Fortran - อาร์เรย์
อาร์เรย์สามารถจัดเก็บคอลเล็กชันตามลำดับที่มีขนาดคงที่ขององค์ประกอบประเภทเดียวกัน อาร์เรย์ใช้ในการจัดเก็บชุดข้อมูล แต่มักจะมีประโยชน์มากกว่าที่จะคิดว่าอาร์เรย์เป็นชุดของตัวแปรประเภทเดียวกัน
อาร์เรย์ทั้งหมดประกอบด้วยตำแหน่งหน่วยความจำที่อยู่ติดกัน ที่อยู่ต่ำสุดสอดคล้องกับองค์ประกอบแรกและที่อยู่สูงสุดขององค์ประกอบสุดท้าย
| หมายเลข (1) | หมายเลข (2) | หมายเลข (3) | หมายเลข (4) | … |
อาร์เรย์สามารถเป็นมิติเดียว (เช่นเวกเตอร์) สองมิติ (เช่นเมทริกซ์) และฟอร์แทรนช่วยให้คุณสร้างอาร์เรย์ได้สูงสุด 7 มิติ
การประกาศอาร์เรย์
อาร์เรย์ถูกประกาศด้วย dimension แอตทริบิวต์
ตัวอย่างเช่นหากต้องการประกาศอาร์เรย์หนึ่งมิติที่มีชื่อว่า number ของจำนวนจริงที่มี 5 องค์ประกอบคุณต้องเขียน
real, dimension(5) :: numbersแต่ละองค์ประกอบของอาร์เรย์ถูกอ้างอิงโดยการระบุตัวห้อย องค์ประกอบแรกของอาร์เรย์มีตัวห้อยหนึ่งตัว หมายเลขอาร์เรย์ประกอบด้วยตัวแปรจริงห้าตัว ได้แก่ ตัวเลข (1) ตัวเลข (2) ตัวเลข (3) ตัวเลข (4) และตัวเลข (5)
ในการสร้างอาร์เรย์สองมิติ 5 x 5 ของจำนวนเต็มชื่อเมทริกซ์คุณเขียน -
integer, dimension (5,5) :: matrixคุณยังสามารถประกาศอาร์เรย์ที่มีขอบเขตล่างที่ชัดเจนได้เช่น -
real, dimension(2:6) :: numbers
integer, dimension (-3:2,0:4) :: matrixการกำหนดค่า
คุณสามารถกำหนดค่าให้กับสมาชิกแต่ละคนเช่น
numbers(1) = 2.0หรือคุณสามารถใช้การวนซ้ำ
do i =1,5
numbers(i) = i * 2.0
end doองค์ประกอบอาร์เรย์หนึ่งมิติสามารถกำหนดค่าได้โดยตรงโดยใช้สัญลักษณ์รูปมือสั้น ๆ ที่เรียกว่าตัวสร้างอาร์เรย์เช่น
numbers = (/1.5, 3.2,4.5,0.9,7.2 /)please note that there are no spaces allowed between the brackets ‘( ‘and the back slash ‘/’
ตัวอย่าง
ตัวอย่างต่อไปนี้แสดงให้เห็นถึงแนวคิดที่กล่าวถึงข้างต้น
program arrayProg
real :: numbers(5) !one dimensional integer array
integer :: matrix(3,3), i , j !two dimensional real array
!assigning some values to the array numbers
do i=1,5
numbers(i) = i * 2.0
end do
!display the values
do i = 1, 5
Print *, numbers(i)
end do
!assigning some values to the array matrix
do i=1,3
do j = 1, 3
matrix(i, j) = i+j
end do
end do
!display the values
do i=1,3
do j = 1, 3
Print *, matrix(i,j)
end do
end do
!short hand assignment
numbers = (/1.5, 3.2,4.5,0.9,7.2 /)
!display the values
do i = 1, 5
Print *, numbers(i)
end do
end program arrayProgเมื่อโค้ดด้านบนถูกคอมไพล์และเรียกใช้งานจะให้ผลลัพธ์ดังนี้ -
2.00000000
4.00000000
6.00000000
8.00000000
10.0000000
2
3
4
3
4
5
4
5
6
1.50000000
3.20000005
4.50000000
0.899999976
7.19999981คำศัพท์ที่เกี่ยวข้องกับ Array
ตารางต่อไปนี้ให้คำศัพท์ที่เกี่ยวข้องกับอาร์เรย์ -
| ระยะเวลา | ความหมาย |
|---|---|
| อันดับ | มันคือจำนวนมิติที่อาร์เรย์มี ตัวอย่างเช่นสำหรับอาร์เรย์ชื่อเมทริกซ์อันดับคือ 2 และสำหรับอาร์เรย์ที่มีชื่อตัวเลขอันดับคือ 1 |
| ขอบเขต | มันคือจำนวนองค์ประกอบตามมิติ ตัวอย่างเช่นหมายเลขอาร์เรย์มีขอบเขต 5 และอาร์เรย์ชื่อเมทริกซ์มีขอบเขต 3 ในทั้งสองมิติ |
| รูปร่าง | รูปร่างของอาร์เรย์คืออาร์เรย์จำนวนเต็มหนึ่งมิติซึ่งมีจำนวนองค์ประกอบ (ขอบเขต) ในแต่ละมิติ ตัวอย่างเช่นสำหรับเมทริกซ์อาร์เรย์รูปร่างคือ (3, 3) และหมายเลขอาร์เรย์คือ (5) |
| ขนาด | เป็นจำนวนองค์ประกอบที่อาร์เรย์ประกอบด้วย สำหรับเมทริกซ์อาร์เรย์คือ 9 และสำหรับหมายเลขอาร์เรย์คือ 5 |
การส่งอาร์เรย์ไปยังขั้นตอน
คุณสามารถส่งอาร์เรย์ไปยังโพรซีเดอร์เป็นอาร์กิวเมนต์ได้ ตัวอย่างต่อไปนี้แสดงให้เห็นถึงแนวคิด -
program arrayToProcedure
implicit none
integer, dimension (5) :: myArray
integer :: i
call fillArray (myArray)
call printArray(myArray)
end program arrayToProcedure
subroutine fillArray (a)
implicit none
integer, dimension (5), intent (out) :: a
! local variables
integer :: i
do i = 1, 5
a(i) = i
end do
end subroutine fillArray
subroutine printArray(a)
integer, dimension (5) :: a
integer::i
do i = 1, 5
Print *, a(i)
end do
end subroutine printArrayเมื่อโค้ดด้านบนถูกคอมไพล์และเรียกใช้งานจะให้ผลลัพธ์ดังนี้ -
1
2
3
4
5ในตัวอย่างข้างต้นรูทีนย่อย fillArray และ printArray สามารถถูกเรียกด้วยอาร์เรย์ที่มีมิติ 5 เท่านั้นอย่างไรก็ตามในการเขียนรูทีนย่อยที่สามารถใช้สำหรับอาร์เรย์ทุกขนาดคุณสามารถเขียนซ้ำได้โดยใช้เทคนิคต่อไปนี้ -
program arrayToProcedure
implicit none
integer, dimension (10) :: myArray
integer :: i
interface
subroutine fillArray (a)
integer, dimension(:), intent (out) :: a
integer :: i
end subroutine fillArray
subroutine printArray (a)
integer, dimension(:) :: a
integer :: i
end subroutine printArray
end interface
call fillArray (myArray)
call printArray(myArray)
end program arrayToProcedure
subroutine fillArray (a)
implicit none
integer,dimension (:), intent (out) :: a
! local variables
integer :: i, arraySize
arraySize = size(a)
do i = 1, arraySize
a(i) = i
end do
end subroutine fillArray
subroutine printArray(a)
implicit none
integer,dimension (:) :: a
integer::i, arraySize
arraySize = size(a)
do i = 1, arraySize
Print *, a(i)
end do
end subroutine printArrayโปรดทราบว่าโปรแกรมกำลังใช้ไฟล์ size เพื่อรับขนาดของอาร์เรย์
เมื่อโค้ดด้านบนถูกคอมไพล์และเรียกใช้งานจะให้ผลลัพธ์ดังนี้ -
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10ส่วนอาร์เรย์
จนถึงตอนนี้เราได้อ้างถึงอาร์เรย์ทั้งหมดแล้ว Fortran ให้วิธีง่ายๆในการอ้างถึงองค์ประกอบต่างๆหรือส่วนของอาร์เรย์โดยใช้คำสั่งเดียว
ในการเข้าถึงส่วนอาร์เรย์คุณต้องระบุส่วนล่างและด้านบนของส่วนรวมทั้งการก้าว (ส่วนเพิ่ม) สำหรับมิติทั้งหมด สัญกรณ์นี้เรียกว่าsubscript triplet:
array ([lower]:[upper][:stride], ...)เมื่อไม่มีการกล่าวถึงขอบเขตล่างและบนจะมีค่าเริ่มต้นเป็นขอบเขตที่คุณประกาศและค่าก้าวย่างจะมีค่าเริ่มต้นเป็น 1
ตัวอย่างต่อไปนี้แสดงให้เห็นถึงแนวคิด -
program arraySubsection
real, dimension(10) :: a, b
integer:: i, asize, bsize
a(1:7) = 5.0 ! a(1) to a(7) assigned 5.0
a(8:) = 0.0 ! rest are 0.0
b(2:10:2) = 3.9
b(1:9:2) = 2.5
!display
asize = size(a)
bsize = size(b)
do i = 1, asize
Print *, a(i)
end do
do i = 1, bsize
Print *, b(i)
end do
end program arraySubsectionเมื่อโค้ดด้านบนถูกคอมไพล์และเรียกใช้งานจะให้ผลลัพธ์ดังนี้ -
5.00000000
5.00000000
5.00000000
5.00000000
5.00000000
5.00000000
5.00000000
0.00000000E+00
0.00000000E+00
0.00000000E+00
2.50000000
3.90000010
2.50000000
3.90000010
2.50000000
3.90000010
2.50000000
3.90000010
2.50000000
3.90000010Array Intrinsic Functions
Fortran 90/95 มีขั้นตอนภายในหลายขั้นตอน สามารถแบ่งออกเป็น 7 ประเภท
การคูณเวกเตอร์และเมทริกซ์
Reduction
Inquiry
Construction
Reshape
Manipulation
Location