几个fortran程序
fortran
第一章 程序设计概述
1. 2. 3. 4. 5.
程序设计语言 程序与程序设计 算法的基本概念和特征 程序设计方法 习题一
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《FORTRAN90程序设计》课多媒体课件
1.1 程序设计语言
概述 分类
目前，程序设计语言种类很多，各有特色，但本质相同。
程序设计语言属于人工语言、形式语言、非自然语言。 程序设计语言分：低级语言（机器语言、汇编语言）、高级语言。
概念
描述 示例
源程序、目标程序、汇编程序、编译程序之关系。
程 高级语言源程序 序 设 计 语 言
低级语言 编译程序 汇编语言程序
MOV ADD CPL INC ADD CPL INC OUTL
A,2H A,3H A A A,4H A A BUS,A
-----将2送累加器A -----将3与累加器相加,结果在累加器 -----将累加器数取反,求反码 -----将累加器数加1,求补码,结果为-5 -----将4与累加器相加,结果-1在累加器 -----将累加器数取反,求反码 -----将累加器数加1,求补码,结果为1 -----将累加器数1从总线输出
概述 分类
概念
描述 示例
任何一个计算机系统都是按照人们用某种程序设计语言编写的程序 进行工作,人们通过程序设计语言编写的程序来指挥和控制计算机运行。 程序设计语言是人与计算机进行交流的有效工具,伴随计算机诞生而诞 生,伴随计算机发展而发展,在计算机科学技术的发展过程中,发挥了巨 大作用。 对于计算机来说，如果说CPU是计算机心脏，那么程序设计语言及 其程序就是其灵魂。了解和掌握程序设计语言和程序设计方法是驾驭和 运用计算机系统的重要一环。
第六讲 Fortran中的子程序
一、子例行程序的定义
子例行程序是以Subroutine 语句开头，并以End语句结束的一 个程序段，其定义的一般格式为：
Subroutine 子例行程序名（虚参表）
子例行程序体 end
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注意： （1）子例行程序的命名方法与变量相同。虚参由变量、数组 名（不能是数组元素，常数、表达式）充当，当有多个虚参 时，之间用“ ,” 分隔，没有虚参时子例行程序名后面的一对 括号可以省略； （2）子例行程序的设计方法与函数子程序相同，但不能有对 子例行程序名的赋值语句（因为其名字没有值）。
第六讲 Fortran中的子程序
实际中的程序由若干个程序单元组成，但是有且只有一个主 程序（ Program main ），其它的都是子程序。子程序是构造 大型实用程序的有效工具，设计程序要善于利用子程序，因 此，本讲学习Fortran中的子程序：函数子程序和子例行程序。 此外，在Fortran中还有一种类似与函数子程序的语句函数。
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分析：牛顿迭代公式为：
program newton f(x)=7*x**4+6*x**3-5*x**2+4*x+3 f ( xn ) df(x)=28*x**3+18*x**2-10*x+4 xn 1 xn ' f ( xn ) read*,x0,e !x0=-1.0,e=0.0001 x1=x0 首先要给个迭代初值 x0 ， x2=x1-f(x1)/df(x1) 代入公式的右边计算 x1 ， do while(abs(x1-x2)>e) 再把 x1 代入计算出 x2 ， … ， x1=x2 x2=x1-f(x1)/df(x1) 当第n次和第(n+1)次计算 end do 结果差不多时（在规定的 print*,x1,f(x1) 精度内），则计算结果就 end
Fortran 百科
FORTRAN，亦译为福传，是英文“FORmula TRANslator”的缩写，译为“公式翻译器”，它是世界上最早出现的计算机高级程序设计语言，广泛应用于科学和工程计算领域。
FORTRAN 语言以其特有的功能在数值、科学和工程计算领域发挥着重要作用。
目录FORTRAN开发历史Fortran的版本Fortran的特性Fortran语言的Hello World程序Fortran编译器Fortran程序包Fortran的将来FORTRAN开发历史早在1951年，美国IBM公司约翰·贝克斯(John Backus)针对汇编语言的缺点着手研究开发FORTRAN语言，并于1954年在纽约正式对外发布。
称约翰·贝克斯提出的FORTRAN语言为FORTRANⅠ，FORTRANⅠ虽然功能简单，但它的开创性工作，在社会上引起了极大的反响。
到1957年第一个FORTRAN编译器在IBM704计算机上实现，并首次成功运行了FORTRAN程序。
在1958年，对FORTRANⅠ进行了扩充和完善，引进了子函数等概念，推出了商业化的FORTRANⅡ版本。
之后，FORTRAN语言发展迅速，多种版本相继在其它计算机上实现。
在1962年，推出了FORTRAN Ⅳ。
FORTRAN Ⅳ没有充分考虑兼容性，导致FORTRANⅡ程序不能在FORTRAN Ⅳ系统中运行，使其应用受到了很大限制，这时语言不兼容性问题和影响被突出表现出来。
此前也出现过FORTRAN Ⅲ，但由于存在严重缺陷，没有在计算机上实现。
随着FORTRAN语言版本的不断更新和变化，语言不兼容性问题日益突出，语言标准化工作被提上了日程。
1962年5月，美国标准化协会(简称ANSI)成立相关机构着手进行FORTRAN语言标准化的研究工作，并于1966年正式公布了两个标准文本：美国国家标准FORTRAN(ANSI X3.9-1966)和美国国家标准基本FORTRAN(ANSIX3.10-1966)，前者相当于FORTRAN Ⅳ，后者相当于FORTRANⅡ。
2.Fortran简介01
数学运算 变量
• 变量区分为整型变量INTEGER、实型变量 REAL、双精度变量DOUBLE PRECISION、 复型变量COMPLEX、逻辑型变量 LOGICAL、字符型变量CHARACTER。
数学运算 变量
• 隐含约定：Fortran规定，凡以字母I，J， K，L，M，N六个字母开头的变量名，如无 另外说明则为整型变量。以其它字母开头 的变量为实型变量。可以将这个隐含约定 称为“I—N规则” ，表示用I到N之间的字 母开头的变量为整型。例如：I，J，IMAX， NUMBER，LINE，JOB，Kl为整型变量， 而A，Bl，COUNT，AMOUNT，TOTAL， BOOK为实型变量。
数学运算 内在函数
• • • • • ABS EXP SIN COS ASIN ACOS TAN ATAN LOG LOG10 INT MOD SIGN REAL MAX MIN 注意三角函数中的自变量单位为弧度！
数学运算 算术表达式
• FORTRAN规定可以使用五种算术运算符号。 它们是： • + 表示“加”(或正号); - 表示“减”(或 负号) • * 表示“乘”; / 表示“除” • ** 表示“乘方” • 两个运算符不能紧邻，如A*-B是不合法的， 应写成A*(-B)。 • 优先次序为： 括号 >函数 > ** > * / > ＋ －
数学运算 变量
• 类型指定：如果想改变“I—N规则”，可 以用类型说明语句专门指定某些变量的类 型。 • (1)INTEGER语句(整型说明语句) • (2)REAL语句(实型说明语句) • (3)DOUBLE PRECISION语句(双精度) • (4)COMPLEX语句(复型说明语句) • (5)LOGICAL语句(逻辑型说明语句) • (6)CHARACTER语句(字符型说明语句)
我编的FORTRAN程序
write(*,*) "猜错了"
end if
stop
end program
program main
implicit none
integer, parameter :: length = 79
character(len=length) :: input, output
integer,parameter :: players=5
type(player) :: people(players)=(/player(30.0,25.0,0.0),player(45.0,20.0,0.0),player(35.0,21.0,0.0),player(50.0,27.0,0.0),player(40.0,22.0,0.0)/)
select case(day)
case(1,4)
tv = "新闻"
case(2,5)
tv = "电视剧"
case(3,6)
tv = "卡通"
case(7)
tv = "电影"
case default
write(*,*) "错误的输入"
real function angle_to_rad(angle)
use constant
implicit none
real angle
angle_to_rad=angle*Pi/180.0
return
end
subroutine Get_distance(person)
use constant
use typedef
fortran子程序【精选】
parameter (n1=3,n2=3,n3=3)
dimension a(n1,n2)
dimension b(n2,n3),c(n1,n3)
open(5,file='input.dat')
call getmat(a,n1,n2)
call getmat(b,n2,n3)
call matpro(a,n1,n2,b,n3,c)
20 continue end
real w(5,5) call readin(w)
输入矩阵 1,2,3,4,5 2,3,4,5,1
call opp(w,x1,x2) write(*,100) x1,x2 100 format(1x,'The two sum of',
3,4,5,1,2
$ ' oppusite angles elements:',
subroutine sub(ch) charact...er*(*) ch end
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（4）如果实参是变量或数组元素，在调用子程序时， 对应的虚实参数实际上将共用同一存储单元。
program main
subroutine sub(x,a)
integer a,c(3)
integer x,a
data c/3*0/
4,5,1,2,3 5,1,2,3,4
$ /1x,'x1=',f8.2,' x2=',f8.2) end
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主要区别：
1. 形式不一样（function、subroutine、call），无虚参 时括号使用不一样。
2. 子程序名的意义不一样。函数子程序名代表函数值， 通过其传递数据，需要类型说明；而子例行程序名仅 为了调用使用，通过虚实参传递数据。
第3章 Fortran程序设计初步-1(fortran77)
在FORTRAN77的基础上添
加了很多内容，FOR95只 能视为FOR90的修正版， 加强了并行运算方面的 支持功能.
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3.2 简单程序分析
10 20 30 40 50 60 70 80 01234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789
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3.1 FORTRAN语言发展概况
FORTRAN-Formula Translation (公式翻译) 是世界上第一个被正式推广使用的高级语言 (于1954年提出; 1956年正式使用) Fortran是数值计算领域里使用的主要语言； 发展(有代表性的几个版本)： 早期的版本不是 Fortran Ⅱ 1958 结构化语言,没 Fortran Ⅳ 1962 (Fortran 66) 有直接实现三种 基本结构的语句 Fortran 77 1978 (使用goto实现 Fortran 90 1990 特定操作).F77
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FORTRAN编译系统—连接装配
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FORTRAN编译系统—开始运行
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FORTRAN编译系统—显示结果
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FORTRAN编译系统—开始运行
FORTRAN90编译系统界面简介 FORTRAN90编译系统操作步骤 FORTRAN90编译系统基本设置等
3.3 Fortran书写格式
Fixed Format（固定格式）
第1个字符
当为字母c、C或*，这一行文本会当成说明 或批注，不会被编译。 当为数字，就是用来给这一行程序代码取 个代号，不然只能是空格。
fortran常用算法程序集
fortran常用算法程序集Fortran是一种广泛用于科学和工程计算的编程语言。
由于其强大的数值计算能力，Fortran在许多领域，如物理、数学、工程和生物信息学中，仍然被广泛使用。
在Fortran中，有许多常用的算法可以用来解决各种计算问题。
下面是一些常用的Fortran算法程序集的示例。
1.冒泡排序算法```fortranPROGRAMBubbleSortIMPLICITNONEINTEGER,DIMENSION(:),ALLOCATABLE::arrINTEGER::i,j,tempALLOCATE(arr(10))!分配数组空间!填充数组数据arr=[9,8,7,6,5,4,3,2,1,0]DOi=1,SIZE(arr)-1DOj=i+1,SIZE(arr)IF(arr(j)>arr(j-1))THEN!交换相邻元素temp=arr(j)arr(j)=arr(j-1)arr(j-1)=tempENDIFENDDOENDDOPRINT*,"排序后的数组："PRINT*,arr(:)ENDPROGRAMBubbleSort```这个程序使用冒泡排序算法对一个整数数组进行排序。
冒泡排序是一种简单的排序算法，通过重复地遍历要排序的数列，一次比较两个元素，如果他们的顺序错误就把他们交换过来。
这个算法的名字由来是因为越小的元素会经由交换慢慢“浮”到数列的顶端。
2.二分查找算法```fortranPROGRAMBinarySearchIMPLICITNONEINTEGER::arr(10),low,high,found=0INTEGER::mid=0PRINT*,"请输入要查找的元素："INPUT(INTEGER)::xlow=0high=SIZE(arr)-1DOWHILE(found==0)!直到找到元素或数组遍历完为止mid=(low+high)/2!计算中间位置IF(arr(mid)==x)THEN!如果中间元素等于要查找的元素，则找到found=1!设置found标志为1，表示找到元素ELSEIF(arr(mid)>x)THEN!如果中间元素大于要查找的元素，则在左半部分查找high=mid-1!将high指向中间元素的左边的位置ELSE!如果中间元素小于要查找的元素，则在右半部分查找low=mid+1!将low指向中间元素的右边的位置ENDIFENDDOIF(found==0)PRINT*,"元素未找到。
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计算圆周率REAL R,R1,R2,PIISEED=RTC()N0=0N=300000DO I=1,NR1=RAN(ISEED)R2=RAN(ISEED)R=SQRT(R1*R1+R2*R2)IF(R<1.0)N0=N0+1END DOPI=4.0*N0/NWRITE(*,*)PIEND一）蒙特卡洛计算生日问题假设有N个人在一起，各自的生日为365天之一，根据概率理论，与很多人的直觉相反，只需23个人便有大于50％的几率人群中至少有2个人生日相同。
INTEGER M(1:10000), NUMBER1(0:364), NUMBER2REAL X,YISEED=RTC()DO J=1, 10000NUMBER1=0X=RAN(ISEED)NUMBER1(0)=INT(365*X+1)JJJ=1DO I=1,364Y=RAN(ISEED)NUMBER2=INT(365*Y+1)ETR=COUNT(NUMBER1.EQ.NUMBER2)IF (ETR= =1) THENEXITELSEJJJ=JJJ+1M(J)=JJJNUMBER1(I)=NUMBER2END IFEND DOEND DODO I=1,10000IF(M(I).LE.23) SUM=SUM+1END DOPRINT *,SUM/10000END二）MONTE CARLO SIMULATION OF ONE DIMENSIONAL DIFFUSION 蒙特卡罗计算一维扩散问题INTEGER X,XX(1:1000,1:1000)REAL XXM(1:1000)! X:INSTANTANEOUS POSITION OF ATOM! XX(J,I)：X*X ,J:第几天实验,I:第几步跳跃! XXM(I): THE MEAN OF XXWRITE(*,*) "实验天数JMAX，实验次数IMAX"READ(*,*) JMAX,IMAXISEED=RTC()DO J=1,JMAX !第几天实验X=0 !!!DO I=1,IMAX !第几步跳跃RN=RAN(ISEED)IF(RN<0.5)THENX=X+1ELSEX=X-1END IFXX(J,I)=X*XEND DOEND DOOPEN(1,FILE="C:\DIF1.DAT")DO I=1,IMAXXXM=0.0XXM(I)=1.0*SUM(XX(1:JMAX,I))/JMAX !!WRITE(1,*) I, XXM(I)END DOCLOSE(1)END三维的！三）通过该程序了解FORTRAN语言如何画图（通过像素画图）USE MSFLIBINTEGER XR，YR !在的区域中画一个圆PARAMETER XR=400,YR=400INTEGER R, S(1:XR,1:YR)X0=XR/2 ! 圆心位置X0，YOY0=YR/2R=MIN(X0-10,Y0-10) !圆半径S=0 !像素的初始状态（颜色）DO I=1,XRDO J=1,YRIF((I-X0)**2+(J-Y0)**2<=R**2)S(I,J)=10IER=SETCOLOR(S(I,J))IER=SETPIXEL(I,J)END DOEND DOEND四）画一个圆（1、如何选出晶界区域；2、进一步加深对画图的理解）USE MSFLIBINTEGER XR，YR !在的区域中画一个圆PARAMETER XR=400,YR=400INTEGER R, S(0:XR+1,0:YR+1), XN(1:4), YN(1:4), SNSXN=(/0,0,-1,1/)YN=(/-1,1,0,0/)X0=XR/2 ! 圆心位置X0，Y0Y0=YR/2R=MIN(X0-10,Y0-10) !圆半径S=0 !像素的初始状态（颜色）DO I=1,XRDO J=1,YRIF((I-X0)**2+(J-Y0)**2<=R**2)S(I,J)=10IER=SETCOLOR(S(I,J))IER=SETPIXEL(I,J)END DOEND DODO I=1,XR !画晶界DO J=1,YRNDS=0DO K=1,4IF(S(I,J).NE.S(I+XN(K),J+YN(K)))NDS=NDS+1END DOIF(NDS>0)THENIER=SETCOLOR(9)ELSEIER=SETCOLOR(8)END IFIER=SETPIXEL(I,J)END DOEND DOEND五）MC模拟一个晶粒的缩小USE MSFLIBPARAMETER IR=400,JR=400INTEGER IS(0:IR+1,0:JR+1),TMAX,ISN(1:8),NSTATE,T,NR,IX,IY WRITE(*,*)"PLEASE INPUT THE TIME STEP "READ(*,*)TMAXISEED=RTC()! 定义圆心和半径IRC=IR/2JRC=IR/2R=MIN(IRC,JRC)-10! 定义基体和圆晶粒分别为状态1、状态2IS=1DO I=1,IRDO J=1,JRDISTANCE=SQRT(1.0*(I-IRC)**2+1.0*(J-JRC)**2)IF(DISTANCE.LT.R)IS(I,J)=2ISE=SETCOLOR(IS(I,J))ISE=SETPIXEL(I,J)END DOEND DOOPEN(1,FILE="E:\LUKE.DAT")! 寻找晶粒边界，计算能量，改变状态。
DO T=1,TMAXDO X=1,IRDO Y=1,JRIX=IR*RAN(ISEED)+1JY=JR*RAN(ISEED)+1ISN=(/IS(IX-1,JY-1),IS(IX-1,JY),IS(IX-1,JY+1),IS(IX,JY-1) ,IS(IX,JY+1) ,IS(IX+1,JY-1),IS(IX+1,JY),IS(IX+1,JY+1)/)E0=COUNT(ISN.NE.IS(IX,JY))! 如果不是圆晶粒边界，则跳出，重新循环IF(E0.EQ.0)CYCLE! 随机寻找一个相邻点NR=8*RAN(ISEED)+1NSTATE=ISN(NR)! 判断与相邻点的能量差，并决定是否改变状态E=COUNT(ISN.NE.NSTATE)RD=RAN(ISEED)DE=E-E0+NSTATE-IS(IX,JY)+2.5*RD-1.25IF(DE.LT.0.0)IS(IX,JY)=NSTATEISRE=SETCOLOR(IS(IX,JY))ISRE=SETPIXEL(IX,JY)ENDDOENDDOWRITE(1,*)T,COUNT(IS.EQ.2)ENDDOCLOSE(1)END六）蒙特卡罗模拟基体上单晶粒形核长大USE MSFLIBPARAMETER IR=400,JR=400INTEGER IS(0:IR+1,0:JR+1),TMAX,ISN(1:8),NSTATE,T,NR,IX,IY WRITE(*,*)"PLEASE INPUT THE TIME STEP "READ(*,*)TMAXISEED=RTC()! 定义圆心和半径IRC=IR/2JRC=IR/2! 定义基体和圆晶粒分别为状态10、状态2IS=10IS(IRC,JRC)=2OPEN(1,FILE="E:\LUKE.DAT")! 寻找晶粒边界，计算能量，改变状态。
DO T=1,TMAXDO X=1,IRDO Y=1,JRIX=IR*RAN(ISEED)+1JY=JR*RAN(ISEED)+1ISN=(/IS(IX-1,JY-1),IS(IX-1,JY),IS(IX-1,JY+1),IS(IX,JY-1),IS(IX,JY+1),IS(IX+1,JY-1),IS(IX+1,JY),IS(IX+1,JY+1)/)E0=COUNT(ISN.NE.IS(IX,JY))! 如果不是圆晶粒边界，则跳出，重新循环IF(E0.EQ.0)CYCLE! 随机寻找一个相邻点NR=8*RAN(ISEED)+1NSTATE=ISN(NR)! 判断与相邻点的能量差，并决定是否改变状态E=COUNT(ISN.NE.NSTATE)RD=RAN(ISEED)DE=E-E0+NSTATE-IS(IX,JY)+2.5*RD-1.25IF(DE.LT.0.0)IS(IX,JY)=NSTATEISRE=SETCOLOR(IS(IX,JY))ISRE=SETPIXEL(IX,JY)ENDDOENDDOWRITE(1,*)T,SQRT(1.0*COUNT(IS.EQ.2))ENDDOCLOSE(1)END七）蒙特卡洛模拟基体上多晶粒形核长大，USE MSFLIB！定义常数名PARAMETER IR=400,JR=400,NMAX=100！定义变量：体积能变量（一维数组）；基体各像素点变量（二维数组），邻居的取向号（一维数组）等；INTEGER IS(0:IR+1,0:JR+1),TMAX,ISN(1:8),NSTATE,T,NR,IX0,IY0,IX,IY INTEGER IGV(0:NMAX)！读取晶粒生长步长；WRITE(*,*)"PLEASE INPUT THE TIME STEP "READ(*,*)TMAXISEED=RTC()! 定义基体体积能为10,所有晶粒体积能为1IGV=1IGV(0)=10! 定义晶粒长大位置（100个形核点初始形核位置），并附已不同的取向号DO I=1, NMAXIX0=IR*RAN(ISEED)+1JY0=JR*RAN(ISEED)+1IS(IX0,JY0)=IEND DO! 边界条件IS(0,1:JMAX)=IS(IMAX,1:JMAX)IS(IMAX+1,1:JMAX)=IS(1,1:JMAX)IS(0:IMAX+1,0)=IS(0:IMAX+1,JMAX)IS(0:IMAX+1,JMAX+1)=IS(0:IMAX+1,1)OPEN(1,FILE="E:\LUKE.DAT")! 寻找晶粒边界。
DO T=1,TMAXDO X=1,IRDO Y=1,JRIX=IR*RAN(ISEED)+1JY=JR*RAN(ISEED)+1ISN=(/IS(IX-1,JY-1),IS(IX-1,JY),IS(IX-1,JY+1),IS(IX,JY-1) & ,IS(IX,JY+1),IS(IX+1,JY-1),IS(IX+1,JY),IS(IX+1,JY+1)/) E0=COUNT(ISN.NE.IS(IX,JY))! 如果不是晶粒边界，则跳出，重新循环IF(E0.EQ.0)CYCLE! 随机寻找一个相邻点NR=8*RAN(ISEED)+1NSTATE=ISN(NR)! 判断与相邻点的能量差，并决定是否改变状态RD=RAN(ISEED)E=COUNT(ISN.NE.NSTATE)IG=IGV(NSTATE)-IGV(IS(IX,JY))DE=E-E0+IG+2.5*RD-1.25IF(DE.LT.0.0)IS(IX,JY)=NSTATEISRE=SETCOLOR(MOD(IS(IX,JY),15))ISRE=SETPIXEL(IX,JY)ENDDOENDDOWRITE(1,*)T,1.0*COUNT(IS.NE.0)ENDDOCLOSE(1)END八）元胞自动机模拟生命游戏程序（生命永不停止）USE MSFLIBPARAMETER IR=400,JR=400,NMAX=40000 !NMAX-随机产生的生命种子INTEGER IS(0:1001,0:1001),IS1(0:1001,0:1001),ISN(1:8), TMAX, NUM！IS-基体的二维数组PRINT*,'PLEASE INPUT LOOP(TMAX)'READ*, TMAXISEED=RTC()IS=15 ！“死”的状态，基体为白色！赋予生命的种子，“活”的状态1DO I=1, NMAXIX0=IR*RAN(ISEED)+1JY0=JR*RAN(ISEED)+1IS(IX0,JY0)=1END DO!EXECUTE THE RULEDO T=1,TMAXIS1=IS！边界条件IS(0,1:JMAX)=IS(IMAX,1:JMAX)IS(IMAX+1,1:JMAX)=IS(1,1:JMAX)IS(0:IMAX+1,0)=IS(0:IMAX+1,JMAX)IS(0:IMAX+1,JMAX+1)=IS(0:IMAX+1,1)！搜索生命存在的位置DO IX=1,IRDO JY=1,JR！判断邻居状态ISN=(/IS(IX-1,JY-1),IS(IX-1,JY),IS(IX-1,JY+1),IS(IX,JY-1)& ,IS(IX,JY+1),IS(IX+1,JY-1),IS(IX+1,JY),IS(IX+1,JY+1)/)NUM=COUNT(ISN.EQ.1)！赋予生存的条件IF((IS(IX,JY)==15.AND.NUM==3).OR.(IS(IX,JY)==1.AND.(NUM==3.OR.NUM==2))) THENIS1(IX,JY)=1ELSEIS1(IX,JY)=15END IF！画图ISRE=SETCOLOR(IS1(IX,JY))ISRE=SETPIXEL(IX,JY)END DOEND DOIS=IS1END DO九）元胞自动机模拟单晶长大USE MSFLIBPARAMETER IR=400,JR=400INTEGER IS(0:IR+1,0:JR+1),TMAX,ISN(1:8),NSTATE,T,NR,IX0,IY0,IX,JY !! 根据过去状态IS，定义现在状态为IS1；为了突出边界，特别定义ISN1 INTEGER IS1(0:IR+1,0:JR+1),ISN1(1:8)WRITE(*,*)"PLEASE INPUT THE TIME STEP "READ(*,*)TMAXISEED=RTC()IRC=IR/2 !=IR*ran(iseed)+1JRC=JR/2! 定义基体体积能为10,晶粒体积能为1IS=8IS(IRC,JRC)=1!! 在循环前定义现在状态数组IS1的初始值IS1=ISOPEN(1,FILE="E:\LUKE.DAT")DO T=1,TMAX!! 每次循环前重新定义过去状态数组ISIS=IS1! 边界条件IS(0,0:JR+1)=IS(IR,0:JR+1)IS(IR+1,0:JR+1)=IS(1,0:JR+1)IS(0:IR+1,0)=IS(0:IR+1,JR)IS(0:IR+1,JR+1)=IS(0:IR+1,1)!! 整个基体上，各个点上的状态都要根据规则改变，而非随机取点改变DO IX=1,IRDO JY=1,JRISN=(/IS(IX-1,JY-1),IS(IX-1,JY),IS(IX-1,JY+1),IS(IX,JY-1) & ,IS(IX,JY+1),IS(IX+1,JY-1),IS(IX+1,JY),IS(IX+1,JY+1)/)E0=COUNT(ISN.NE.IS(IX,JY))! 如果不是晶粒边界，则跳出，重新循环IF(E0.EQ.0)CYCLE! 随机寻找一个相邻点NR=8*RAN(ISEED)+1NSTATE=ISN(NR)! 判断与相邻点的能量差，并决定是否改变状态E=COUNT(ISN.NE.NSTATE)RD=RAN(ISEED)IG=NSTATE-IS(IX,JY)DE=E-E0+IG+2.5*RD-1.25!! 用现在状态数组IS1记录边界状态的改变IF(DE.LT.0.0)IS1(IX,JY)=NSTATEENDDOEND DO!! 每循环20次在显示屏幕上刷新状态（颜色）DO IX=1,IRDO JY=1,JR! IF(MOD(T,20).EQ.0)THENISN1=(/IS1(IX-1,JY-1),IS1(IX-1,JY),IS1(IX-1,JY+1),IS1(IX,JY-1)& ,IS1(IX,JY+1),IS1(IX+1,JY-1),IS1(IX+1,JY),IS1(IX+1,JY+1)/)ISRE=SETCOLOR(IS(IX,JY))! 如果是边界，定义特别颜色15,加以区分IF(COUNT(ISN1.NE.IS1(IX,JY)).GT.0) ISRE=SETCOLOR(15)ISRE=SETPIXEL(IX,JY)! END IFENDDOENDDO!!! 记录循环次数和对应的晶粒面积WRITE(1,*)T, SQRT(1.0*COUNT(IS.EQ.1))ENDDOCLOSE(1)END十）元胞自动机模拟多晶长大1.介绍蒙特卡罗和元胞自动机的区别。