Fortran程序设计第2章-简单的程序设计.ppt

第二章第二章 简单的程序设计简单的程序设计 2.1 程序表达式程序表达式2.3 输入输出语句输入输出语句2.2 赋值语句赋值语句Fortran语言中的表达式是指一个或多个运算的言中的表达式是指一个或多个运算的组合。合。表达式是由表达式是由运算符运算符和和括号括号将各将各运算元素运算元素（常量、（常量、变量、量、函数、数函数、数组元素）元素）连接起来以表示某种运算或操作的接起来以表示某种运算或操作的式子。式子。Fortran的表达式可分的表达式可分为四种：四种：#算算术表达式、表达式、#关系表达式、关系表达式、#逻辑表达式、表达式、#字符表达式字符表达式2.1 2.1 程序表达式程序表达式 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（A+B）*(C+D)）/(2*(E+F)一一.算算术表达式表达式1、算、算术表达式：表达式：5个运算符及个运算符及优先先级*/+-（正，负，加，减）高低2、表达式写法：、表达式写法：R12+23AA*（-2）(A+B)/C2Y+2一行书写一行书写任意两数相乘用任意两数相乘用*两运算符同时出现两运算符同时出现,加加()除法，分子分母不要少括号除法，分子分母不要少括号乘法乘法,指数为表达式加括号指数为表达式加括号3.14*R1*2+23*AA*(-2)(A+B)/C2*(Y+2)1/2,2-1(a+b)+c不轻易使用整型量除整型量不轻易使用整型量除整型量一律采用小括号一律采用小括号1.0/2 2.0*(-1)(a+b)+c)3、表达式计算、表达式计算优先级：运算顺序优先级：运算顺序类型：同型的量运算，结果为原类型类型：同型的量运算，结果为原类型混合运算：混合运算：低级低级高级：高级：整、实、双、复整、实、双、复先比较类型，类型相同再比较长度先比较类型，类型相同再比较长度例：例：（逐步转化）（逐步转化）二二.关系表达式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：注：（1）一个关系运算符，两个算术或字符表达式）一个关系运算符，两个算术或字符表达式 错例：错例：2X3 或或 2Xb)c （2）算术或字符表达式）算术或字符表达式 错：错：A=.TRUE.（3）不允许算术表达式与字符表达式比较）不允许算术表达式与字符表达式比较 错例：错例：2A，（4）复型：只能进行）复型：只能进行.EQ.、.NE.（5）.EQ.（=）或）或.NE.（/=）要小心使用）要小心使用 0.1*10=1结果可能为结果可能为.FALSE.实型量一般要改写：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运算规则：先计算算术表达式的值 再进行关系运算再进行关系运算:成立：成立：.TRUE.；不成立：不成立：.FALSE.例例 a*bc*d 等价于等价于(a*b)(c*d)括号有无不影响比较结果。括号有无不影响比较结果。三三.逻辑表达式逻辑表达式逻辑表达式表达式表示复表示复杂的条件的条件 例：例：0=x5 0=x 同时同时 应该为应该为 0=x.AND.x5 x51.逻辑运算符及优先级逻辑运算符及优先级 .NOT.、.AND.、.OR.、.EQV.、.NEQV.、.XOR.(异或异或)高高 低低2.运算规则运算规则 X.EQV.Y X、Y同时为同时为 真，表达式为假真，表达式为假 注：注：NOT为单目运算符，位于操作数之前为单目运算符，位于操作数之前3.逻辑表达式写法逻辑表达式写法（逻辑等、逻辑同）（逻辑不等、逻辑异）错例：错例：AA.AND.LOG （AA为整型为整型 LOG为逻辑型）为逻辑型）4.逻辑表达式和计算：逻辑表达式和计算：运算顺序：运算顺序：（）函数函数 算术算术 关系关系 逻辑逻辑注：注：AND、NOT之间点号不可省略（之间点号不可省略（F90）练习表达式的写法练习表达式的写法 1、数学式数学式 ABCD 2、1x2+y22 3、M能被能被N整除整除 4、整数整数A、B之一为之一为0 但不同时为但不同时为0 5、A、B同时为正，或同时为负同时为正，或同时为负 四四.字符表达式字符表达式 FORTRAN77只提供了一种字符的运算，就是字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，即并值运算符只有一种，即并值运算符“/”。例：例：AB/CDEF其结果为其结果为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。能与其它类型的数据进行混合运算。1 定定义：系系统函数，系函数，系统已已经定定义了的函数了的函数 FORTRAN语言中言中专门提供了一些提供了一些经典函典函数的数的计算程序，供用算程序，供用户编写程序写程序时引用。使引用。使用用时，只要按照，只要按照语言中的言中的标准写法在表达式准写法在表达式中写出要中写出要计算的内部函数名，同算的内部函数名，同时在函数名在函数名后写出自后写出自变量，量，编译程序便可自程序便可自动予以予以处理。理。FORTRAN内部函数：内部函数：2、种、种类与写法与写法ABS(x)EXP(x)SQRT(x)Cos(x)Sin(x)TAN(x)LOG(x)MOD(A1,A2)注：注：三角三角单位位为弧度弧度sin(1.0)不是不是sin1 而是而是 sin(57.28578)自自变量个数、次序、量个数、次序、类型型例例:MOD(5,3):2 MOD(3,5):3 自自变量可以是有量可以是有值的常量、的常量、变量、量、表达式表达式 不同内部函数自不同内部函数自变量个数和量个数和类型型都有不同都有不同规定定例：1、2、答案：答案：1、2.0*SIN（）（）2、(Sin(4.0)+cos(10*3.14/180)*exp(2.5)/(Sqrt(2.0)+abs(a*x)+log(3.0*5)2.2 2.2 赋值语句句赋值语句的作用是句的作用是实现计算和算和给变量量赋值。FORTRAN语言提供了言提供了3类赋值语言：言：（1）算）算术赋值语言言（2）字符）字符赋值语言言（3）逻辑赋值语言言一、一般格式为：一、一般格式为：V=e 变量变量=表达式表达式 例：例：A=3.14159*R*2 B=A C=3二、功能二、功能计算表达式计算表达式e的值的值转化为转化为V类型类型V=e注：注：I=a（类型不同仍可型不同仍可赋值）Print*，I三、作用三、作用1、计算（公式算（公式赋值语句）句）2、赋值四、注意点四、注意点:1、=具有方向性具有方向性：A=BB=AABBA错例错例：x+y=1 3=A2、A=A+1 计数器计数器新新 原原3、右侧变量应预先有值右侧变量应预先有值 逻辑型赋值语句：逻辑型赋值语句：写法：逻辑型写法：逻辑型V=逻辑型逻辑型e 2.3 输入入输出出语句句输入入语句句表控表控输入入语句句一、含义一、含义 输入：数据输入：数据 内存（变量）内存（变量）赋值语句：赋值语句：定值，少量，程序中变值定值，少量，程序中变值 输入语句：输入语句：变动（待定），批量，执行时送值变动（待定），批量，执行时送值 二、写法二、写法 简单的输入语句：简单的输入语句：Read*，变量名表，变量名表 Read（*，*）变量名表）变量名表表控格式、自由格式表控格式、自由格式键盘键盘 表控格式表控格式例：例：Read*，A，D，F三、功能：三、功能：执行时，暂停，等待用户从键盘输入数据，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。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。各数据间有分隔符：，或空格。类型匹配：整型类型匹配：整型:带小数点只取整数部分；带小数点只取整数部分；实数：实数：可以为整数；可以为整数；复数：复数：（实部，虚部）；（实部，虚部）；字符：字符：一串字符一串字符：赋值时长度转化：赋值时长度转化 或一串字符或一串字符 即即可省略。可省略。逻辑：逻辑：以以T或或F作为第一个字母的字符串作为第一个字母的字符串 （点号（点号1个、空格多个在前忽略）个、空格多个在前忽略）例：例：read*,I 输入：输入：2.5 取取2如输入如输入2+1，则出错，则出错出错信息：出错信息：run-time error F6601：Read（con）-Invalid Integer 含义：含义：输入了无效的整数输入了无效的整数个数：个数：1）不得少于变量的个数；）不得少于变量的个数；2）可分行输入；）可分行输入；3）多余的数据不起作用）多余的数据不起作用无效无效值的的输入入,连续两个逗号，两个逗号，对变量量值不影响。不影响。空格可以多个，空格可以多个，/表示表示输入数据入数据结束，后面的数束，后面的数据被取消，没有据被取消，没有输入数据的入数据的变量量值为原原值；Read*，A，B，C 输入：入：2，1/3 结果：果：A=2 B=1 C=0 多个多个Read语句句每个每个Read必必须从一个新的行从一个新的行输入数据入数据例：例：read*,a,b,c,d read*,e 1,2,3数据不数据不够，继续读取下一行取下一行4,5 5 作作为无效数据被放弃无效数据被放弃6 输出出语句句表控表控输出出语句句一、含义：数据一、含义：数据 显示显示二、写法：二、写法：WRITE（*，*）输出表）输出表 PRINT*，输出表，输出表表控格式表控格式 变量名，表达式：值变量名，表达式：值常量：原样输出常量：原样输出空：空行空：空行变量之间用逗号分隔变量之间用逗号分隔三、功能：三、功能：按表控格式依次输出各数据的值。按表控格式依次输出各数据的值。例：例：PRINT*，N=，N 四、表控格式：四、表控格式：固定的固定的输出出宽度度N=B类型：型：复型：复型：带（）输出出逻辑型：型：T，F 输出一个字符出一个字符字符型：字符型：丢失，采用左失，采用左对齐输出出3.一行一行显示不下，数据自示不下，数据自动换行行输出出4.多个多个PRINT语句：每个开始句：每个开始输出一个新的出一个新的记录（1）功能：）功能：用一个符号代表一个常量，称用一个符号代表一个常量，称为符号常符号常量（常数），通常目的在于量（常数），通常目的在于简化程序化程序码、减少、减少错误、方便修改以及增加可方便修改以及增加可读性。性。（2）写法：）写法：PARAMETER(PI=3.14159)例：例：Area=PI*radius*2Real，Parameter：G=9.8&说明类型时赋值说明类型时赋值（3）位置：）位置：位于可位于可执行行语句之前句之前参数参数语句（句（PARAMETER语句）句）数值只能设定一次，程序中不得改变其值数值只能设定一次，程序中不得改变其值 与普通常量的区别：与普通常量的区别：不作语句标号和不作语句标号和FORMAT中重复系数中重复系数 类型：类型：一般采用一般采用I-N规则，否则，需先定义其类型规则，否则，需先定义其类型错例：错例：PARAMETER(N=5).N=N+1 （4）使用）使用规则（1）区别：）区别：语句个数不同，每个程序单位中，语句个数不同，每个程序单位中，END 只能出现一次；只能出现一次；STOP、PAUSE语句可以出现多次。语句可以出现多次。各自功能不相同。各自功能不相同。END语句、句、STOP语句和句和PAUSE语句句END语句语句STOP语句语句PAUSE语句语句 1、确定、确定问题的需求的需求 例：求方程例：求方程的根。的根。2、分析、分析设计解解题方案：方案：要求要求细化到用化到用语句句实现。例：第一步：例：第一步：计算某个算某个值第二步：通第二步：通过赋值语句句实现第三步：推第三步：推导出出该值的的计算公式算公式补充充:程序程序设计的一般步的一般步骤:3、算法的表示（流程图）、算法的表示（流程图）4、编写程序、编写程序5、静态调试（口头运行）静态调试（口头运行）6、上机调试、上机调试7、文档说明、文档说明例：鸡兔同笼，总头数例：鸡兔同笼，总头数H，总脚数，总脚数F，求鸡兔各多少只，求鸡兔各多少只（x,y）分析：分析：x+y=H2x+4y=F程序举例：【1】求三角形面积：【2】输入5个数，要求打印出其中绝对值最大的数。【3】我国人口在1982年统计为亿，如果年增长率为1.5%，求公元2010年末的人口数。QUESTION？54