FORTRAN90程序设计2

块IF结构
PROGRAM EXFD IMPLICIT NONE REAL :: IX，IY READ( *,* ) IX IF( IX > = 0.0 ) THEN IY = 4.0
(x2 42) 求分段函数 y 4
( x 0) ( x 0)
，X由键盘输入。
ELSE
• IF (SCORE > = 90) THEN GRADE = ’A’ ELSE IF (SCORE > = 80) THEN GRADE = ’B’ ELSE IF (SCORE > = 70) THEN GRADE = ’C’ ELSE IF (SCORE > = 60) THEN GRADE = ’D’ ELSE GRADE = ’E’ END IF 包含ELSE IF语句的块IF结构的格式为： IF( E_1 )THEN BLOCK_1 ELSE IF( E_2 )THEN BLOCK_2 …… ELSE IF( E_N -1 )THEN BLOCK_N -1 ELSE BLOCK_N ENDIF
Fortran90语言程序设计
计算机中心 2006.12
第2部分 选择结构程序设计



概述 关系表达式与逻辑表达式 逻辑IF语句 块IF结构 CASE结构 选择结构程序设计举例
概述

结构化程序的设计思想
只要三种控制结构就能表达用一个入口和一个出口框图所能表达的
任何程序逻辑，这三种控制结构分别为顺序结构、选择结构和循环 结构。
CASE结构

CASE结构的一般形式为：
SELECT CASE( CASE 表达式) CASE ( CASE 选择器1) BLOCK1 CASE ( CASE 选择器2) BLOCK2 …… [ CASE DEFAULT BLOCKD ] END SELECT
关于CASE结构的几点说明
(1) SELECT CASE语句是CASE结构的标志，是CASE结构的入口语句。 列出单值表示法，如CASE (3)，CASE (3，5，9)等； (2) CASE表达式可以是整型、逻辑型、字符型表达式，但不能是实型或 起始终止值表示法：CASE ( 起始值：终止值)，表示包括从起始值到终 止值之间的所有值(也包括起始值与终止值)。例如，CASE (3：5)即为 复型表达式。 CASE CASE选择器的类型应与CASE表达式的类型一致。 (3) (3，4，5)； (4) 当CASE表达式是整型表达式时，CASE选择器的表示可以有以下几 省略终止值表示法，即CASE ( 起始值：)，表示包括从起始值开始之后 的所有值 种形式： ( 也包括起始值 )； 省略起始值表示法，即CASE (：终止值)，表示包括终止值之前的所有 值 ( 也包括终止值)； 上述方法的混合表示，如，CASE (3：5，9)即为CASE (3，4，5，9)。


顺序结构(Sequence Structure)，是按照语句在程序中的结 Block1 逻辑 逻辑条件 构顺序一条一条的执行。 条件 Block2 选择结构 (Selection Structure)，是按照给定条件的值，来 真 假 判断执行哪个语句块。当条件满足时(值为.TRUE. )，执行 Block Block1 Block2 BLOCK1块；否则( 值为.FALSE. )，执行BLOCK2块。 循环结构 (Repetition Structure)，是按照给定的条件来确 定是否重复执行给定的一段可执行语句组成的程序段(也称 循环体 ) 。 图2.1 三种控制结构
(A) (B) (C)
概述

三种控制结构具有如下的共同特点：
每一种控制结构有且仅有一个入口和一个出口；
在每一种结构中没有不合乎逻辑的语句或表达式； 在每一种结构中不包含死循环。

结构化程序设计要求按照三种控制结构，自顶向下、 模块化地设计程序，使程序逻辑结构明确，易于理 解，易于维护。
FORTRAN90语言中提供了六种关系运算，这六种关系运算符分别
为：
代数表示 FORTRAN90表示 < < ≤ <= > > ≥ >= = == ≠ /=

FORTRAN90以前的版本中使用的关系运算符：.LT.（小于）、.LE.
（小于等于）、.GT.（大于）、.GE.（大于等于）、.EQ.（等 于）、.NE.（不等于），现在已不提倡使用。
块IF结构的嵌套

[例2.5] 编写计算分段函数：
无定义 x t ( a x 0 ) / t1 0 y a a ( t 3 t ) /( t 3 t 2 ) 0 (t 0 ) ( 0 t t1 ) ( t1 t t 2 ) (t 2 t t3 ) (t t3 )

[例2.1] 一货物单价为10元，购买100个以上九五折， 输入购买个数，求货款。用逻辑IF语句实现的程序
PROGRAM EXAM41
IMPLICIT NONE INTEGER :: N REAL :: PRICE, SUM
PRICE = 10.0
READ *, N IF( N > = 100 ) PRICE = PRICE * 0.95 SUM = PRICE * N PRINT *，SUM END PROGRAM EXAM41
逻辑IF语句


实现选择结构程序设计的常用方法有三种，即IF语 句、块IF结构和CASE结构。 逻辑IF语句是最简单的选择结构。它的一般形式为：
IF( E ) S

其中，IF是关键词，E为逻辑表达式；S是一条可执 行语句，称为IF语句的内嵌语句。
IF( X > = Y ) PRINT*，X，Y
逻辑IF语句
( A + B ) <= A* ( SQRT ( B * B - 4.0 * A * C ) )，表示数学式
A B B 4 AC
2
B / = ( C - D ) / LOG ( B )，表示数学式B≠(C-D)/lnB
关系表达式与逻辑表达式

逻辑表达式
逻辑型常量只有两个：.TRUE.表示“真”，.FALSE.表示“假”。
(1) ELSE 嵌套时，必须把整个块IF结构完整的嵌在THEN块或 BLOCK22 ELSE块中，不允许跨越； BLOCK2 ENDIF (2) ENDIF 最内层的IF语句和其最近的ENDIF匹配，从内到外； ENDIF (3) 为便于识别可采用上面的缩格写法；
块IF结构的嵌套

[例2.3] 求一元二次方程的根

.AND.
.OR.
逻辑与
逻辑或
A .AND. B
A .OR. B
当A、B皆为真时，A .AND. B为真
当A、B之一为真时，A .OR. B为真
.NOT.
.EQV. .NEQV. .XOR.
逻辑非
逻辑等 逻辑不等 同.NEQV.
.NOT. A
A .EQV. B A .NEQV. B
当A为真时，.NOT. A为假
关系表达式与逻辑表达式

关系表达式
A > B ，表示数学式：A > B；
X + Y <= C ，表示数学式：X + Y ≤ C； X – Y <= 1.0E-6 ，表示数学式：X – Y ≤ 10-6； X ** 2 + Y ** 2 + Z **2 /= R **2 ，表示数学式：X2 + Y2 + Z2 ≠ R2。
块IF结构

简单的块IF结构
块IF结构的一般格式为： IF( E ) THEN BLOCK1 ELSE BLOCK2 ENDIF

其中：E是逻辑表达式；IF、THEN、ELSE、ENDIF是关键 词。BLOCK1称为THEN块，它是一组FORTRAN语句； BLOCK2称为ELSE块，也是一组FORTRAN语句。ENDIF 是块IF结构的结束语句，它提供了块IF结构的出口。
逻辑型变量用来存放逻辑值，因此，逻辑变量的取值也只有两
个：.TRUE.或.FALSE.。 逻辑型变量在使用时必须首先用类型说明语句进行说明，说明逻辑 变量的类型说明语句为： LOGICAL [( KIND = N ) ][，属性说明表] :: 变量表
关系表达式与逻辑表达式

逻辑运算符
逻辑运算符 含 义 逻辑运算举例 例子的含义
下面列出了几个逻辑表达式： .TRUE. .OR. .FALSE. 逻辑常量的运算； A .AND. B .OR. C 逻辑变量的运算； A > = B .AND. C < A / 2 关系表达式的运算； ( .NOT. .FALSE. ) .EQV. ( A .AND. B .OR. C ) 逻辑表达式的运算。
ax
2
bx c 0
。

块IF结构的命名
如果有过多的嵌套时，会给程序的编写和阅读带来困难。
FORTRAN90允许给块IF结构命名，该结构名作为块IF结构的标识，
可以提高程序的可读性。
块IF结构的嵌套

多重条件的IF结构
例如，统计某个班学生的成绩时，大于等于90分的为A，
小于90大于等于80分的为B，小于80大于等于70分的为 C，小于70大于等于60分的为D，小于60分的为E。
关于CASE结构的几点说明
(5) (6) 当CASE表达式是逻辑型时，CASE选择器也应取逻辑值。逻辑值只
逻辑表达式的说明
(1) 逻辑运算符两侧的圆点“ .”不能省略； (4) 在逻辑表达式中，运算符.NOT.可以与其它运算符相邻， (2) 算术运算符的运算对象是数值量，运算结果是数值。关 这时，.NOT.应跟在其它运算符的后面。例如：A .OR..NOT.B 除了与.NOT.相邻之外，其它运算符不能相邻。例如下面的