FORTRAN程序设计权威指南

《FORTRAN程序设计权威指南》

基本信息

作者： 白海波   

出版社：机械工业出版社

ISBN：9787111421146

上架时间：2013-7-23

出版日期：2013 年7月

开本：16开

页码：1

版次：1-1

所属分类：计算机 > 软件与程序设计 > 综合 > 高级程序语言设计

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内容简介

    计算机书籍

fortran语言作为一门专门用于科学计算的程序设计语言，始终在科学计算领域中占据着举足轻重的位置。本书以fortran 2003标准作为编写依据，同时对fortran 2008标准中的新特性也进行了相应的介绍。

全书共分为18章，主要包括fortran语言简介、fortran编译器的安装及使用、程序设计方法与程序算法、fortran语言的基础知识、输入输出及声明、选择结构设计、循环结构设计、数组、过程、文件、结构体及指针、fortran模块及面向对象程序设计、fortran数据结构及算法、常用的数值计算方法和coarray与并行计算等fortran语言的基础及高级内容。本书使用大量的实例来进行内容的讲解，并且还专门用4章的篇幅讲解fortran语言常用的数值计算方法，读者在实际编程中可以直接使用。

《fortran程序设计权威指南》通过实例进行知识点的讲解，语言平实易懂，方便读者快速掌握fortran语言。本书可以作为各大、中专院校进行fortran语言教学的教材，也可以作为fortran程序开发人员进行实际开发时的参考用书。 

目录

《fortran程序设计权威指南》 

前言 

第1章 fortran语言简介 1 

1.1 fortran的发展历史 1 

1.2 fortran的新发展 3 

1.3 fortran语言的特点 4 

第2章 fortran编译器的安装及使用 5 

2.1 编译器简介 5 

2.1.1 compaq visual fortran编译器 5 

2.1.2 intel visual fortran编译器 6 

2.2 visual fortran的安装 7 

2.2.1 visual studio 2010安装 7 

2.2.2 intel visual fortran xe 2011安装 10 

2.3 visual fortran的使用 11 

2.3.1 初次使用配置 11 

2.3.2 用visual fortran 

编写、编译运行程序 12 

2.3.3 用visual fortran调试程序 15 

2.3.4 利用intel visual fortran移植compaq visual fortran的工程 18 

2.4 本章小结 19 

.第3章 程序设计方法及程序算法 20 

3.1 程序设计方法简介 20 

3.2 算法的概念及特性 21 

3.2.1 算法的概念 21 

3.2.2 简单算法举例 22 

3.2.3 算法的特性 26 

3.3 算法的表示方法 27 

3.3.1 用自然语言表示算法 27 

3.3.2 用流程图表示算法 28 

3.3.3 三种基本结构 31 

3.3.4 用n-s流程图表示算法 34 

3.3.5 用伪代码表示算法 36 

3.3.6 用计算机语言表示算法 38 

3.4 本章小结 39 

第4章 二进制及fortran 程序设计基础 40 

4.1 计算机中数据的表示方法 40 

4.1.1 计算机中的进位数制 40 

4.1.2 机器数和码制 42 

4.2 fortran字符集 44 

4.2.1 英文字母 45 

4.2.2 数字 45 

4.2.3 下划线 45 

4.2.4 特殊字符 45 

4.2.5 fortran中的关键字 45 

4.3 fortran书写格式 46 

4.3.1 固定格式 46 

4.3.2 自由格式 48 

4.3.3 兼容源程序格式 49 

4.4 fortran程序结构 50 

4.4.1 fortran程序单元 50 

4.4.2 fortran语句顺序 52 

4.4.3 空格的使用 53 

4.4.4 注释的书写 54 

4.5 fortran数值型常量及其类型 55 

4.5.1 整型常量 55 

4.5.2 实型常量 55 

4.5.3 复型常量 56 

4.5.4 字符型常量 56 

4.5.5 符号常量 56 

4.6 fortran变量 57 

4.6.1 变量的命名规则 57 

4.6.2 变量的声明 58 

4.6.3 整型变量 59 

4.6.4 实型变量 61 

4.6.5 复型变量 63 

4.6.6 字符及字符串 64 

4.6.7 逻辑型变量 66 

4.6.8 变量的初始化 67 

4.7 运算符及表达式 68 

4.7.1 算术运算符及表达式 69 

4.7.2 关系运算符及表达式 71 

4.7.3 逻辑运算符及表达式 73 

4.8 运算符优先级 76 

4.9 语句 76 

4.9.1 赋值语句 77 

4.9.2 include语句 79 

4.9.3 程序控制语句 80 

4.10 本章小结 81 

第5章 输入输出及声明 82 

5.1 输入输出概述 82 

5.2 简单输入语句 82 

5.2.1 read语句输入形式一 83 

5.2.2 read语句输入形式二 84 

5.2.3 read语句使用注意事项 84 

5.3 简单输出语句 86 

5.3.1 print输出语句 86 

5.3.2 write输出语句 87 

5.3.3 表控输出语句注意事项 88 

5.4 格式化输入输出命令 89 

5.4.1 格式化输入输出语句概述 89 

5.4.2 数据格式编辑符 92 

5.4.3 控制格式编辑符 103 

5.4.4 字符串编辑符 108 

5.5 有名i/o列表 108 

5.5.1 namelist语句 108 

5.5.2 namelist语句示例 109 

5.5.3 i/o实体 110 

5.6 程序举例 110 

5.7 本章小结 112 

第6章 选择结构程序设计 113 

6.1 if语句 114 

6.1.1 单分支if语句 114 

6.1.2 双分支if语句 115 

6.1.3 多分支if语句 117 

6.1.4 逻辑if语句 119 

6.2 select case控制语句 120 

6.3 选择语句的嵌套 122 

6.4 其他程序流程控制语句 123 

6.4.1 goto语句* 124 

6.4.2 pause、continue、stop语句 125 

6.5 程序举例 126 

6.6 本章小结 131 

第7章 循环结构程序设计 132 

7.1 循环结构控制程序设计概述 132 

7.2 带循环变量的do语句 133 

7.2.1 do语句循环简介 133 

7.2.2 带循环变量的do循环结构 133 

7.2.3 带循环变量的do循环细节说明 135 

7.2.4 do循环的执行过程 138 

7.2.5 带循环变量的do语句程序举例 138 

7.3 do while语句 141 

7.3.1 do while语句基本格式 141 

7.3.2 do while语句的执行过程 141 

7.3.3 do while语句使用举例 142 

7.4 循环流程控制语句 143 

7.4.1 exit语句 143 

7.4.2 cycle语句 145 

7.5 无循环变量的do语句 146 

7.6 使用goto语句进行循环设计 147 

7.7 循环语句的嵌套 148 

7.7.1 循环嵌套的语法结构 148 

7.7.2 循环嵌套的执行过程 149 

7.7.3 循环嵌套的使用说明 150 

7.8 不同循环语句的区别与联系 153 

7.9 程序举例 154 

7.10 本章小结 159 

第8章 数组 161 

8.1 数组概述 161 

8.2 数组的定义 163 

8.2.1 用类型说明语句定义数组 163 

8.2.2 用dimension语句定义数组 164 

8.2.3 用类型说明语句和dimension语句定义数组 165 

8.3 数组的引用 165 

8.3.1 数组整体引用 166 

8.3.2 单个元素的引用 166 

8.3.3 片段法引用多个数组元素 167 

8.4 数组元素的存储结构 169 

8.4.1 数组元素的存储结构 169 

8.4.2 数组存储结构的应用 171 

8.5 数组的赋值 172 

8.5.1 数组赋值语句 172 

8.5.2 data语句* 173 

8.5.3 数组构造器 176 

8.6 数组的输入输出 178 

8.6.1 一维数组的输入输出 178 

8.6.2 二维数组的输入输出 180 

8.6.3 多维数组的输入输出 183 

8.7 动态数组 183 

8.7.1 动态数组的定义 184 

8.7.2 动态数组空间的分配及释放 184 

8.7.3 动态数组的应用举例 185 

8.8 数组的运算 187 

8.8.1 数组的算术运算 188 

8.8.2 数组的逻辑运算 190 

8.9 数组的常用内在函数 192 

8.9.1 矩阵相乘函数 192 

8.9.2 向量点乘函数 193 

8.9.3 元素求积函数 193 

8.9.4 元素求和函数 194 

8.9.5 数组大小查询函数 194 

8.9.6 数组形状查询函数 194 

8.9.7 数组合并函数 195 

8.9.8 数组压缩函数 195 

8.9.9 数组转置函数 195 

8.9.10 数组最大值最小值函数 196 

8.9.11 数组最大值最小值定位函数 196 

8.10 数组操作语句 197 

8.10.1 where语句 198 

8.10.2 forall语句 200 

8.11 数组应用举例 201 

8.12 本章小结 204 

第9章 fortran过程 205 

9.1 fortran程序单元概述 205 

9.2 语句函数* 206 

9.2.1 语句函数的定义及引用 206 

9.2.2 语句函数使用注意事项 208 

9.3 函数子程序（function） 209 

9.3.1 函数子程序的定义 209 

9.3.2 函数子程序的调用 210 

9.4 子例行子程序（subroutine） 211 

9.4.1 子例行子程序的定义 212 

9.4.2 子例行子程序的调用 212 

9.5 实参和形参之间的数据传递方式 214 

9.5.1 变量作为形参 215 

9.5.2 数组作为形参 217 

9.5.3 子程序名作为形参 221 

9.5.4 星号（*）作为形参 224 

9.6 特殊的参数属性 225 

9.6.1 intent属性 225 

9.6.2 接口（interface） 227 

9.6.3 可选参数optional 229 

9.6.4 改变参数位置的方法 231 

9.7 局部变量与save属性 233 

9.7.1 变量的作用范围 233 

9.7.2 变量的save属性 234 

9.8 公用存储单元与数据块程序单元* 236 

9.8.1 公用语句（common） 236 

9.8.2 数据块子程序 （block data） 239 

9.9 特殊数组及可分配数组做子程序参数 240 

9.9.1 自动数组（automatic arrays） 241 

9.9.2 可分配数组做形参 241 

9.9.3 可分配函数子程序 243 

9.9.4 自动数组和可分配数组的比较 244 

9.10 特殊的过程类型 244 

9.10.1 递归过程（recursive） 244 

9.10.2 纯过程（pure procedures） 247 

9.10.3 逐元过程（elemental procedures） 248 

9.11 内部过程 249 

9.12 过程中的其他功能* 251 

9.12.1 entry语句 251 

9.12.2 另一个子程序的返回点 253 

9.12.3 内在函数做参数 254 

9.13 本章小结 255 

第10章 文件及高级i/o应用 256 

10.1 文件基本概念 256 

10.1.1 设备号 257 

10.1.2 文件分类 257 

10.1.3 文件的构成——记录 258 

10.1.4 文件的存取方式 258 

10.1.5 文件的结构 258 

10.1.6 文件的定位 259 

10.2 文件基本操作语句 260 

10.2.1 open语句 260 

10.2.2 close语句 264 

10.2.3 read语句 265 

10.2.4 write语句 267 

10.2.5 inquire语句 267 

10.2.6 rewind语句 269 

10.2.7 backspace语句 270 

10.2.8 endfile语句 270 

10.2.9 flush语句 270 

10.2.10 wait语句 270 

10.2.11 eof函数 270 

10.3 文件的使用 271 

10.3.1 有格式顺序存取文件 271 

10.3.2 有格式直接存取文件 275 

10.3.3 无格式顺序存取文件 277 

10.3.4 无格式直接存取文件 279 

10.3.5 二进制顺序存取文件 281 

10.3.6 二进制直接存取文件 285 

10.4 流访问模式 286 

10.5 异步输入输出 286 

10.6 与操作系统相关的i/o信息 287 

10.7 本章小结 287 

第11章 结构体及指针 288 

11.1 派生类数据类型概述 288 

11.2 结构体的定义和引用 290 

11.2.1 结构体变量和结构体数组的定义 290 

11.2.2 结构体成员的引用 293 

11.3 结构体的初始化和使用 294 

11.3.1 在结构体声明中进行初始化 294 

11.3.2 使用赋值语句进行初始化 295 

11.3.3 使用输入语句进行初始化 295 

11.3.4 使用data语句进行初始化 296 

11.3.5 结构体数据输入与输出 298 

11.3.6 结构体数组的使用举例 299 

11.4 指针的概念和指针变量的定义 304 

11.4.1 指针的概念 304 

11.4.2 指针变量的定义 305 

11.4.3 指针变量的引用* 305 

11.4.4 悬空指针和无法访问的内存 310 

11.5 指针与数组 310 

11.5.1 指向数组的指针 310 

11.5.2 指针数组 312 

11.6 指针与链表 313 

11.6.1 链表的概念 314 

11.6.2 建立链表 314 

11.6.3 插入结点 316 

11.6.4 删除结点 317 

11.7 本章小结 318 

第12章 fortran模块及面向对象程序设计 320 

12.1 模块概述 320 

12.2 模块的组成和使用 322 

12.2.1 模块的组成 322 

12.2.2 模块中的变量 322 

12.2.3 模块的公有属性和私有属性 324 

12.2.4 模块的使用 326 

12.3 面向对象的程序设计概述 328 

12.3.1 对象简述 328 

12.3.2 面向对象程序设计的特点 329 

12.4 模块的重载性应用 329 

12.4.1 子程序重载 330 

12.4.2 操作符重载 331 

12.4.3 赋值号重载 333 

12.5 继承性和多态性 334 

12.5.1 继承性 334 

12.5.2 多态性 337 

12.6 本章小结 337 

第13章 fortran数据结构及算法 338 

13.1 概述 338 

13.1.1 什么是数据结构 338 

13.1.2 基本概念和术语 340 

13.1.3 逻辑结构和物理结构 341 

13.1.4 抽象数据类型 343 

13.1.5 fortran算法和算法特性 344 

13.2 排序 347 

13.2.1 冒泡排序 348 

13.2.2 选择排序 350 

13.2.3 插入排序 351 

13.2.4 希尔排序 353 

13.2.5 快速排序 354 

13.3 查找 356 

13.3.1 查找概述 357 

13.3.2 顺序表查找 358 

13.3.3 有序表查找 360 

13.4 本章小结 366 

第14章 矩阵分解及特殊函数 367 

14.1 矩阵分解 367 

14.1.1 crout分解 367 

14.1.2 doolittle分解 370 

14.1.3 cholesky分解 372 

14.2 矩阵的特征值与特征向量 374 

14.2.1 乘幂法计算主特征值及其特征向量 374 

14.2.2 乘幂法2范数单位化方法 376 

14.2.3 rayleigh加速方法 378 

14.2.4 修正的rayleigh加速方法 380 

14.2.5 qr分解法 383 

14.3 bessel函数、beta函数和gamma函数 385 

14.3.1 第一类整数阶bessel函数 385 

14.3.2 第二类整数阶bessel函数 391 

14.3.3 gamma函数 397 

14.3.4 不完全gamma函数 399 

14.3.5 beta函数与χ2分布函数 402 

14.4 fortran 2008新增的内部函数 406 

14.4.1 bessel函数 406 

14.4.2 误差函数 406 

14.4.3 距离函数 406 

14.4.4 gamma函数 406 

14.4.5 欧式向量范数 407 

14.5 本章小结 407 

第15章 解方程及方程组 408 

15.1 解线性方程组 408 

15.1.1 gauss消元法 408 

15.1.2 选主元消元法 410 

15.1.3 lu分解法 413 

15.1.4 追赶法 415 

15.1.5 jacobi迭代法 418 

15.1.6 gauss-seidel迭代法 420 

15.1.7 逐次超松弛迭代法 423 

15.1.8 最速下降法 425 

15.1.9 共轭梯度法 428 

15.2 非线性方程求根 431 

15.3 非线性方程组的数值解法 433 

15.4 本章小结 437 

第16章 数值分析 438 

16.1 最小二乘与数据拟合 438 

16.1.1 cholesky分解法计算最小二乘 438 

16.1.2 householder镜像变换之qr分解 442 

16.1.3 qr分解法计算最小二乘问题 445 

16.1.4 最小二乘曲线拟合 448 

16.2 多项式插值 452 

16.2.1 多项式插值之 

lagrange插值 452 

16.2.2 多项式插值之newton插值 454 

16.2.3 多项式插值之hermite插值 456 

16.2.4 多项式插值之反插值 458 

16.3 数值微分 460 

16.3.1 中点公式 460 

16.3.2 richardson外推法 463 

16.4 数值积分 465 

16.4.1 复化梯形公式 465 

16.4.2 复化simpson公式 467 

16.4.3 romberg积分 468 

16.5 三次样条插值 470 

16.5.1 三次样条插值之第一边界条件 471 

16.5.2 三次样条插值之第二边界条件 476 

16.5.3 三次样条插值之第三边界条件 480 

16.6 本章小结 486 

第17章 常微分方程及方程组 487 

17.1 四阶runge-kutta法 487 

17.2 gill方法 492 

17.3 runge-kutta法计算微分方程组 494 

17.4 adams-bashforth三步三阶法 499 

17.5 adams-bashforth四步四阶法 505 

17.6 三阶预测校正方法 510 

17.7 四阶预测校正方法 517 

17.8 本章小结 523 

第18章 coarray与并行计算 524 

18.1 什么是并行计算 524 

18.1.1 并行计算机 524 

18.1.2 并行编程模式 525 

18.1.3 并行语言 526 

18.2 coarray的历史 527 

18.3 coarray简介 527 

18.4 支持spmd编程风格的coarray 530 

18.4.1 程序镜像 530 

18.4.2 coarray数据声明与访问 530 

18.4.3 固有过程 531 

18.5 coarray fortran简单实例 532 

18.5.1 一个实例 532 

18.5.2 设置镜像数目 533 

18.6 coarray fortran高级实例 535 

18.6.1 基础知识 535 

18.6.2 镜像的引用 536 

18.6.3 高级实例——矩阵相乘 539 

18.7 本章小结 541 

附录 fortran内置函数 542 

参考文献 548

本 图书信息来源： 互动出版网