Fortran计算小题目第二期：格式打印输出，函数子程序与子例子程序配合计算，字符串连接以及排序

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date: 2020-04-23 10:46:42
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Fortran
输出
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Fortran计算小题目第二期：格式打印输出，函数子程序与子例子程序配合计算，字符串连接以及排序。

Authors
: GanAH

近期开始学习Fortran语言与程序设计，小有心得，特此分享。本次包含的内容有：

do 以及do while循环的使用与区别；
recursive递归函数的调用与结束条件；
字符串的连接等；
函数子程序与子例子程序的调用；

排序与统计。

本次编程作业采用的编辑器为Visual Studio 2015，编译环境为Intel(R) Visual Fortran。

由于有多个题目要求，故将不同的题目内容分别作为函数定义在独立的文件中，使用项目主函数进行调用。

第一题非内置函数求sinx

(一) 题目要求

(二) 源代码

!n代表计算长度
!传入的x为radian
!resultSinx为返回的数据
FUNCTION loopSin(x,n) RESULT(resultSinx)
IMPLICIT NONE
real resultSinx,x,fac_n
integer n,i,lk

resultSinx = 0.0
do i = 1,n
    call factorial(2*i-1,fac_n)
    resultSinx = resultSinx*1.0 + (((-1)**(i-1)) * (x**(2*i - 1))/fac_n)*1.0 

    print 11,"第",i,"迭代值：",resultSinx
    11 format(a4,i2,a8,f7.5)
end do

END 
!计算阶乘子程序
subroutine factorial(n,fac)
real fac
integer n,j,i
j = 1
fac = 1.0
do while(j < n)
    fac = fac *(j+1)
    j = j + 1 
    end do
end  subroutine factorial

(三) 主函数调用及结果


!定义主函数
PROGRAM Main
IMPLICIT NONE
real loopSin,j

real a
a = loopSin(303.1415926/180,12)
print ,"sinx计算结果："
print *,a

print *,"二.阶乘计算测试，测试数据：3，6"
call factorial(3,j)
print 11,"3的阶乘为：",j

call factorial(6,j)
print 11,"6的阶乘为：",j
11 format(a14,f5.1)
pause 1

END PROGRAM Main


    图四 计算结果
![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/20190921213849877.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MjY0NjEwMw==,size_16,color_FFFFFF,t_70#pic_center)
#### 第二题 递归计算勒让德级数
#### (一)    题目要求
![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/20190921214501858.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MjY0NjEwMw==,size_16,color_FFFFFF,t_70)
##### (二)   源代码
```java
!N为递归次数，整型
!X为计算值，RESULT_le为递归计算结果，均为实型
   recursive FUNCTION LEGENDRE_N(X,N) RESULT(RESULT_le)
    IMPLICIT NONE
    real RESULT_le,X
    integer N
    select case(N)
    case(0)
        RESULT_le = 0
    case(1)
        RESULT_le = X
    case(:-1)
        print *,"递归参数错误，负值！"
    case default
        RESULT_le = ((2.0*N-1)*X*LEGENDRE_N(X,N-1)-(N-1)*LEGENDRE_N(X,N-1))/N

    end  select

    END FUNCTION LEGENDRE_N

（三）主函数调用及结果

!定义主函数
PROGRAM Main
IMPLICIT NONE
real LEGENDRE_N

real a ,X
integer::N
integer i

do i = 0,3
    print *,"输入X值："
    read *,X
    print *,"输入级数N(整数)："
    read *,N
    a = LEGENDRE_N(X*1.0,N)
    print 10,N,"级勒让德级数为：",a
10  format(i2,a16,f) 

end do

pause 1

 END PROGRAM Main

通过主函数调用时循环赋值并计算，采用三组数据进行测试，结果如下：

第三题排序数据并统计

（一）题目要求

（二）源代码

FUNCTION DATASTATIS() RESULT(RE)
    IMPLICIT NONE
    real RE
    integer,allocatable::Datas(:)
    integer arrayLen,i,j,sum,temp
    print *,"请输入数组的长度："
    read *,arrayLen
    allocate(Datas(arrayLen))

    print *,"请输入需要处理的整数，回车隔开："
    sum = 0
    do i = 1,arrayLen
        read *,Datas(i)
        sum = sum + Datas(i)
    end do

    !计算均值
    print 10,"数值总和:",sum," ,均值为:",1.0*sum/arrayLen
    10 format(a9,i3,a12,f5.2)    
    !排序
    do i = 1,arrayLen-1
        do j = i,arrayLen
            if(Datas(i)>Datas(j)) then
            temp = Datas(i)
            Datas(i) = Datas(j)
            Datas(j) = temp
            end if
        end do
    end do

    print *,"从小到大重排序如下："
    print 19,Datas
    19 format(10i3)    

    END FUNCTION DATASTATIS

（三）主函数调用及结果

!定义主函数
PROGRAM Main
IMPLICIT NONE
real DATASTATIS

real a
a = DATASTATIS()

pause 1

 END PROGRAM Main

第四题在指定字符串的位置插入新的字符串

（一) 题目要求

（二）源代码

!定义主函数
FUNCTION STRINSERINDEX(STR1,STR2,index) RESULT(STR)
    IMPLICIT NONE
    CHARACTER(5) STR1,STR2
     CHARACTER(10) STR
    INTEGER index

    STR = STR1(1:index)//(STR2//STR1(index+1:))

    END FUNCTION STRINSERINDEX

（三）主函数调用及结果

!定义主函数
PROGRAM Main
IMPLICIT NONE
CHARACTER(5) STR1,STR2
CHARACTER(10)STRINSERINDEX
integer index

PRINT *,"输入第一个待插入字符串："
read *,STR1
PRINT *,"输入第二个需插入字符串："
read *,STR2
PRINT *,"输入位置index："
read *,index

print 10,"拼接结果：",STRINSERINDEX(STR1,STR2,index)
10 format(a10,a10)

pause 1

 END PROGRAM Main

==该字符串连接为固定的长度连接，需要动态字符串连接可更改字符串的固定定义方式。==

（四）编码遇到的异常

!定义主函数
PROGRAM Main
IMPLICIT NONE

CHARACTER(100) STRINSERINDEX,STR1,STR2
integer index

PRINT *,"输入第一个待插入字符串："
read *,STR1
print *,Str1(1:2)
PRINT *,"输入第二个需插入字符串："
read *,STR2
PRINT *,"输入位置index："
read *,index

print *,STRINSERINDEX(STR1,STR2,index)

pause 1

 END PROGRAM Main
!字符串连接
FUNCTION STRINSERINDEX(STR1,STR2,index) RESULT(STR)
    IMPLICIT NONE
    CHARACTER(100) STR1,STR2,STR
    INTEGER index

    STR = STR1(1:index)//STR2//STR1(index:)

    END FUNCTION STRINSERINDEX

烫烫烫！

五、总结

　　本次内容能够通过动手编程去帮助我们熟悉、掌握并灵活应用新学的编程语言，包含了数据的键盘输入与屏幕输出、算法构建与计算等。从语法到编程习惯，都是促使我们去更深入地学习、掌握这一门编程语言。
　　
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GanAHE

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