Fortran程序设计(第2章-简单的程序设计).ppt

第二章 简单的程序设计,2.1 程序表达式,2.3 输入输出语句,2.2 赋值语句,Fortran语言中的表达式是指一个或多个运算的组合。表达式是由运算符和括号将各运算元素（常量、变量、函数、数组元素）连接起来以表示某种运算或操作的式子。 Fortran的表达式可分为四种： #算术表达式、 #关系表达式、 #逻辑表达式、 #字符表达式,2.1 程序表达式,用Fortran来编写数学表达式的规则和方法都很“直观化”，和在纸上做四则运算只有一点点的差别。 + 加法 - 减法 * 乘法 / 除法 * 乘幂 （两个星号要连续） （） 括号 （表示括起来的部分要优先计算） 越是下面的符号，运算优先级越高。程序中的表达式要注意： 1。乘幂要连用两个星号，不能像手写的时候只要把数字写成上标就行了 2。乘号不能省略。 3。除法用计算机编写是要写成水平形式，注意分子分母都要括起来。如,一.算术表达式,1、算术表达式： 5个运算符及优先级,* * / +-（正，负，加，减）,高 低,2、表达式写法：,R12+2 3A A*（-2） (A+B)/C 2Y+2,一行书写 任意两数相乘用* 两运算符同时出现,加( ) 除法，分子分母不要少括号 乘法,指数为表达式加括号,3.14*R1*2+2 3*A A*(-2) (A+B)/C 2*(Y+2),1/2,2-1 (a+b)+c,不轻易使用整型量除整型量 一律采用小括号,1.0/2 2.0*(-1) (a+b)+c),例： 1/2*2=0 8/5+2.0*5/2=6.0（逐步转化）,二. 关系表达式,关系表达式是最简单的一种逻辑表达式。 算术量可以是数值常量、数值型变量、数值函数，也可以是算术表达式。,注： （1）一个关系运算符，两个算术或字符表达式 错例：2b)c （2）算术或字符表达式 错：A=.TRUE. （3）不允许算术表达式与字符表达式比较 错例：2A， （4）复型：只能进行 .EQ.、.NE.,（5）.EQ.（= =）或.NE.（/=）要小心使用 0.1*10=1结果可能为.FALSE. 实型量一般要改写： abs(0.1*10-1)=1E-6 运算规则：先计算算术表达式的值 再进行关系运算: 成立：.TRUE.； 不成立：.FALSE. 例 a*bc*d 等价于 (a*b)(c*d) 括号有无不影响比较结果。,三. 逻辑表达式,逻辑表达式表示复杂的条件,错例： AA.AND.LOG （AA为整型 LOG为逻辑型） .OR.WL LOG.ANDOR.WL 4.逻辑表达式和计算： 运算顺序： （ ） 函数 算术 关系 逻辑 注：AND、NOT之间点号不可省略（F90）,练习表达式的写法 1、 数学式 ABCD 2、 1x2+y22 3、 M能被N整除 4、 整数A、B之一为0 但不同时为0 5、 A、B同时为正，或同时为负,四. 字符表达式,FORTRAN77只提供了一种字符的运算，就是字符的并值运算，所谓并值计算就是把两个字符串连接起来，形成一个新的字符串，因此，字符运算符只有一种，即并值运算符“/”。 例： AB/ CDEF 其结果为ABCDEF。 字符表达式的值仍然是字符型的，字符型数据不能与其它类型的数据进行混合运算。,1 定义：系统函数，系统已经定义了的函数 FORTRAN语言中专门提供了一些经典函数的计算程序，供用户编写程序时引用。使用时，只要按照语言中的标准写法在表达式中写出要计算的内部函数名，同时在函数名后写出自变量，编译程序便可自动予以处理。,FORTRAN内部函数：,2、种类与写法,ABS(x) EXP(x) SQRT(x),Cos(x) Sin(x) TAN(x) LOG(x) MOD(A1,A2),注： 三角单位为弧度 sin(1.0)不是sin1 而是 sin(57.28578) 自变量个数、次序、类型 例:MOD(5,3):2 MOD(3,5):3 自变量可以是有值的常量、变量、表达式 不同内部函数自变量个数和类型都有不同规定,例： 1、 2、,答案： 1、2.0*SIN（3.14/4）/3.0 2、(Sin(4.0)+cos(10*3.14/180)*exp(2.5)/ (Sqrt(2.0)+abs(a*x)+log(3.0*5),2.2 赋值语句,赋值语句的作用是实现计算和给变量赋值。 FORTRAN语言提供了3类赋值语言： （1）算术赋值语言 （2）字符赋值语言 （3）逻辑赋值语言,一、一般格式为： V=e 变量=表达式 例：A=3.14159*R*2 B=A C=3 二、功能,计算表达式e的值 转化为V类型 V =,e,注：I=a （类型不同仍可赋值） Print*，I,三、作用 1、计算（公式赋值语句） 2、赋值,四、注意点: 1、= 具有方向性：,A=B B=A,A,B,B,A,错例：x+y=1 3=A,2、A=A+1 计数器,新 原,3、右侧变量应预先有值 逻辑型赋值语句： 写法：逻辑型V=逻辑型e,2.3 输入输出语句,输入语句,表控输入语句,一、含义 输入：数据 内存（变量） 赋值语句：定值，少量，程序中变值 输入语句：变动（待定），批量，执行时送值,二、写法 简单的输入语句： Read *，变量名表 Read（*，*）变量名表,表控格式、自由格式,键盘 表控格式,例：Read*，A，D，F,三、功能：执行时，暂停，等待用户从键盘输入数据， 分别赋给各变量，赋值顺序自左向右。 四、程序执行过程中按表控格式输入数据 各数据间有分隔符：，或空格。 类型匹配：整型:带小数点只取整数部分； 实数：可以为整数； 复数：（实部，虚部）； 字符：一串字符：赋值时长度转化 或一串字符 即可省略。 逻辑：以T或F作为第一个字母的字符串 （点号1个、空格多个在前忽略）,例：read *,I 输入：2.5 取2 如输入2+1，则出错 出错信息： run-time error F6601：Read（con）-Invalid Integer 含义： 输入了无效的整数 个数： 1）不得少于变量的个数； 2）可分行输入； 3）多余的数据不起作用,无效值的输入 , 连续两个逗号，对变量值不影响。 空格可以多个，/表示输入数据结束，后面的数据被取消，没有输入数据的变量值为原值； Read*，A，B，C 输入： 2，1/3 结果： A=2 B=1 C=0,多个Read语句 每个Read必须从一个新的行输入数据 例：read*,a,b,c,d read*,e 1,2,3 数据不够，继续读取下一行 4,5 5 作为无效数据被放弃 6,输出语句,表控输出语句,一、含义：数据 显示 二、写法：WRITE （*，*）输出表 PRINT*，输出表,表控格式,变量名，表达式：值 常量：原样输出 空：空行 变量之间用逗号分隔,三、功能：按表控格式依次输出各数据的值。 例：PRINT*，N=，N,四、表控格式： 固定的输出宽度,N=,B,类型：复型： 带（ ）输出 逻辑型：T，F 输出一个字符 字符型：丢失，采用左对齐输出 3.一行显示不下，数据自动换行输出 4.多个PRINT语句：每个开始输出一个新的记录,（1）功能：用一个符号代表一个常量，称为符号常量（常数），通常目的在于简化程序码、减少错误、方便修改以及增加可读性。 （2）写法： PARAMETER(PI=3.14159) 例：Area=PI*radius*2 Real，Parameter ：G=9.8 &说明类型时赋值 （3）位置：位于可执行语句之前,参数语句（PARAMETER语句）, 数值只能设定一次，程序中不得改变其值 与普通常量的区别： 不作语句标号和FORMAT中重复系数 类型： 一般采用I-N规则，否则，需先定义其类型 错例：PARAMETER(N=5) . N=N+1,（4）使用规则,（1）区别： 语句个数不同，每个程序单位中，END 只能出现一次；STOP、PAUSE语句可以出现多次。 各自功能不相同。,END语句、STOP语句和PAUSE语句,END语句,STOP语句,PAUSE语句,1、确定问题的需求 例：求方程 的根。 2、分析设计解题方案： 要求细化到用语句实现。 例：第一步：计算某个值 第二步：通过赋值语句实现 第三步：推导出该值的计算公式,补充:程序设计的一般步骤:,3、算法的表示（流程图） 4、编写程