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fortran语言 -fortran 77结构化程序设计 第四章 逻辑运算和选择结构 4.1 引言 在第三章介绍了最简单fortran程序，在程 序中各语句是顺序执行的，这种程序只包括顺序 结构。这种程序只能解决逻辑关系比较简单的问 题。在解决数值计算和非数值计算的问题时，常 常遇到这样问题：需要对给定条件作逻辑判断， 根据判断的结果决定执行哪种操作。这需要用到 选择结构。 用块if结构实现选择 结构，其形式为： if (条件) then then块 else else块 end if 例4.1计算职工工资。工人每小时计时工资为 rate，如果一周工作时间超过40小时，加班部分 的工资按正常时间工资的1.5倍计算。 c payroll with overtime program payroll read (*, *) rate, hours if (hours .gt. 40.0) then regpay=rate*40.0 ovtpay=1.5*rate*(hours-40.0) else regpay=rate*hours ovtpay=0.0 end if pay=regpay+ovtpay print *, rate=, rate, hours=, hours print *, regular pay=, regpay, overtime pay=, ovtpay print *, total pay=, pay end 4.2 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数、数值型变量、数值函 数，也可以是算术表达式。 fortran中有六个关系运算符。见下表。 关系运算符 英语含义 数学符号 .gt. greater than .ge. greater than or equal to .lt. less than 3.5 a+b .le. 0.0 a+b0 sin(x) .ge. 0.5 sin(x)0.5 a-b .ne. c+d a-bc+d i .lt. j/2 i0。但遇 到一些比较复杂条件，如0x fortran 77的逻辑量： 逻辑常量 逻辑型变量 关系表达式 逻辑表达式的值是一个逻辑值，它不是真便是假 。 4.3.1 逻辑常量 逻辑常量只有两个： .true. .false. 例如，当x=3时 x .lt. 5 的值为.true.，而 x .le. 0.0 的值为.false.。 逻辑常量可以在程序中出现，可以将它们赋给 逻辑型变量。逻辑常量又称逻辑常数，它的性质 与其它类型的常量相类似，代表一个常值。 4.3.2 逻辑型变量 逻辑型变量存放逻辑常量。它的值也只能是.true.或 .false.之一。 可以将一逻辑常量赋予一个逻辑变量。假定a，b已被定义 为逻辑型变量，则可以用赋值语句对它们赋值： a=.true. b=.false. 这种赋值语句称为逻辑赋值语句。它的一般形式为： 逻辑变量=逻辑表达式 程序中对每一个逻辑变量都应加以说明，可用logical语 句，如： logical a, b 4.3.3 逻辑运算符 逻辑运算符 含义 逻辑运算举例 .and. 逻辑与 a .and. b .or. 逻辑或 a .or. b .not. 逻辑非 .not. a .eqv. 逻辑等 a .eqv. b .neqv. 逻辑不等 a .neqv. b 逻辑表达式示例: (a .lt. b) .and. (a .gt. c) (x .lt. 0.0) .or. (x .gt. 100.0) not. (x .le. 0.0) (a .gt. b) .eqv. (c .gt. d) l1 .neqv. l2 4.3.4 逻辑表达式的运算次序 一个逻辑表达式中可以包括多个逻辑运算符。 即多个逻辑量经过逻辑运算后可以得到一个逻辑 值。例如以下逻辑表达式： a .le. 0.0 .and. a+c .gt. b+d .or. .not. .true. fortran 77规定按以下次序进行运算： 先计算算术表达式的值 再求关系表达式的值 最后进行逻辑运算 运算类型运算符优先级 括号 ( ) 1 算术运算 * 2 * / 3 + - 4 关系运算 .gt. .ge. .lt. 5 .le. .eq. .ne. 逻辑运算 .not. 6 .and. 7 .or. 8 .eqv., .neqv. 9 4.4 用块if实现选择结构 4.4.1 块if的组成 块if的形式： if (逻辑表达式) then 块1 else 块2 end if 4.4.2 块if的执行过程 若逻辑表达式的值为真，则执行块1，否 则执行块2。 4.4.3 块if的嵌套 例4.2学生考试成绩，大于等于80分的为a等，大于等于60 分而小于80分的为b等，小于60分的为d等。 read (*, *) grade if (grade .ge. 60.0) then if (grade .ge. 80.0) then print *, a else print *, b end if else print *, d end if 例4.3如果在上例的基础上将80分以上定为a等，7079 分定为b等，6069分定为c等，小于60分的为d等。 read (*, *) grade if (grade .ge. 60.0) then if (grade .ge. 70) then if (grade .ge. 80.0) then print *, a else print *, b end if else print *, c end if else print *, d end if 例4.4 三个数a、b、c，按升序排序。 read (*, *) a, b, c if (a .le. b) then else t=a a=b b=t end if if (b .le. c) then else t=b b=c c=t if (a .le. b) then else t=a a=b b=t end if end if 4.4.4 else if语句 fortran提供else if语句来处理逻辑 “否则，如果” 。 例4.6例4.3可以用else if语句来实现。 read (*,*) grade if (grade .ge. 80.0) then write (*,*) a else if (grade .ge. 70.0) then write (*,*) b else if (grade .ge. 60.0) then write (*,*) c else write (*,*) d end if 例4.7有一函数： y=0 (x=50) read (*,*) x if (x .lt. -10.0) then y=0.0 else if (x .lt. 0.0) then y=2.0*x+20.0 else if (x .lt. 20.0) then y=20.0 else if (x .lt. 40.0) then y=30.0-0.5*x else if (x .lt. 50.0) then y=50.0-x else y=0.0 end if print *, y=, y end 4.5 逻辑if语句 逻辑if语句实现选择结构，但 它与块if不同： （1）它只有条件为真时才有操作， 为假时不进行任何操作； （2）条件为真时只能执行一个语句 而不能执行若干个语句。 例如： if (x .gt. 0.0) print *, x 例4.8计算 read (*, *) x if (x .ge. 0.0) y=3.0*x+6.