN LEN(4)=LEN(4)+1 ELSE IF(CH=U.OR.CH=u) THEN LEN(5)=LEN(5)+1 END IF END DO P111 例 7.3 输入 100个字母， 分别统计元音字母 A、 E、 I、 O、 U出现的次数。 Parameter (n=10) Integer P(n), i, j, num, x Logical flag num=1 !统计不同数据的个数 do i =1, n read(*,*) x flag=.true. do j=1, num-1 if (p(j)=x) then flag=.false. ; exit end if end do if (flag) then p(num)=x num=num+1 end if end do write(*,*)(p(i), i=1, num-1) end P111 例 7.4 从键盘 输入 N个整数存入数 组 ,要求数组中无 重复数据。 ! 简单交换排序 integer(4) , parameter:n=10 integer(4) : x(n) integer: i, j, t do i =1, n read(*,*) x(i) end do do i=1, n-1 do j=i+1, n if ( x(i)x(j) then t=x(i)； x(i)=x(j)； x(j)=t end if end do end do write(*,*) (x(i), i=1, n) end I 从 1变化到 N-1 X(I)与 X(J)互换 X(I)X(J)? J从 I+1变化到 N Y N P112 例 7.5：将 N个数 从小到大顺序排列。 ! 选择排序 PARAMETER(N=10) INTEGER, DIMENSION(N):X INTEGER I, J, T, L DO I=1, N READ *, X(I) END DO DO I=1, N-1 L=I DO J=I+1, N IF (X(L)X(J) THEN L=J ENDIF ENDDO T=X(I); X(I)=X(L); X(L)=T ENDDO WRITE(*,*)(X(I), I=1, N) END I 从 1 变化到 N-1 X(I)与 X(J)互换 X(L)X(J)? J 从 I+1变化到 N Y N L=I L=J ! 冒泡排序 implicit none integer(4) , parameter:n=10 integer(4) : x(n) integer: i, j, t read(*,*) (x(i), i=1, n) do i=1, n-1 do j=1, n-I if ( x(j)x(j+1) then t=x(j) x(j)=x(j+1) x(j+1)=t end if end do end do write(*,*) (x(i),i=1,n) end I 从 1变化到 N-1 X(J)与 X(J+1)互换 X(J)X(J+1)? J 从 1变化到 N-I Y N P117 例 7.8 数据检 索问题。设有 N个数已 存在数组 A中，要找的 数据为 X。 PARAMETER(N=10) INTEGER A(N), I, X DO I=1, N READ *, A(I) ENDDO READ *, X DO I=1, N IF (A(I)=X) THEN EXIT ENDIF ENDDO IF ( IN ) THEN PRINT *, This data has not been found. ELSE PRINT *, This data has been found. It is A(, I, ). ENDIF END P119 例 7.9 设有一个 4 5的 矩阵： 2 6 4 9 -13 5 -1 3 8 7 12 0 4 10 2 7 6 -9 5 3 求 (1)矩阵所有元素之和及平 均值 。 (2)保留所有大于平均值的 元素 ， 其余元素清零 。 INTEGER A(4, 5) DATA A/2,5,12,7,6,-1,0,6,4,3,4,-9,9,8,10,5,-13,7,2,3/ SUM=0 DO I=1, 4 DO J=1, 5 SUM=SUM+A(I, J) ENDDO ENDDO AVERAGE=SUM/(4*5) PRINT *, Sum, SUM PRINT *, Average, AVERAGE DO I=1, 4 DO J=1, 5 IF (A(I, J) ABS(X(I, K) THEN K=J END IF ENDDO WRITE(*,*) I, K, X(I, K) ENDDO END integer a(11) integer x, i, j data (a(i), i=1, 10)/1,3,5,7,9,11,13,15,17,19/ Read *, x i=1 do while(i=a(i) i=i+1 enddo if(i=10)then do j=10, i, -1 a(j+1)=a(j) enddo a(i)=x else a(11)=x endif write(*, 10)a 10 format(1x, 11I4) end P124 2 有一个已排好序的数 组，今输入一个书。 要求按原来排序的规 律将它插入数组中。 integer a(11) integer x, i, j data (a(i), i=1, 10)/1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15, 17, 19/ read*,x do i=1, 10 if(x=a(i)exit enddo if(ia(max)max=i enddo t=a(1); a(1)=a(max); a(max)=t min=1 ！最小元素下标 do i=2, n if(a(i)max) max=a(i, j) if(a(i, j)min) min=a(i, j) enddo enddo print*, max=, max, min=, min end P124 7 求 3*4矩阵中的最大元 素和最小元素。 character *20 a(20) integer i, maxlen maxlen=1 read(*,10) a(maxlen) do i=2, 20 read(*, 10) a(i) if(ichar(a(i)(1:1)=32)exit if(len_trim(a(maxlen)len_trim(a(i)maxlen=i enddo print*,a(maxlen) 10 format(A) end