О. В. Бартеньев. Современный ФОРТРАН
lb = lbound(array) |
|
|
|
print *, lb |
! |
2 |
8 |
print *, lbound(array, dim = 2) |
! |
8 |
|
print *, lbound(array(2:6:2, 10:12)) |
! |
1 |
1 |
lb = ubound(array) |
|
|
|
print *, lb |
! |
8 |
14 |
print *, ubound(array, dim = 2) |
! |
14 |
|
print *, ubound(array(:6:2, 10:12)) |
! |
3 |
3 |
end |
|
|
|
SHAPE(source) - возвращает одномерный массив стандартного целого типа, содержащий форму массива или скаляра source. Source может иметь любой тип и не может быть перенимающим размер массивом. Размер массива-результата равен рангу source.
Пример:
integer vec(2), array(3:10, -1:3) |
|
|
|
vec = shape(array) |
|
|
|
write(*, *) vec |
! |
8 |
5 |
SIZE(array [, dim]) - возвращает стандартное целое, равное размеру массива array, или, если присутствует скалярный целый параметр dim, число элементов (экстент) вдоль заданного измерения dim. Если array - перенимающий размер массив, параметр dim должен быть задан.
Пример:
real(8) array (3:10, -1:3) |
|
integer i, j |
|
i = size(array, dim = 2) |
! Возвращает 5 |
j = size(array) |
! Возвращает 40 |
4.12.4. Функции преобразования массивов
4.12.4.1. Элементная функция MERGE слияния массивов
MERGE(tsource, fsource, mask) - создает согласно заданной маске новый массив из элементов двух массивов.
tsource, fsource - массивы одной формы, одного (любого) типа и параметра типа, из которых берутся элементы в массив-результат.
mask - логический массив той же формы, которую имеют массивы tsource и fsource. Массив mask определяет, из какого массива, tsource или fsource, будет взят в массив-результат очередной элемент.
Функция MERGE возвращает массив той же формы и того же типа, что и массивы tsource и fsource. В массив-результат поступает элемент массива tsource, если соответствующий ему элемент в массиве mask равен
.TRUE., в противном случае в результат поступает элемент из массива fsource.
Пример:
148
4. Массивы
integer tsource(2, 3), fsource(2, 3), ar1 (2, 3) logical mask(2, 3)
tsource = reshape((/1, 4, 2, 5, 3, 6/), (/2, 3/)) fsource = reshape((/7, 0, 8, -1, 9, -2/), (/2, 3/))
mask = reshape((/.true., .false., .false., .true., .true., .false./), (/2,3/))
! tsource: |
1 |
2 |
3 |
fsource: |
7 |
8 |
9 |
mask: |
|
.true. |
.false. |
.true. |
! |
4 |
5 |
6 |
|
0 |
-1 |
-2 |
|
|
.false. |
.true. |
.false. |
ar1 = merge(tsource, fsource, mask) |
|
! Результат: |
1 |
8 |
3 |
|||||||
end |
|
|
|
|
|
! |
|
|
0 |
5 |
-2 |
|
Замечание. Параметр tsource или fsource может быть и скаляром, который по правилам элементности будет расширен в массив надлежащей формы, например:
integer tsource(5) / 1, 2, 3, 4, 5 /, fsource / 7 / |
|
|
|
|
|
|
logical mask(5) / .true., .false., .false., .true., .true. / |
|
|
|
|
||
print *, merge(tsource, fsource, mask) |
! |
1 |
7 |
7 |
4 |
5 |
end |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4.12.4.2. Упаковка и распаковка массивов
PACK(array, mask [, vector]) - упаковывает массив в одномерный массив (вектор) под управлением массива mask.
array - массив любого типа, который пакуется в вектор. mask - логический массив той же формы, которую имеет и array, или просто логическая величина .TRUE.; mask - задает условия упаковки элементов массива array.
vector - необязательный одномерный массив, имеющий тот же тип и разновидность типа, что и массив array. Число элементов в массиве не должно быть меньше количества элементов со значением .TRUE. в массиве mask.
Функция возвращает одномерный массив того же типа и разновидности типа, что и массив array, и того же размера, что и массив vector, если последний задан. Значение первого элемента в массиве-результате - элемент массива array, который соответствует элементу со значением .TRUE. в mask; второй элемент в массиве-результате - элемент массива array, который соответствует второму элементу со значением .TRUE. в mask, и т. д. Элементы просматриваются в порядке их размещения в памяти ЭВМ (быстрее всего изменяется самый левый индекс). Если vector опущен, то размер результирующего массива равен числу элементов со значением
.TRUE. в mask. Если же параметр mask задан единственным значением
.TRUE., то размер результата равен размеру массива array. Если vector задан и имеет размер, больший числа элементов со значением .TRUE. в mask, то дополнительные элементы массива vector копируются без изменений в результат.
149
О. В. Бартеньев. Современный ФОРТРАН
Пример:
integer array(2, 3), vec1(2), vec2(5) |
|
|
|
|
|
|
|||
logical mask (2, 3) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
array = reshape((/ 7, 0, 0, -5, 0, 0 /), (/ 2, 3 /)) |
|
|
|
|
|||||
mask = array /= 0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
! Массив array: |
7 |
0 |
0 |
Массив mask: |
|
. true. |
. false. . false. |
||
! |
0 |
-5 |
0 |
|
|
|
|
.false. |
.true. . false. |
vec1 = pack(array, mask) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
vec2 = pack(array, mask = array > 0, vector = (/ 1, 2, 3, 4, 5 /)) |
|
||||||||
print *, vec1 |
|
|
! |
7 |
-5 |
|
|
|
|
print *, vec2 |
|
|
! |
7 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
end |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
UNPACK(vector, mask, field) - возвращает массив того же типа и разновидности типа, как и у одномерного массива vector, и той же формы, что у логического массива mask. Число элементов vector по меньшей мере равно числу истинных элементов массива mask. Параметр field должен быть скаляром либо иметь ту же форму, которую имеет и массив mask, а его тип и параметры типа должны быть такими же, как у vector.
Элемент результата, соответствующий i-му истинному элементу массива mask, считая в порядке следования его элементов, равен i-му элементу vector, а все остальные элементы равны соответствующим элементам field, если это массив, или собственно field, если это скаляр.
Пример:
logical mask (2, 3) |
|
|
|
|
|
|
|
integer vector(3) /1, 2, 3/, ar1(2, 3) |
|
|
|
|
|||
mask = reshape((/ .true., .false., .false., .true., .true., .false. /), (/ 2, 3 /)) |
|
||||||
! Массив vector: |
1 |
2 |
3 Массив mask: |
. true. |
|
. false. |
. true. |
! |
|
|
|
.false. |
|
.true. |
. false. |
ar1 = unpack(vector, mask, 8) |
! Результат: |
|
|
|
|
||
print *, ar1(1, :) |
|
|
1 |
8 |
3 |
|
|
print *, ar1(2, :) |
|
|
! |
8 |
2 |
8 |
|
end |
|
|
|
|
|
|
|
4.12.4.3. Переформирование массива
RESHAPE(source, shape [, pad] [, order]) - формирует массив заданной формы shape из элементов массива source. Результирующий массив имеет тот же тип и разновидность типа, что и source.
source - массив любого типа, элементы которого берутся в порядке их следования для формирования нового массива.
shape - одномерный целочисленный массив, задающий форму результата: i-й элемент shape равен размеру i-го измерения формируемого массива. Если pad опущен, общий задаваемый shape размер не должен превышать размера source.
150
4. Массивы
pad - необязательный массив того же типа, что и source. Если в source недостает элементов для формирования результата, элементы pad добавляются в результирующий массив в порядке их следования. При необходимости используются дополнительные копии pad для заполнения результата.
order - необязательный одномерный массив того же размера, что и shape. Переставляет порядок измерений (что изменяет порядок заполнения) массива-результата. Значениями order должна быть одна из перестановок вида (1, 2, ..., n), где n - размер shape; order задает порядок изменения индексов при заполнении результата. Быстрее всего изменяется индекс order(1), медленнее всего - order(n). При этом элементы из source выбираются в нормальном порядке. Далее при нехватке элементов source следуют копии элементов pad. Параметр order позволяет, в частности, переформировывать массивы в принятом в СИ порядке с последующей их передачей в СИ-функцию.
Пример:
integer ar1(2, 5) real f(5,3,8), c(8,3,5)
ar1 = reshape((/ 1, 2, 3, 4, 5, 6 /), (/ 2, 5 /), (/ 0, 0 /), (/ 2, 1 /)) print *, ar1(1, :)
print *, ar1(2, :)
! Результат: 1 2 3 4 5 ! 6 0 1 0 1
! Изменим принятый в Фортране порядок на порядок, принятый в СИ c = reshape(f, (/ 8, 3, 5 /), order = (/ 3, 2, 1 /))
4.12.4.4. Построение массива из копий исходного массива
SPREAD(source, dim, ncopies) - повторяет массив source вдоль заданного измерения в массиве-результате, ранг которого на единицу больше source.
source - массив или скалярная величина любого типа.
dim - целый скаляр, задающий измерение, вдоль которого будет повторен source; 1 ≤ dim ≤ n+1, где n - число измерений в source.
ncopies - число повторений source; равняется размеру экстента добавляемого измерения.
Функция возвращает массив того же типа и разновидности типа, что и у source. Если source скаляр, то элемент результата равен собственно source. Результат содержит MAX(ncopies, 0) копий source.
Пример:
integer ar1(2, 3), ar2(3, 2) |
! Результат: |
|
|
|
|
ar1 = spread((/ 1, 2, 3 |
/), dim=1, ncopies=2) |
1 |
2 |
3 |
|
|
|
! |
1 |
2 |
3 |
ar2 = spread((/ 1, 2, 3 |
/), 2, 2) |
! Результат: |
1 |
1 |
|
151