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jerkwin

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[交流] Fortran90数组学习已有1人参与

最近学习了一下Fortran90的数组，主要是参考中科大的教程http://micro.ustc.edu.cn/Fortran/ZJDing/。下面是我的一点总结，希望对大家熟悉Fortran的数组有所帮助。

CODE:

[font=Courier New]

数组的定义与引用

两种变量：标量+数组。标量维数为0，数组维数>=1。 

1.        数组的定义

类型相同的一组标量数据的有序集合

数组元素类型必须相同，这些元素按某种确定方式排列

与数学上的联系

一维数组：向量（列向量或行向量）

二维数组：矩阵

数组的参数

o        数组的维数(dimension)：最小为1，最大为7

o        数组的维长(extent)：某一维中元素的个数，可以为0

维长由 维下界:维上界 指定，等于维上界-维下界+1

维下界省略时为默认值1

维上界必须大于维下界的值

维界值可以是正、负、零或任何整型表达式

o        数组的大小(size)：所有元素的个数，等于各维长的乘积，可以为0

o        数组的形状(shape)：取决于维数与每一维的维长，可由函数shape得到

例：

数组A(10,3,2)的维数为3，维长分别为10、3、2，大小为10×3×2＝60，形状为10乘3乘2，或表示成(10,3,2)，shape(A)的结果是一维数组，其元素为10，3，2。

数组B(2,2,0)的第三维维长为0，因而大小为0，不能用于存储任何数据。

数组C(2, 0:9, -3:-1, int(-sqrt(45./3.)):int(5/2))为4维数组，大小为2×10×3×6。

数组声明： 

o        real A(10,2,3) ! 类型说明

o        dimension A(10,2,3) ! dimension语句

o        allocatable B(:,:) ! allocatable语句

o        pointer C(:,:,:) ! pointer语句

o        real, dimension(2,5):: D ! 类型说明中的dimension属性

o        real, allocatable:: E(:,:,:) ! 类型说明中的allocatable属性

o        real, pointer:: F(:,:) ! 类型说明中的pointer属性

声明时数组的维数必须指定的，大小和形状是否需要指定视数组的形式而定 

2.        数组的引用

o        数组名 ：数组中所有元素，无下标

o        数组元素：数组中某个元素，指定所有下标

o        数组片段：数组中若干元素，不需连续或遵循某个规则，指定部分下标列表，本身也是数组

引用时数组的下标必须用逗号隔开

引用下标的个数要和声明的数组的维数一致

下标是整型表达式，可正、可负、也可为0，但必须在引用的数组的维界之内

例： real A(3,3),B(3,3),C(89),R

B(2,2)=4.5; R＝7.O; C(int(R)*2+1)=2.O !给元素B(2,2)和C(15)赋值

A(1,2)=B(int(C(15)),int(sqrt(R))) !元素A(1,2)和元素B(2,2)的值相同

real A(2,3,4)，则A(1,2,3)是数组元素，而A(1:2,2,2),A(1,1,4:2:-1),A(1,2:3,(/2,4/))都是数组片段

数组的下标列表有两种：三元下标和向量下标。

o        三元下标[下界]:[上界][:步长]：用三个值分别代表数组片段的下界，上界和步长，以上升或下降的顺序指定数组元素。

若省略下（上）界，缺省值为数组相应维的下（上）维界

若上下界全省略，缺省片段为这个维的全长

三元下标的值可以不在数组的边界以内

三元下标只能算一个下标

对多维数组的数组片段，每一维都可以用三元下标来声明

在语句或过程中引用数组片段时，引用下标的个数必须与声明时的相同

若省略步长，缺省值为1。

步长不能是0。当步长为负值时，数组子片段从上界开始递减至下界

例：real A(10)

A(1:5:2)=3.0 !把元素A(1)，A(3)，A(5)置为3.0

A(:5:2)=3.O !把元素A(1)，A(3)，A(5)置为3.0，因为缺省下界为1

A(2::3)=3.O !把元素A(2)，A(5)，A(8)置为3.0，因为上界缺省值为10

A(7:9)=3.0 !把元素A(7)，A(8)，A(9)置为3.0，因为缺省步长为1

A(:)=3.0 !和A＝3.0相同，将A的所有元素置为3.0

real B(10)

数组片段B(9:2:-2)是由元素B(9)，B(7)，B(5)和B(3)组成的数组。

数组片段B(3:15:6)是由B(3)和B(9)组成的数组。 REAL A(5,9)则A(1:4:3,6:8:2)=3.0

等价于 

A(1,6)        A(1,8)

A(4,6)        A(4,8)

o        向量下标：利用一个一维整数数组(即向量)来指定数组元素

向量下标的值应该在定义的边界之内

向量下标可以有多个重复的值，此时数组片段称为多对一数组片段

例： real A(10),B(5,5)

integer I(4),J(3)

I=(/5,3,8,2/) !定义向量I

J=(/3,1,5/) !定义向量J

A(I)=3.O !设置元素A(5)，A(3)，A(8)，A(2)的值

B(2,J)=3.O !设置元素B(2,3)，B(2,1)和B(2,5)的值

integer :: a(4)=(/0,1,2,3/),b(3)=(/1,4,3/)，则a(b)与a同类型，与b同形状，取值为(/0,3,2/)

a(b)可以不是数组片段，而是更大的数组。如上面b为(/2,3,2,3,2,3/)时，a(b)为(/1,2,1,2,1,2/)

character(1) :: symbol(0:1)=(/'F','M'/)

integer :: bit(100)

若bit的元素列为0001101100111...，则symbol(bit)是用{F,M}字符构成的100字节的字符型数组FFFMMFMMFFMMM...。

real A(3,3),B(4)

integer K(4)

K=(/3,1,1,2/) !K矢量有重复值

A=5.0 !设置A的所有元素

B=A(3,K) !数组片段B由下列元素组成：A(3,3),A(3,1),A(3,1),A(3,2)

因为在B(4)或A(3,K)中有重复的元素A(3,1)，所以它是多对一数组片段。一个多对一数组片段不能出现在赋值语句的左端[/font]

[ Last edited by jerkwin on 2012-7-27 at 08:39 ]

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2楼2012-07-29 22:44:04