Fortran学习5：数组2

昨天学习了一些简单的数组操作，包括数组声明、赋值，今天来学习一些对数组的整体操作：

1、统一赋值：

program Max
integer::a(5)
//！通过这一句，就可以把a数组的所有值全部赋值为5(没办法，为了代码有颜色，我只好把他们用c++注释符给注释掉了)
a=5
write(*,"(I1)")(a(i),i=1,5)
stop "over"
end

结果当然就是输出五个5咯：

其实这个stop“message”中的message是可以不用加的，但是吧，我觉得加上之后，在message里面随遍写点啥，后面兴许可以搞错误判断。

也可以这样子：

a=(/5,5,5,5,5/)
//！当然也是一样的效果，可以自己试一试

当然，数组运算有没有简单一些的办法嘞？答案是肯定的，比如说通过两个同维度的数组对另一个数组进行赋值：这里先设定两个同维度数组ArrayB，ArrayC，用他们对另外一个数组ArrayA进行赋值：

program Max
integer::ArrayB(4)
integer::ArrayC(4)
integer:: ArrayA(4)
ArrayB=3
ArrayC=4
!a=b+c
ArrayA=ArrayB+ArrayC
write(*,"(I3,I3,I3,I3)")(ArrayA(i),i=1,4)
stop "over"
end

program Max
integer::ArrayB(4)
integer::ArrayC(4)
integer:: ArrayA(4)
ArrayB=3
ArrayC=4
!a=b-c
ArrayA=ArrayB-ArrayC
write(*,"(I3,I3,I3,I3)")(ArrayA(i),i=1,4)
stop "over"
end

program Max
integer::ArrayB(4)
integer::ArrayC(4)
integer:: ArrayA(4)
ArrayB=3
ArrayC=4
!a=b*c
ArrayA=ArrayB*ArrayC
write(*,"(I3,I3,I3,I3)")(ArrayA(i),i=1,4)
stop "over"
end

program Max
integer::ArrayB(4)
integer::ArrayC(4)
integer:: ArrayA(4)
ArrayB=3
ArrayC=4
!a=b/c
ArrayA=ArrayB/ArrayC
write(*,"(I3,I3,I3,I3)")(ArrayA(i),i=1,4)
stop "over"
end

你甚至可以用一些fortran的内置函数来进行操作：

program Max
REAL::ArrayB(4)
real::ArrayC(4)
real:: ArrayA(4)
ArrayB=3
ArrayC=4
//!开方
ArrayA=sqrt(ArrayB*ArrayB+ArrayC*ArrayC)
write(*,"(F5.2,F5.2,F5.2,F5.2)")(ArrayA(i),i=1,4)
stop "over"
end

行了，基础可以之后，来试试对一个二维数组进行处理

program mat
INTEGER::matrixA(4,4)
integer::matrixB(4,4)
integer::matrixC(4,4)
matrixA=1
matrixB=3
matrixC=matrixA*matrixB
write(*,"(I2,I2,I2,I2/I2,I2,I2,I2/I2,I2,I2,I2/I2,I2,I2,I2)")((matrixC(i,j),i=1,4),j=1,4)
stop "over"
end

输出：

好了，对整个数组的操作在就没啥好说的了，现在进入到下一块内容，切片操作：

其实看了一些fortran对数组切片操作的语法之后，第一个感觉就是，怎么越看越像python里的切片操作，除了坐标选择是使用"()"以外，没有太大的区别，这可能也就是编程语言的更新和发展吧，去其糟粕，取其精华，好了不多说了，开始。

切片的目的在于对部分数组进行操作而不影响数组其他元素，显然，数组的下标操作就是极为重要的了，这里就不和上面一样，全贴代码了，我直接敲一些语句就好，如果有需要的话，可以直接复制，改成适用于你程序的参数就好：

//！最简单的操作：取部分数组：
array(3:5)=2
//!取出array(3),array(4),array(5)这三个，直接给赋值为2
array(3:)=2
//!array(3)之后的数都赋值为2(包括array(3))
array(3,9,2)=2
//!array(3),array(5),array(7),arrray(9)这几个数赋值为2，其实就是arrray(counter，upperbound，step)
array(1:10)=array(10:1:-1)
//!这个就是数组的倒转，python直接就是a=a[:-1],算是对Fortran的改进吧
array(:)=array_one(:,2)
//!这个的意思就是把array_one的第二列赋值给array
array(:,:)=array_two(:,:,x)
//!和前面的同理，就是把三维矩阵array_two的第x个矩阵赋值给array

注意：必须是同维度才能操作，如果你是一个3*3的数组，偏要给一个2*2的数组赋值，必须切片，否则就会报错，别问为什么，大一刚学c++时候的惨痛教训！！！

简单的来一个吧：

program mainimplicit noneinteger row,colparameter(row=2)parameter(col=2)integer::a(2,2)integer::b(4)integer::c(2)integer i,jdata ((a(i,j),i=1,2),j=1,2)/1,2,3,4/b=(/5,6,7,8/)write(*,*)awrite(*,*)a(:,1)c=a(:,1)write(*,*)cc=a(2,:)write(*,*)c(2:1:-1)c=b(1:4:2)write(*,*)cstop "program over"end     //！彭国伦Fortran90那本书的ex0709不对劲，他原先的程序是这样子的：
program mainimplicit noneinteger row,colparameter(row=2)parameter(col=2)integer::a(2,2)=(/1,2,3,4/)integer::b(4)=(/1,2,3,4/)integer::c(2)write(*,*)awrite(*,*)a(:,1)c=a(:,1)write(*,*)cc=a(2,:)write(*,*)c(2:1:-1)c=b(1:4:2)write(*,*)cstop "program over"end
//!就老是会出现一个报错：Incompatible ranks 2 and 1 in assignment at （1）
//！我查了好多，但因为Fortran很老的缘故，并没有查出所以然来，只是有人在里面说a是个可变数组巴拉巴拉。
//！就离谱，没办法我就按之自己的方法对a数组进行赋值，就是最上面的代码，哎，他就对了，emm...百思不得其解啊

展示一下输出一下效果：

和书上的一模一样：

，唉，怎么说呢，实现一种功能的方法特别多，就拿c++来说吧，你要想实现一个数组赋值，你可以直接赋值，你也可以for循环，while循环进行赋值，python就更多了，numpy提供了好多种赋值方法，只要给数组赋值成功，怎么办都行，不需要在这纠结于形式。

再一个，再说个事儿，Fortran有个很怪的地方，对一个变量的声明是不能放在给其他的赋值语句之后的，这样子就会报错，感觉很不人性化，给大家看个很简单的例子：

program mainimplicit noneINTEGER::aa=8integer::bwrite(*,*)astop "over"
end

哎，就离谱，可能后面的开发者实在是扛不住这么造（都写了几百行代码，忽然发现有个新功能要再声明几个新变量），所以后面c++，python等，不管是编译语言还是解释语言，都可以随时随地的去声明变量。

非常重要的两个数组命令：where和 forall：

where是一个通过逻辑判断来使用数组中的某些元素；

forall相当于用隐式循环来使用数组。

当然他们的用法是非常简单的，直接套用我下面的这个模板就ok，我就再不用代码段来展示运行成果了：

    //！where;where (!逻辑判断1)//！对满足逻辑判断要求的数组元素进行操作//！where是可以嵌套的，也可以用elsewhere来创造其他的操作判断：elsewhere(!逻辑判断（在这里是可有可无的）)//！你甚至可以嵌套进行where(!逻辑判断2)...end whereend where//!forallforall (triplet1，triplet2，triplet3,... mask(!mask就是逻辑判断))//！其中tripleti 就是i=1:100，就是个隐含循环end forall

看到forall，你有没有想到啥：for循环，老朋友了！！！

今天就到这里吧，明天讨论一下Fortran中数组的保存以及一个非常重要的工具：可变数组。

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