1.15.5. Способы инициализации массивов.

При объявлении статического массива может быть выполнена его инициализация, например:

real x(7) /1.2, 1.7, 1.7, 1.7, -0.1, 0.5, 0.5/

или с использованием коэффициента повторения

real x(7) /1.2, 3*1.7, -0.1, 2*0.5/

или с использованием оператора DATA

real x(7) data x /1.2, 3*1.7, -0.1, 2*0.5/

или с использованием конструктора массива

real :: x(7)=(/1.2, 1.7, 1.7, 1.7, -0.1, 0.5, 0.5/)

или с использованием в конструкторе массива циклического списка

real :: i, j, x(7)=(/1.2, (1.7, i=2,4), -0.1, (0.5, j=6,7)/)

Во всех примерах после инициализации массива x будем иметь: x(1)=1.2, x(2)=1.7, x(3)=1.7, x(4)=1.7, x(5)=0.1, x(6)=0.5, x(7)=0.5.

При инициализации, разумеется, необходимо, чтобы число констант в списке равнялось числу элементов массива. Используя в операторе DATA встроенный DO-цикл, можно инициализировать часть массива.

Одним оператором может быть выполнено объявление более одного массива. Так, например оператор

real y(-5:5) /11*2.1/, z(7:9) ! Массив z не определен

объявляет два одномерных массива – массив y, состоящий из одиннадцати элементов с именами y(-5), y(-4), y(-3), …, y(4), y(5) и массив z из трех элементов с именами z(7), z(8), z(9). Все элементы массива y равны 2.1.

В случае двумерного массива перечисление значений приведет к инициализации по столбцам (соответствие элемент – значение показано на рис. 2.15.3):

real c(2,4) /1., -1., 0.4, -0.4, 2., -2., 0., 0./

Инициализация может быть выполнена оператором DATA:

data ((c(i,j),j=1,4),i=1,2) /1., -1., 0.4, -0.4, 2., -2., 0., 0./

1.15.6. Одновременное объявление объектов разной формы.

При необходимости можно одним оператором объявлять объекты разной формы. Так, например, оператор

real, dimension(20)::a,b,x(15),y(3,4)

объявляет массивы a и b формы (20), массив x формы (15) и массив y формы (3,4). То есть приоритетом при использовании атрибута DIMENSION обладает явное описание формы массива.

Оператор

real p,q,a(20),b(5,6)

объявляет скаляры p и q и массивы a и b разной формы.

1.15.7. Ввод-вывод массивов.

Можно ввести и вывести массив целиком, а также подмножество его элементов. Ввод и вывод массивов классифицируется на форматный и бесформатный, для их организации используются операторы READ, PRINT, WRITE.

Пример бесформатного ввода-вывода массивов по имени:

real(4), dimension(10) :: a,b(2,3)! Файл inpdata.dat содержит integer(4),dimension(10) :: с ! значения элементов массива c open(1,file=’inpdata.dat’) ! Файл results.dat используется open(2,file=’results.dat’) ! для распечатки всех массивов print *,’ Vvedite massiv a’ read *,a ! Бесформатный ввод одномерного массива по имени read (1,*)c ! Тоже, но из файла inpdata.dat print *,’ Vvedite massiv b’ read *,b ! Бесформатный ввод двумерного массива по имени print *,’ Massiv a’ print *,a ! Бесформатный вывод одномерного массива по имени write(2,*)a ! Тоже в файл results.dat print *,’ Massiv с’ write(*,*)с ! Бесформатный вывод одномерного массива по имени write(2,*)с ! Тоже в файл results.dat print *,’ Massiv b’ print *,b ! Бесформатный вывод двумерного массива по имени write(2,*)b ! Тоже в файл results.dat print *,’ a(1)=’,a(1) ! Пример вывода отдельных элементов массива close(1) close(2) end

Ввод и вывод элементов массива по имени производится в том порядке, в котором элементы расположены в памяти. Будет введено (выведено) столько элементов, сколько их было объявлено в описании массива.

Так, например, если два ввода массива b будет задана строка

1. 2. 3. 4. 5. 6.

то при выполнении оператора read элементам массива будут присвоены значения: b(1,1)=1., b(2,1)=2., b(1,2)=3., b(2,2)=4., b(1,3)=5., b(2,3)=6..

Если несколько идущих подряд вводимых величин (например, элементов массива) имеют одно и то же значение, то в строке данных можно использовать повторитель. Он имеет вид

k*d

где k – целая константа – число повторений; d – значение вводимой величины.

Отличие форматного ввода-вывода массивов по имени от бесформатного состоит в том, что вместо соответствующих звездочек ставятся метки соответствующих операторов FORMAT. В частности, для массивов a, b и с из представленного выше примера форматный вывод по имени может быть выполнен следующим образом:

! Форматный вывод по имени на экран компьютера print 11,a 11 format(/2x,’ Massiv a’,/(5g12.4)) write(*,12)c 12 format(/2x,’ Massiv c’,/(5(2x,i5)) print 13,b 13 format(/2x,’ Massiv b’,/(2g12.4)) ! Форматный вывод по имени в файл results.dat open(2,file=’results.dat’) write(2,14)a 14 format(/2x,’ Massiv a’,/(5g12.4)) write(2,15)c 15 format(/2x,’ Massiv c’,/(5(2x,i5)) write(2,16)b 16 format(/2x,’ Massiv b’,/(2g12.4)) close(2)

Рассмотрим теперь форматный и бесформатный ввод-вывод массивов с помощью неявных циклов.

Неявный цикл записывается прямо в операторе READ, WRITE или PRINT и имеет вид:

(список переменных, I=IN,IK,IH)

Таким образом, в результате выполнения фрагмента программы

read ,(a(i),i=1,6) ! Бесформатный ввод print, (с(k),k=2,8,2) ! Бесформатный вывод

первый оператор введет первые шесть элементов одномерного массива a (независимо от того, какова длина этого массива, описанная в программе), а второй – напечатает значения переменных с(2), с(4), с(6), с(8).

Конструкция

I=IN,IK,IH

работает по тем же правилам, что и оператор цикла DO.

Бесформатный вывод в неявном цикле ведется в одну строку (по умолчанию) с возможным переносом, если информация не умещается в строке.

Один оператор ввода (вывода) может содержать несколько неявных циклов, в том числе вложенных друг в друга. Это позволяет, в частности, вводить и выводить многомерные (например, двумерные) массивы не целиком и в нужном порядке. Кроме того, для ввода и вывода двумерных массивов можно использовать сочетание явного и неявного циклов, причем при таком способе ввода-вывода соответствующие строки данных (возможно, с переносом) будут соответствовать соответствующим строкам массива. Пример:

open(2,file=’results.dat’) print *,’Vvedite massiv b’ ! Ввод первых n строк и m столбцов do i=1,n ! матрицы b по строкам read *,(b(i,j),j=1,m) ! Сочетание явного и неявного циклов end do print *,’Massiv b’ ! Вывод первых n строк и m столбцов write(2,*)’Massiv b’ ! матрицы b по строкам на экран do i=1,n ! и в файл results.dat print *,(b(i,j),j=1,m) ! Сочетание явного и неявного циклов write(2,*)(b(i,j),j=1,m) end do write(2,*)((b(i,j),j=1,m),i=1,n) ! Пример использования двух ! вложенных неявных циклов – ввод по строкам write(2,*)((b(i,j),i=1,n),j=1,m) ! Тоже по столбцам close(2)

Примеры форматного вывода элементов тех же массивов с использованием неявных циклов:

open(2,file=’results.dat’) ! Вывод первых 4 элемента массива a print 1,(a(i),i=1,4) 1 format(/2x,’ Massiv a’,/(4g12.4)) ! Вывод первых 3 элемента массива c с четными номерами write(2,2)(c(i),i=2,6,2)) 2 format(/2x,’ Massiv c’,/(3(2x,i5)) ! Вывод 2 строк и 3 столбов матрицы b (по строкам) print 3,((b(i,j),j=1,4),i=1,3) 3 format(/2x,’ Massiv b’,/(4g12.4)) close(2)