Fortran中的数组

青旅半醒 2024-02-17 18:33 65阅读 0赞

! Fortran中的数组
    ! 注意: 默认情况下数组下标从 1 开始，在fortran中数组是列优先的
    program helloworld
    implicit none
    
    ! 1 -------一维到多维数组声明及赋值
    ! 为了在变量上区分，这里我简单规定，
    ! 如a_1_2，a为变量名，1为维度，2为声明数组使用的第几种方法
    
    integer                 :: i ! 用于循环
    ! ------------一维声明-----------------
    integer                 :: a_1_1(4) = 11
    integer, dimension(4)   :: a_1_2(4) = (/1, 2, 3, 4/) ! 声明时赋初值
    integer                 :: a_1_3
    dimension               :: a_1_3(4)  ! 第三种方式比较古老，不建议使用
    integer                 :: a_1_4(0:4)
    ! 下面这种声明方式可以使用a(-3) a(-2) ... a(3)这7个元素
    !integer                 :: a_1_4(-3:3) 
    ! ------------二维声明-----二维同样有4种方法，不一一罗列------------
    integer                 :: a_2_1(2, 2) ! 维度之间使用逗号隔开
    ! ------------多维数组-----最多可以声明高达7维的数组--
    integer                 :: a_n_1(2,2,2,&
                                    2,2,2,2)
    ! ------------动态数组---
    integer, allocatable    :: a_dynamic(:) ! 括号中的 : 号表示一维
    
    
    ! ============================分割线==========================
    ! 2 ------可以在数组声明的时候赋值，亦可以在以后赋值
    print *, 'a_1_1 :', a_1_1
    print *, 'a_1_2 :', a_1_2
    
    
    !a_1_3 = 1      !---如果初始值都相同，可以直接赋值
    DATA a_1_3 /3, 4, 5, 6/     ! 通过data关键字
    !DATA a_1_4 /5*9/            ! 5个元素均赋值为9
    !a_1_4 = (/4, 5, 6, 7, 8/)
    ! -- 隐式声明
    DATA (a_1_4(i), i=2,4)/6, 6, 6/
    ! 二维数组赋值
    a_2_1 = reshape((/2, 2, 3, 3/), (/2, 2/))
    
    a_2_1(2,2) = 5 ! 单独对特定位置赋值
    
    a_2_1(:,1) = a_1_1(1:2) ! 从其他数组或变量赋值
    a_n_1 = 2
    a_n_1(1,1,1,1,1,1,:) = a_1_1(2:3)
    
    
    print *, 'a_1_3 :', a_1_3
    print *, 'a_1_4 :', a_1_4
    print *, 'a_2_1 :', a_2_1
    print *, 'a_n_1 :'
    print '(1x, I2, 1x, I2)', a_n_1
    
    ! 3 ----数组四则运算---加减乘除操作及要求类似，以加为例-----
    print *, 'a_1_1 + a_1_2 = ', a_1_1 + a_1_2   ! 同维度可以直接相加减
    ! 不同维度采用循环
    do i=1, 4 ! 这里我直接将结果放入第一个数组，也可以放入新的变量
        a_1_1(i) = a_1_1(i) + a_1_2(i)
    end do
    print *, 'a_1_1 :', a_1_1
    
    ! 4 ----数组的其他操作---
    ! 到这里 a_1_1 的值为: 12   13  14  15 
    !        a_1_2 :  1  2  3  4       
    ! where是Fortran 95添加的对数组进行整体或部分操作的新功能，
    ! 但不同的是，可以经过逻辑判断来使用数组的一部分元素
    where (a_1_2>2) 
        a_1_1 = a_1_2
    end where
    print *, 'a_1_1 :', a_1_1
    ! forall同where一样也是Fortran世界的95, forall的内部实现是并行的(这点可以自行验证)
    forall(i=1:4)
        a_1_1(i) = i + 10
    end forall
    print *, 'a_1_1 :', a_1_1
    
    ! 5 --------动态数组----
    !  使用时先分配空间
    allocate( a_dynamic(10))
    
    forall(i=1:10)
        a_dynamic(i) = i * i
    end forall
    print *, 'a_dynamic : ', a_dynamic
    
    ! 结束时释放空间
    if (allocated(a_dynamic)) then
        deallocate(a_dynamic)
    end if
    
    
    end program helloworld