FORTRAN程序设计（电子教案）.doc

FORTRAN程序设计教案
第一章 FORTRAN程序设计基础
学习目的,就是要学会利用FORTRAN语言编写出适合自己实际需要的程序,让计算机完成自己指定的任务。
内容:
程序设计的基本概念
FORTRAN 语言的发展
FORTRAN程序的基本结构与书写格式
FORTRAN 90开发环境等内容。
程序与程序设计
“程序”是用计算机能识别的语言所描述的解决实际问题的方法和步骤。
程序设计:
(1)分析问题,确定数学模型或方法。
(2)设计算法,画出流程图。
(3)选择编程工具,编写程序。
(4)调试程序,分析输出结果。
算法及其描述
算法的概念
求u=。
这一题的算法并不难,可写成:
(1)从键盘输入a,b的值。
(2)如果a<b,则x=,y=,否则x=,y=。
(3)计算u的值:。
(4)输出u的值。
输入十个数,要求找出其中最大的数。
设max单元用于存放最大数,先将输入的第一个数放在max中,再将输入的第二个数与max相比较,大者送到max,然后将第三个数与max相比,大者放在max中,…,一直到比完九次为止。
算法要在计算机上实现,还需要把它描述为更适合程序设计的形式,对算法中的量要抽象化、符号化,对算法的实施过程要条理化。上述算法可写成如下形式:
(1) 输入一个数,放在存储单元max中。
(2) 设置用来统计比较次数的单元i,初值置1。
(3) 若i≤9,做第(4)步,否则做第(8)步。
(4) 输入一个数,放在存储单元x中。
(5) 比较max和x中的数,若x>max,则将x的值送给max,否则,max值不变。
(6) i增加1。
(7) 返回到第(3)步。
(8) 输出max中的数,此时max中的数就是十个数中最大的数。
求两个正整数m和n的最大公约数。
略:
算法的描述
常用的有:自然语言、一般流程图、N-S图等。
1. 一般流程图
一般流程图是一种传统的算法描述方法,它用不同的几何图形来代表不同性质的操作。例如,用矩形框表示要进行的操作,用菱形框表示判断,用流程线将各步操作连接起来并指示算法的执行方向。
~。
见教材
2. 程序的三种基本结构
1966年Bohra和Jacopini提出了组成结构化算法的三种基本结构,即顺序结构、选择结构和循环结构。
顺序结构:最简单的一种基本结构,依次顺序执行不同的程序块。
选择结构:根据条件满足或不满足而去执行不同的程序块。(b)中,当条件P满足时执行A程序块,否则执行B程序块。
循环结构:是指重复执行某些操作,重复执行的部分称为循环体。循环结构分当型循环和直到型循环两种,(c)(d)。当型循环先判断条件是否满足,当条件P满足时反复执行A程序块,每执行一次测试一次P,直到P不满足为止,跳出循环体执行它下面的基本结构。直到型循环先执行一次循环体,再判断条件P是否满足,如果不满足则反复执行循环体,直到P满足为止。
3. N-S图
N-S图以三种基本结构作为构成算法的基本元素,每一种基本结构用一个矩形框来表示,而且取消了流程线,各基本结构之间保持顺序执行关系。N-S图可以保证程序具有良好的结构,所以N-S图又叫做结构化流程图。
用N-~。
程序设计方法
结构化程序设计
结构化程序设计采用自顶向下、逐步求精和模块化的分析方法。
模块化是结构化程序的重要原则。
结构化程序设计的过程就是将问题求解由抽象逐步具体化的过程。这种方法符合人们解决复杂问题的普遍规律,可以显著提高程序设计的质量和效率。
=1+(1+2!)+(1+2!+3!)+┅+(1+2!+┅+10!)
两个自然数之和是667,且它们的最小公倍数与最大公约数之比是120:1,例如115和552,求这样的自然数。
验证哥德巴赫猜想:任何大于2的偶数都是两个素数之和。
面向对象程序设计
面向对象程序设计(Object-Oriented Programming,简称OOP)方法。
对象是数据和操作的“封装体”,封装在对象内的程序通过“消息”来驱动运行。在图形用户界面上,消息可通过键盘或鼠标的某种操作来传递。
FORTRAN 语言的发展
FORTRAN是Formula Translation的缩写
FORTRAN程序的基本结构
为了使读者对FORTRAN 90有一个初步认识,下面先举两