第四讲 循环结构地Fortran 程序设计.ppt

* * 第四讲 循环结构程序设计 循环结构在程序设计中广泛使用，是一种非常重要的程序结构。 其基本思想是重复，即重复执行某些语句、以完成大量的计算要求。 但是，循环不是简单的重复，因为尽管每次都执行相同的语句，但是在循环过程中变量在变化，而且完成了循环次数或在一定的条件下能退出循环。 本讲介绍Fortran90实现循环结构的2种方法： 1、do循环结构； 2、do while循环结构。 循环次数事先可以确定下来，用do语句实现循环，非常方便。比如，当x=1、2、3、…、10时，分别计算lnx和sinx的值，用do循环实现的程序如下： * * §1 用do语句实现循环 Integer x Do x=1,10,1 Print*,x,log(x*1.0),sin(x*1.) End do End * * 一、do循环的一般格式 do i= e1,e2,e3 (do语句) 循环体 (执行的操作) end do (结束语句) 其中：（1）i代表循环变量（可为整型或实型）； （2）e1,e2[,e3]称为参数表达式，分别为循环变量的初值、终值和步长； （3）循环体是循环过程被重复执行的语句组； （4）end do是循环结束的终端语句，其与do语句配合使用。 比如，计算5！ Integer m,n m=1 Do n=1,5,1 m=m*n End do Print*,m end * * 说明： （1）步长为1时，表达式e3可以省略。比如“do i=1,10,1”与“do i=1,10”相同。 （3）参数表达式“i=e1,e2,e3”表示循环次数为： r=max(int((e2-e1+e3)/e3),0) 比如：do i=10,1,-2的循环次数r=5，而do i=10,1,2的r=0（即不循环），注意： 1、步长不能为0； 2、循环次数不能为0。 （2）循环变量与参数表达式数据类型不一致时，其处理方法与赋值语句相同，即先计算参数表达式、并把结果转换成循环变量类型，然后进行处理。比如，“do i=1.3,5.9,2.6”相当于“do i=1,5,2” Integer a Do a=1.3,5.9,2.6 Print*,a End do End 输出为：1 3 5 * * 二、do循环的执行过程 Do循环的执行过程可示意为右图，说明如下： 计算e1, e2,e3的值 e1→i 计算循环次数r r=0 ? 执行循环体 i+e3→i r-1→r end do下面的语句 是 否 （1）循环体指do语句和end do语句之间的语句，不包括do语句，因此do语句在循环过程中只执行一次。如果循环参数表达式中含变量，那么即使在循环体中改变变量的值，循环参数并不改变。比如： Integer a,b,c,I a=1;b=7;c=2 Do i=a,b,c+1 a=2;b=b+a;c=c*i Print*,i,a,b,c End do End 输出为：1 2 9 2 4 2 11 8 7 2 13 56 进入do循环后，首先计算出循环变量i的初值1、终值7、步长3（即执行do语句），尽管在循环体中改变了变量a、b、c的值，但是循环变量的初值、终值、步长不再变化。 * * （2）由于在循环过程中，循环变量会自动按循环要求变化，因此不能在循环体内给循环变量进行赋值。 Integer i Do i=1,5,2 i=i+1 Print*,i End do End Error for3598: assignment to Do variable i detected between i and = （3）由于每循环一次循环变量自动增加一个步长的值，因此退出循环后循环变量的值，比最后一次循环时循环变量的值多1个步长。 Integer i,m Do i=1,10,2 m=i End do Print*,i,m End 输出为：11 9 三、do循环举例 例1：输入x、n，计算输出: 分析：累加项可表示为递推Fi=Fi-1*x/i，用赋值语句F=F*x/i来实现。重复加是循环操作，程序为： * * Integer n,i Real x,F,y Read*,x,n F=1.0 Y=1.0 Do i=1,n F=F*x/i Y=Y+F End do Print*,’x=’,x,’n=’,n Write(*,*)’y=’,y End 从键盘输入：3,3 ↙ 输出为：x=3.0