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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 计算模拟区 » 程序语言 » Fortran » 【求助】用fortran怎么描述下面这样的情况，我是新手，请大家帮忙
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tpp001

金虫 (著名写手)

[交流] 【求助】用fortran怎么描述下面这样的情况，我是新手，请大家帮忙

已经知道直线向量a上面的2个点（x1,y1,z1), (x2,y2,z2)和直线向量b上面的2个点（x3,y3,z3), (x4,y4,z4),求直线a，b的夹角。（0~180degree）
夹角公式是cos=[(x2-x1)*(x4-x3)+(y2-y1)*(y4-y3)+(z2-z1)*(z4-z3)]/[squr(x2-x1)+squr(y2-y1)+squr(z2-z1)]*[squr(x4-x3)+squr(y4-y3)+squr(z4-z3)].
其实我最大困难是在fortran中怎么定义这个新的函数-直线向量(恩，这个向量类似一个2组数组)。本人是 对fortran用的不熟。
   请大家帮忙写写这段程序，重点就是这个向量的定义，最好能注明清楚~~谢谢。
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1楼 2010-12-18 13:17:45
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maomao1210

金虫 (正式写手)
★ ★ ★
tpp001(金币+5):很感谢您的帮忙。不过我这里的数据有点复杂，我根据您的这个程序转换不过来，不知道能不能在麻烦您一下，可以吗？输入文件详细的情况在下面回复中，谢谢 2010-12-18 15:38:27
余泽成(金币+3):辛苦了！ 2010-12-19 19:27:55
引用回帖:
Originally posted by tpp001 at 2010-12-18 13:17:45:
已经知道直线向量a上面的2个点（x1,y1,z1), (x2,y2,z2)和直线向量b上面的2个点（x3,y3,z3), (x4,y4,z4),求直线a，b的夹角。（0~180degree）
夹角公式是cos=[(x2-x1)*(x4-x3)+(y2-y1)*(y4-y3)+(z2-z1) ...

写了一个简单的小程序，可以满足你使用的要求：





输入文件的含义如下：

下面是三个输入文件以及测试结果


测试输入对应的两个矢量如下图所示：




测试输入对应的两个矢量如下图所示：





测试输入对应的两个矢量如下图所示：



[ Last edited by maomao1210 on 2010-12-18 at 14:59 ]
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2楼2010-12-18 14:56:39
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tpp001

金虫 (著名写手)
引用回帖:
Originally posted by maomao1210 at 2010-12-18 14:56:39:
写了一个简单的小程序，可以满足你使用的要求：





输入文件的含义如下：
[ ...

真的不好意思，我的看懂了您上面的代码，可是我还是不会用来写我这个复杂点的情况，可能我有点笨了，不知道能不能麻烦您看看我这个情况，谢谢。。。。

总共有29条直线向量，每条直线向量上都知道2个点的坐标，A（a1,a2,a3），B（b1,b2,b3）,【所以输入文件中有58个点的坐标】而我要得出他们任意2条直线向量的夹角。。。
输入文件的格式是这样的
a1 a2 a3
b1 b2 b3 #这是第一条直线向量上面的2个点坐标
c1 c2 c3
d1 d2 d3 #这是第2条直线向量上面的2个点坐标
......
.....
(n-1)1 (n-1)2 (n-1)3
n1 n2 n3 #这是第n条直线向量上面的2个点的坐标
一共58行数据
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3楼2010-12-18 15:51:00
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maomao1210

金虫 (正式写手)
★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
小木虫(金币+0.5):给个红包，谢谢回帖交流
zyj8119(金币+10, 程序强帖+1):希望maomao1210继续努力。。。 2010-12-18 16:52:40
引用回帖:
Originally posted by tpp001 at 2010-12-18 15:51:00:


真的不好意思，我的看懂了您上面的代码，可是我还是不会用来写我这个复杂点的情况，可能我有点笨了，不知道能不能麻烦您看看我这个情况，谢谢。。。。

总共有29条直线向量，每条直线向量上都知道2个点的坐 ...

按照你的要求，写的如下程序，可以符合你的要求：




下面是我用四条线的简单测试结果：


那个黑色的方阵 是计算结果，两两LINE之间的，构成了一个对称矩阵。


C
C   ====================================================
C              www.muchong.com
C   ====================================================
C      

      Implicit None

      Integer Idicp,Jdicp,Kdicp,Ldicp
      Integer Num_Max,Num_Line
        Real*8 X1,Y1,Z1,X2,Y2,Z2
        Parameter(Num_Max=1000)
        Real*8  A(3,Num_Max)
      Real*8 Theta(Num_MAx,Num_MAx),Output
        Open(10,File='input',Status='Old')
        Open(20,File='Output',Status='Unknown')
C
C      Read necessary data
C      

        Read (10,*) Num_Line

        Do Idicp =1, Num_Line
      
        Read(10,*) X1,Y1,Z1
        Read(10,*) X2,Y2,Z2

      A(1,Idicp)= X2-X1
        A(2,Idicp)= Y2-Y1
        A(3,Idicp)= Z2-Z1

        EndDo

C
C      Find the theta between every possible combin two lines
C

      Do Idicp=1, Num_Line
          Do Jdicp=1,Idicp
          Theta(Idicp,Jdicp)= 0.0D0
         
                Call Sub(A(1,Idicp),A(1,Jdicp),Output)
         
                Theta(Idicp,Jdicp)= Output  
          Theta(Jdicp,Idicp)= Theta(Idicp,Jdicp)
          EndDo
        Enddo

C
C     Output the matrice
C

      Do Idicp=1, Num_Line
         Write(*,'(30f12.3)') (Theta(Idicp,Jdicp),Jdicp=1,Num_Line)
         Write(20,'(30f12.3)') (Theta(Idicp,Jdicp),Jdicp=1,Num_Line)        
        Enddo
        End


      Subroutine Sub(A,B,Output)
      Implicit None
        Real*8 A(3),B(3)
        Real*8 Dicp,AA,BB,AB,Output
      
        AB=A(1)*B(1)+A(2)*B(2)+A(3)*B(3)
        AA=A(1)*A(1)+A(2)*A(2)+A(3)*A(3)
        BB=B(1)*B(1)+B(2)*B(2)+B(3)*B(3)
      
        Dicp = AB / ( Dsqrt(AA) *  Dsqrt(BB) )
      Output= Acos(Dicp)*180.0d0/3.1415926D0
       
        Return

        End




Enjoy It !!!!

[ Last edited by maomao1210 on 2010-12-18 at 16:37 ]
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4楼2010-12-18 16:34:04
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tpp001

金虫 (著名写手)
引用回帖:
Originally posted by maomao1210 at 2010-12-18 16:34:04:

按照你的要求，写的如下程序，可以符合你的要求：



[img]http://pic.emuch.n ...

非常感谢版主您的帮忙，回复的也非常及时。我有一点疑问向您请教。

在调用子程序的时候，在主程序中式这样的写的：
Call Sub(A(1,Idicp),A(1,Jdicp),Output)
而在子程序中：
  Subroutine Sub(A,B,Output)
      Implicit None
        Real*8 A(3),B(3)
        Real*8 Dicp,AA,BB,AB,Output
      
        AB=A(1)*B(1)+A(2)*B(2)+A(3)*B(3)
        AA=A(1)*A(1)+A(2)*A(2)+A(3)*A(3)
        BB=B(1)*B(1)+B(2)*B(2)+B(3)*B(3)

在子程序中需要用到的自变量A(3)是一个一维数组，大小是3。
而您在主程序中设定的自变量A(1,Idicp)是一个二位数组。我就是这一点想不通，因为：这个A(1,Idicp)在主程序中我认为它对应了一个具体的数据：A(1,Idicp)= X2-X1。而在子程序中会用到A(1),A(2),A(3),这3个数据的，所以我老是觉得它们对应不上去。
还有一个问题是：在输出结果的时候，我希望输出的时候，没有重复的夹角出现比如line 1与 line2 之间的夹角，和line 2 与line 1之间的夹角是一样，只要输出一个就行。还有就是 同一直线的夹角也不用输出来。因为我后面还个程序输出的数据进行一些分析的。谢谢
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5楼2010-12-19 10:34:05
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maomao1210

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余泽成(金币+3):辛苦了！ 2010-12-19 19:28:21
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Originally posted by tpp001 at 2010-12-19 10:34:05:

非常感谢版主您的帮忙，回复的也非常及时。我有一点疑问向您请教。

在调用子程序的时候，在主程序中式这样的写的：
Call Sub(A(1,Idicp),A(1,Jdicp),Output)
而在子程序中：
  Subroutine Sub(A,B,Output ...


把上述几句话把原来的输出给覆盖了就可以了。


至于第一个问题，实参与虚参是如何传递的，建议你找本FORTRAN书看一下，里面都应该会有的。呵呵。
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6楼2010-12-19 11:02:45
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tpp001

金虫 (著名写手)
引用回帖:
Originally posted by maomao1210 at 2010-12-19 11:02:45:



把上述几句话把原来的输出给覆盖了就可以了。


至于第一个问题，实参与虚参是如何传递的，建议你找本FORTRAN书看一下，里面都应该会有的。 ...

您好，首先谢谢您上面的程序，最近我才用这个程序来处理我的数据。出现了一些问题，我不太清楚是我的数据的问题还是在数学模型中出现了问题。当然程序肯定是没有问题的。
我把我的数据（输入文件和程序）传上来。请您帮我分析一下是什么问题。
我的输入文件中有27条直线，因为每条直线有2个点，所以我的输入文件中有54个点。当我设定只是计算开头的2条直线的夹角时，程序可以正常运行。可是当我计算开头的4条直线中任意2条直线的夹角时，程序出现错误。。。会是什么问题呢，我搞不懂？我在下面还把我的出错信息给贴出来



[ Last edited by tpp001 on 2011-1-6 at 20:20 ]
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7楼2011-01-06 20:17:44
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maomao1210

金虫 (正式写手)
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引用回帖:
Originally posted by tpp001 at 2011-01-06 20:17:44:

您好，首先谢谢您上面的程序，最近我才用这个程序来处理我的数据。出现了一些问题，我不太清楚是我的数据的问题还是在数学模型中出现了问题。当然程序肯定是没有问题的。
我把我的数据（输入文件和程序）传上来 ...

问题应该不难的，建议你自己思考思考，找一下答案吧，如何？
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8楼2011-01-07 21:01:50
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tpp001

金虫 (著名写手)
引用回帖:
Originally posted by maomao1210 at 2011-01-07 21:01:50:

问题应该不难的，建议你自己思考思考，找一下答案吧，如何？

您好，我还是没有找到怎么解决问题的方法。我如果把
Output= Acos(Dicp)*180.0d0/3.1415926D0换成Output= Dicp，就是不进行反三角函数的转换了，直接输出夹角公式计算的数值。这样这个程序就可以进行运行，可是只要加上进行acos这个计算，程序就是出错。我实在搞不明白？在网上查了有人说是有些数据可能不在acos的自变量范围内，可是我查看了Out=Dicp这个程序运行以后生产的数据都在-1~1之间，没有问题啊。
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9楼2011-01-07 22:16:52
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