数组的定义及使用

1、第六讲第六讲 数组的定义及使用数组的定义及使用6.1 6.1 数组的定义数组的定义l数组是类型相同的一组变量的有序集合。数组是类型相同的一组变量的有序集合。 任何一组类型相同且有序的数据都可使用数组存储。任何一组类型相同且有序的数据都可使用数组存储。 如如: :保存保存3030名学生成绩数据的一组变量：名学生成绩数据的一组变量：s1,s2,s3,s1,s2,s3,s30,s30 REAL s1,s2,s3,s4,s5,s6,s7,s8,s9,s10,s11,s12,s13,s14,s15 REAL s1,s2,s3,s4,s5,s6,s7,s8,s9,s10,s11,s12,s13,s14,s

2、15 这组变量可用数组这组变量可用数组s s取代，数组元素取代，数组元素s(1),s(2),s(1),s(2),s(15),s(15),分别取代分别取代s1,s2,s1,s2,s15,s15。 REAL s(15)REAL s(15)l数组分静态数组和动态数组数组分静态数组和动态数组n静态数组：在编译时分配存储单元，运行时数组大小不能改变。静态数组：在编译时分配存储单元，运行时数组大小不能改变。 INTEGER num(5) !INTEGER num(5) !在编译时分配在编译时分配5 5个数组元素存储单元个数组元素存储单元(20(20字节字节) )n动态数组：在程序运行时分配存储单元，运行时

3、数组大小可改变。动态数组：在程序运行时分配存储单元，运行时数组大小可改变。 INTEGERINTEGER，ALLOCATABLE : num(:) !ALLOCATABLE : num(:) !在编译时不分配存储单元在编译时不分配存储单元 ALLOCATEALLOCATE（num(5) !num(5) !在运行时分配在运行时分配5 5个数组元素存储单元个数组元素存储单元(20(20字节字节) )l数组大小为数组元素个数。数组大小为数组元素个数。l数组声明有数组声明有3 3种方式：类型声明语句、种方式：类型声明语句、DIMENSIONDIMENSION语句、语句、DIMENSIONDIMENSI

4、ON属性属性l使用类型声明语句进行数组声明。一般格式：使用类型声明语句进行数组声明。一般格式： : : INTEGERREALCOMPLEXCHARACTERLOGICALINTEGERREALCOMPLEXCHARACTERLOGICAL ()=)=, ( ()=)= , : （/,2,/n/）n声明下界为声明下界为1 1的数组。的数组。n声明数组下界不为声明数组下界不为1 1的数组。的数组。n声明赋初值的数组及动态数组。声明赋初值的数组及动态数组。l数组元素个数计算。数组元素个数计算。REAL a(L1:U1,L2:U2,REAL a(L1:U1,L2:U2,Ln:Un) !,Ln:Un)

5、 !数组元素个数数组元素个数m m按以下公式计算：按以下公式计算：m=(U1-L1+1)(U2-L2+1)m=(U1-L1+1)(U2-L2+1)(Un-Ln+1)(Un-Ln+1)如：如：REAL arr(2:5,-1:2,4),M=(5-2+1)REAL arr(2:5,-1:2,4),M=(5-2+1) (2-(-1)+1)(2-(-1)+1) (4-1+1)=64(4-1+1)=64。INTEGERINTEGER（1 1）num(3),day(12) !num(3),day(12) !声明声明KINDKIND值为值为1 1的二个整型数组的二个整型数组INTEGER N(4),M(5,8

6、) !INTEGER N(4),M(5,8) !声明声明KINDKIND值为值为4 4的二个整型数组的二个整型数组REAL score(4),prices(15) !REAL score(4),prices(15) !声明二个单精度实型数组声明二个单精度实型数组REAL(8) dr(5) !REAL(8) dr(5) !声明一个双精度实型数组声明一个双精度实型数组COMPLEX comp(3) !COMPLEX comp(3) !声明一个单精度复型数组声明一个单精度复型数组CHARACTERCHARACTER* *10 country(15) !10 country(15) !声明一个长度为声

7、明一个长度为1010的字符型数组的字符型数组LOGICAL L(5) !LOGICAL L(5) !声明一个声明一个KINDKIND值为值为4 4的逻辑型数组的逻辑型数组INTEGER count(-3:3) !INTEGER count(-3:3) !声明一个一维整型数组，有声明一个一维整型数组，有7 7个数组元素个数组元素INTEGER week(0:6) !INTEGER week(0:6) !声明一个一维整型数组，有声明一个一维整型数组，有7 7个数组元素个数组元素REAL sc(-5:-1,5:9) !REAL sc(-5:-1,5:9) !声明一个二维实型数组，有声明一个二维实型数

8、组，有2525个数组元素个数组元素REAL ar(2:5,-1:2,4) !REAL ar(2:5,-1:2,4) !声明一个三维实型数组，有声明一个三维实型数组，有6464个数组元素个数组元素INTEGER : num(3)=(/12,23,34/),day(12)INTEGER : num(3)=(/12,23,34/),day(12)REAL : a(-1:3)=(/1.5,2.5,3.5,4.5,5.5/)REAL : a(-1:3)=(/1.5,2.5,3.5,4.5,5.5/)INTEGER : X(3,4)=(/1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12/)INTEGE

9、R : X(3,4)=(/1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12/)REAL,ALLOCATABLE:SUM(:),AVER(:,:),B(:)REAL,ALLOCATABLE:SUM(:),AVER(:,:),B(:)READ(READ(* *, ,* *) M,N) M,NALLOCATE(SUM(0:N),AVER(M,N),B(-1:M)ALLOCATE(SUM(0:N),AVER(M,N),B(-1:M)DEALLOCATEDEALLOCATEl使用使用DIMENSIONDIMENSION语句进行数组声明。一般格式：语句进行数组声明。一般格式：DIMENSIONDIME

10、NSION DIMENSION 例：例： INTEGER day,countINTEGER day,count CHARACTER CHARACTER* *10 country10 country LOGICAL L LOGICAL L DIMENSION num(3),day(12),ihour(5:7),count(-3:3) DIMENSION num(3),day(12),ihour(5:7),count(-3:3) DIMENSION sc(-5:-1,5:9),ar(2:5,-1:2,4) DIMENSION sc(-5:-1,5:9),ar(2:5,-1:2,4) DIMENSI

11、ON country(15),L(5) DIMENSION country(15),L(5)DIMENSIONDIMENSION语句中不能出现语句中不能出现:,:,不能给数组赋初值。不能给数组赋初值。l使用类型声明语句和使用类型声明语句和DIMENSIONDIMENSION属性进行数组声明。一般格式：属性进行数组声明。一般格式： ,DIMENSION(,DIMENSION( ) : ) : 例：例： INTEGERINTEGER，DIMENSION(2):num,total,score(10:15),price(4,5)DIMENSION(2):num,total,score(10:15),p

12、rice(4,5) REAL,DIMENSION(-5:-1,5:9) : sc,jp REAL,DIMENSION(-5:-1,5:9) : sc,jp CHARACTER CHARACTER* *10,DIMENSION(15) : country,name(10)10,DIMENSION(15) : country,name(10) INTEGER INTEGER，DIMENSION(5) : S=(/45,78,85,55,95/)DIMENSION(5) : S=(/45,78,85,55,95/)必须出现必须出现:,:,可给数组赋初值。可给数组赋初值。6.2 6.2 数组引用方法数

13、组引用方法l数组声明只是确定了一个数组的类型、维数和元素个数数组声明只是确定了一个数组的类型、维数和元素个数。l在程序中需要在程序中需要引用引用数组的某个元素、某些元素和全部元素数组的某个元素、某些元素和全部元素, ,或者给数组或者给数组元素元素赋予赋予新的值新的值, , l数组元素可参与某种运算数组元素可参与某种运算, ,可作为操作数放在表达式中。可作为操作数放在表达式中。 示例程序：示例程序： INTEGER : num(-2:2),sum=0INTEGER : num(-2:2),sum=0 num(-2)num(-2)=100;=100;num(-1)num(-1)=200;=200;

14、num(0)num(0)=300;=300;num(1)num(1)=400;=400;num(2)num(2)=500=500 av1=( av1=(num(-2)num(-2)+ +num(-1)num(-1)+ +num(0)num(0)+ +num(1)num(1)+ +num(2)num(2)/5.0)/5.0 DO I= -2,2 DO I= -2,2 sum=sum+ sum=sum+num(I)num(I) ENDDO ENDDO av2=sum/5.0 av2=sum/5.0 WRITE( WRITE(* *, ,* *) av1=,av1) av1=,av1 WRITE(

15、WRITE(* *, ,* *) av2=,av2) av2=,av2 END ENDl数组数组引用一般格式：引用一般格式： （1 1） 按下标引用按下标引用 数组名（数组下标数组名（数组下标,数组下标数组下标 ） 数组下标数组下标算术表达式算术表达式：算术表达式算术表达式 （2 2） 按整体引用按整体引用 数组名数组名 如：如：INTEGER id(10)INTEGER id(10) id=25 id=25 ! !等价等价id(1)=25;id(2)=25;id(1)=25;id(2)=25;id(10)=25;id(10)=25 id(1)=2 id(1)=2* *id(1); id(5)

16、=3id(1); id(5)=3* *id(5); id(10)=2id(5); id(10)=2* *id(2)+3id(2)+3* *id(9)id(9) id(2:4)=15; id(6:9)=35 id(2:4)=15; id(6:9)=35 id(:10)=999 id(:10)=999 ! !等价于等价于id(1:10)=999id(1:10)=999步骤步骤 id(1) id(2) id(3) id(4) id(5) id(6) id(7) id(8) id(9) id(10)id(1) id(2) id(3) id(4) id(5) id(6) id(7) id(8) id(9

17、) id(10) 1 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 1 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 2 50 25 25 25 75 25 25 25 25 125 2 50 25 25 25 75 25 25 25 25 125 3 50 15 15 15 75 35 35 35 35 125 3 50 15 15 15 75 35 35 35 35 125 4 999 999 999 999 999 999 999 999 999 999 4 999 999 999 999 999 999 999 999 999 999l数组引用要保证下标值落

18、在下界和上界之间数组引用要保证下标值落在下界和上界之间，否则将产生严重后果。，否则将产生严重后果。l使用使用内部函数（内部函数（UBOUNDUBOUND、LBOUNDLBOUND）分别分别检测数组的检测数组的上上界和界和下下界。界。 UBOUND UBOUND(UBOUND(数组名数组名 , DIM= , DIM=) LBOUND LBOUND(LBOUND(数组名数组名 , DIM= , DIM=) 可检测某一维可检测某一维( (指定维数，有第二参数指定维数，有第二参数) )，结果为整数。，结果为整数。 也可检测所有维也可检测所有维( (不指定维数，缺第二参数不指定维数，缺第二参数) )，结

19、果为一维整型数组。，结果为一维整型数组。 例：例：INTEGER num(-5:-1,11:15,-2:2)INTEGER num(-5:-1,11:15,-2:2) LBOUND(num,1) LBOUND(num,1)等于等于-5-5 UBOUND(num,1) UBOUND(num,1)等于等于-1-1 LBOUND(num) LBOUND(num)等于（等于（/-5/-5，1111，-2/-2/） UBOUND(num)UBOUND(num)等于（等于（/-1/-1，1515，2/2/） 6.3 6.3 数组的逻辑结构和存储结构数组的逻辑结构和存储结构l数组数组是复杂数据结构，有逻辑结

20、构和存储结构两大特征。是复杂数据结构，有逻辑结构和存储结构两大特征。l数组逻辑结构：数组是一个与计算机实现无关的抽象的数据表。数组逻辑结构：数组是一个与计算机实现无关的抽象的数据表。l数组存储结构：数组是一个与计算机实现有关的具体的数据表数组存储结构：数组是一个与计算机实现有关的具体的数据表( (线性表线性表),),连续存储连续存储在若干存储单元中。在若干存储单元中。 对于一维数组，其逻辑结构是一个线性表。存储结构是一个线性表。对于一维数组，其逻辑结构是一个线性表。存储结构是一个线性表。 对于二维数组，其逻辑结构是矩阵，存储结构是一个线性表。对于二维数组，其逻辑结构是矩阵，存储结构是一个线性表

21、。 对于三维数组，其逻辑结构是三维实体，存储结构是一个线性表。对于三维数组，其逻辑结构是三维实体，存储结构是一个线性表。l数组说明：数组说明：INTEGER aINTEGER a（9 9）。）。l逻辑结构、存储结构、相互关系：逻辑结构、存储结构、相互关系：逻辑结构逻辑结构存储结构存储结构 a(1) a(2) a(3) a(4) a(5) a(6) a(7) a(8) a(9) a(1) a(2) a(3) a(4) a(5) a(6) a(7) a(8) a(9)a(1),a(2),a(3),a(4),a(5),a(6),a(7),a(8),a(9)a(1),a(2),a(3),a(4),a(

22、5),a(6),a(7),a(8),a(9)l数组说明：数组说明：INTEGER aINTEGER a（3 3，4 4）。）。l逻辑结构、存储结构、相互关系：逻辑结构、存储结构、相互关系：l数组说明：数组说明：INTEGER aINTEGER a（3 3，2 2，4 4）。）。l逻辑结构、存储结构、相互关系：逻辑结构、存储结构、相互关系：6.4 6.4 数组的输入输出数组的输入输出l使用使用DODO循环语句输入输出部分或全部数组元素。循环语句输入输出部分或全部数组元素。 INTEGER arrINTEGER arr（3 3，4 4）DO i=1,3 DO i=1,3 ! !输入全部元素输入全部

23、元素 DO j=1DO j=1，4 4 READ( READ(* *, ,* *) arr) arr（i i，j j） ENDDOENDDOENDDOENDDODO i=1,3 DO i=1,3 ! !输出全部元素输出全部元素 DO j=1DO j=1，4 4 WRITE( WRITE(* *, ,* *) arr) arr（i i，j j） ENDDOENDDOENDDOENDDO注意：每行输入输出一个元素值注意：每行输入输出一个元素值l使用使用隐含隐含DODO循环输入输出部分或全部数组元素。循环输入输出部分或全部数组元素。 INTEGER arr1INTEGER arr1（8 8），），a

24、rr2(3,4)arr2(3,4)READ(READ(* *, ,* *) (arr1) (arr1（I I）,I=1,8,2) ,I=1,8,2) ! !输入第输入第1 1、3 3、5 5、7 7数组元素数组元素READ(READ(* *, ,* *) (arr1) (arr1（I I）,I=1,8) ,I=1,8) ! !输入全部元素输入全部元素WRITE(WRITE(* *, ,* *) (arr1) (arr1（I I）,I=1,8,2) ,I=1,8,2) ! !输出输出1 1、3 3、5 5、7 7数组元素数组元素WRITE(WRITE(* *, ,* *) (arr1) (arr

25、1（I I）,I=1,8) ,I=1,8) ! !输出全部元素输出全部元素READ(READ(* *, ,* *) (arr2) (arr2（I,JI,J）,J=1,4),I=1,3) ,J=1,4),I=1,3) ! !输入全部元素输入全部元素WRITE(WRITE(* *, ,* *) (arr2) (arr2（I,JI,J）,J=1,4),I=1,3) ,J=1,4),I=1,3) ! !输出全部元素输出全部元素l使用使用数组名、数组片段数组名、数组片段输入输出部分或全部数组元素。输入输出部分或全部数组元素。 INTEGER arr1INTEGER arr1（8 8），），arr2(3,

26、4)arr2(3,4)READ(READ(* *, ,* *) (arr1) (arr1（I I：I I）,I=1,8,2),I=1,8,2) ! !输入第输入第1 1、3 3、5 5、7 7数组元素数组元素READ(READ(* *, ,* *) arr1 ) arr1 ! !按存储结构输入全部元素按存储结构输入全部元素WRITE(WRITE(* *, ,* *) (arr1) (arr1（I I：I I）,I=1,8,2),I=1,8,2) ! !输出输出1 1、3 3、5 5、7 7数组元素数组元素WRITE(WRITE(* *, ,* *) arr1 ) arr1 ! !按存储结构输出

27、全部元素按存储结构输出全部元素READ(READ(* *, ,* *) arr2 ) arr2 ! !按存储结构输入全部元素按存储结构输入全部元素WRITE(WRITE(* *, ,* *) arr2 ) arr2 ! !按存储结构输出全部元素按存储结构输出全部元素使用使用DO循环语句输入输出数组示例循环语句输入输出数组示例 例例6.16.1：已知矩阵已知矩阵A,A,输入矩阵数据并转置输出该矩阵。输入矩阵数据并转置输出该矩阵。 12.5 23.8 54.2 78.912.5 23.8 54.2 78.9 92.4 45.3 0.0 24.4 92.4 45.3 0.0 24.4 84.2 32

28、.8 72.8 43.2 84.2 32.8 72.8 43.2PROGRAM exam6_1PROGRAM exam6_1PARAMETER(M=3,N=4)PARAMETER(M=3,N=4)REAL A(M,N)REAL A(M,N)WRITE(WRITE(* *,( ,( 以行为主输入以行为主输入,I3, ,I3, 个矩阵数据个矩阵数据, ,每行输入一个数据：每行输入一个数据：) M) M* *N NDO i=1,MDO i=1,M DO j=1,N DO j=1,N READ( READ(* *, ,* *) A(i,j) A(i,j) ENDDO ENDDOENDDOENDDOEn

29、d programEnd program矩阵矩阵A A输入数据：输入数据：以行为主输入以行为主输入 12 12 个矩阵数据个矩阵数据, ,每行输入一个数据：每行输入一个数据：12.512.523.823.854.254.278.978.992.492.445.345.30024.424.484.284.232.832.872.872.843.243.2输出结果：输出结果：输出转置后数组：输出转置后数组： 12.5 92.4 84.212.5 92.4 84.2 23.8 45.3 32.8 23.8 45.3 32.8 54.2 0.0 72.8 54.2 0.0 72.8 78.9 24.4

30、 43.2 78.9 24.4 43.2 使用隐含使用隐含DO循环输入输出数组示例循环输入输出数组示例 例例6.16.1：已知矩阵已知矩阵A,A,输入矩阵数据并转置输出该矩阵。输入矩阵数据并转置输出该矩阵。 12.5 23.8 54.2 78.912.5 23.8 54.2 78.9 92.4 45.3 0.0 24.4 92.4 45.3 0.0 24.4 84.2 32.8 72.8 43.2 84.2 32.8 72.8 43.2PROGRAM examPROGRAM exam6_1 PARAMETER(M=3,N=4) PARAMETER(M=3,N=4) REAL A(M,N) RE

31、AL A(M,N) WRITE( WRITE(* *, ,“( ( 按逻辑结构输入按逻辑结构输入,I3, ,I3, 个矩阵数据：个矩阵数据：) M) M* *N N READ( READ(* *, ,* *) (A(i,j),j=1,N),i=1,M) (A(i,j),j=1,N),i=1,M) WRITE( WRITE(* *, ,* *) ) 输出转置后数组：输出转置后数组： WRITE(WRITE(* *,( ,F4.1, ) (A(i,j),i=1,M),j=1,N),( ,F4.1, ) (A(i,j),i=1,M),j=1,N)END programEND program矩阵矩阵A A输入数据：输入数据：以行为主输入以行为主输入 12 12 个矩阵数据个矩阵数据, ,每行输入一个数据：每行输入一个数据：12.5 23.8 54.2 78.912.5 23.8 54.2 78.992.4 45.3 0 24.492.4 45.3 0 24.484.2 32.8 72.8 43.