第1章 FORTRAN程序设计基础.ppt

第一章 FORTRAN程序设计基础
程序与程序设计
算法及其描述
程序设计方法
FORTRAN语言的发展
FORTRAN程序的基本结构
FORTRAN程序的书写格式
FORTRAN 90开发环境
一、程序与程序设计
程序:用某种语言所描述的解决实际问题的方法和步骤。
程序设计的4个基本步骤
(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。
二、算法及其描述
1. 算法的概念
解决问题的方法和步骤称为算法。
例1 输入10个数,要求找出其中最大的数。
例2 求两个正整数m和n的最大公约数。
算法的五个特征:
(1) 有穷性。
(2) 确定性。
(3) 有效性。
(4) 要有数据输入。
(5) 要有结果输出。
2. 算法的描述
自然语言
一般流程图
N-S图
(1)一般流程图
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。
1→i
x>max?
输入max
y
输入x
i≤9?
x →max
i+1→i
输出max
n
n
y
(2) 程序的三种基本结构
顺序结构。顺序结构是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。选择结构根据条件满足或不满足而去执行不同的程序块。
循环结构。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。
(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。
输入max
1→i
当i≤9时
输入x
y
n
x →max
i+1 →i
输出max
x>max?
思考题
用N-S图描述求解以下问题的算法。
(1)将两个变量的值互换。
(2)判断一个数N能否同时被3和5整除。
(3) 输入三角形的三个边长,求三角形的面积。
三、程序设计方法
结构化程序设计
v    自顶向下
v    逐步求精
v    模块化
面向对象程序设计(OOP)
传统的程序设计是基于求解过程来组织程序流程。在这类程序中,数据和施加于数据的操作是独立设计的,以对数据进行操作的过程作为程序的主体。面向对象程序设计则以对象作为程序的主体。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。在对象内部的实现上,常常使用结构化程序设计方法。
四、FORTRAN 语言的发展
FORTRAN是Formula Translation的缩写。 FORTRAN语言是世界上第一个高级程序设计语言,50年代初由IBM公司的John Bacuus领导的一个小组研制。他当时推断,如果发明一种自动执行指令码的语言,使用循环的方法,让计算机在一组指令的控制下执行重复任务,将会极大地降低计算机的运行成本。随后由美国Dartmouth大学John Kemeny和Thomas Kurt在该语言基础上开发了BASIC语言。今天,42年过去了,Fortran在军事和科学应用中仍然是主要的编程语言。 FORTRAN语言发展:
FORTRAN 66
FORTRAN 77
FORTRAN 90