Fortran学习3：控制流2：循环

一个程序中循环是非常重要的，他会控制变量进行多次相同运算，在数组操作中有着不可替代的地位，今天就走进Fortran的循环，感受一下循环的乐趣。

哦，对了，Fortran程序在stop之前，可以加一个pause，这样.exe文件运行时就不会跳窗一而过了，这就相当于c++的system（pause）。

1、Do循环：

结构是这样的：

do counter = 1, UpperBound, step！counter是计数器，！UpperBound是上界，只要counter<=UpperBound，循环就继续进行！step就是迭代步数，每执行一次，count=count+step
......
end do

上面用来做计数器的counter变量，脱离了循环语句之后就不能再用任何其他命令去改变器数值，不然编译就会出错。

随遍写个Do循环试一试：

program  main
integer number
number=1
do counter = 1, 100, 1number=number+counterwrite(*,*)number
end do
pause
stop
end

结果：

太长了，就展示一小部分

do循环结束之后，要去思考一个很有意思的问题：如果退出循环的条件是对逻辑成立的判断，那我们应该怎么做呢？

答案就是：DO while循环：

do while(！逻辑判断)
...
end do

其实，在后面的新兴语言中，while循环时非常常用的一个，但我个人更喜欢c++的while循环，更简洁也更明了：

while(逻辑判断){}

简单的写写书上的例题：输出：2+4+6+8+10的结果：

program  main
implicit none
integer number
integer sum
number=2
sum=0
do while(number<=10)sum=sum+numbernumber=number+2
end do
write(*,*)"2+4+6+8+10=",sum
pause
stop
end

！注意，这个pause，如果你时直接在vscode等ide的集成终端上操作时，可以在代码最后不用pause，但如果你要使用.exe文件运行的时候，代码中加个pause时一个不错的选择，不要害怕出现的warning，那个在这里压根就没啥大用。

再玩一个，猜年龄（书上时猜蔡小姐的体重，但我觉得这样太冒犯蔡小姐了，还是猜年龄吧）

program mainimplicit noneinteger errorparameter(error=1)integer:: age=26integer input_agedo while(abs(age-input_age)>=error)write(*,*)"input Mis Cai'age"read(*,*)input_ageend do    write(*,*)"great!,you are right",input_age! pausestop
end program main

cycle命令，一旦出现器所对应的条件，那就跳过，直接进行下一次循环：这里举一个等差数列相加的例子1+3+5+7+9+...+41,但其中如果下一个数时3x的话，就跳过：

program mainimplicit noneinteger ::sum=0integer counter！注意，前面的那个2+4+6+8的代码，没有声明counter是什么类型，但也可以运行的原因是只是用的！加法，他不会报错，但是这里我使用了mod函数求余，所以必须要什么counter的类型，！否则就会因为没有什么counter的类型报错：！Error: Symbol 'counter' at (1) has no IMPLICIT typedo  counter = 1, 41, 2if(mod(counter,3)==0)cyclesum=sum+counterend dowrite(*,*)"sum:",sum
stop
end program main

exit：它满足条件的时候就跳出循环了，do 循环和exit的配合就相当于do while循环，改写一下猜蔡小姐年龄的代码：

program mainimplicit noneinteger errorparameter(error=1)integer:: age=26integer input_agedo write(*,*)"input Mis Cai'age"read(*,*)input_ageif(abs(age-input_age)<error)exitend do    write(*,*)"great!,you are right",input_age! pausestop
end program main

我还是第一次见到给循环命名的，感觉没这个必要嘛，实在是记不住循环是干啥的，直接写个注释他不香吗？，但既然Fortran有这个，那就稍微写写吧，感觉没啥大用，反正后面编程我肯定不会给循环命名，有点太傻乎乎的感觉了

就还是给上面的猜蔡小姐年龄的循环，直接改一下就行：

    a_cycle: do write(*,*)"input Mis Cai'age"read(*,*)input_ageif(abs(age-input_age)<error)exitend do a_cycle

简单练练手吧：

1：等比数列求和：

program main
implicit none
integer ::a1=2
integer:: sum=0
do while(a1<=100)sum=sum+a1a1=a1*2
end do
write(*,*)"sum=",sum
stop
end program main

2：输出斐波那契数列：

program fibonacciimplicit noneinteger fn,fn_1integer fn_2,counterfn=0fn_1=1fn_2=0write(*,*)fn_2write(*,*)fn_1do counter=1,20,1fn=fn_1+fn_2fn_2=fn_1fn_1=fnwrite(*,*)fnend dostop end

3、输入判断运算

program mainimplicit nonereal a,bcharacter ::Key='Y'character symbolinteger:: answer=0real ::ans=0do while((Key=='y').or.(key=='Y'))write(*,*)"input a:"read(*,*)awrite(*,*)"input b:"read(*,*)bwrite(*,*)"input Symbol :"read(*,*)symbolselect case(symbol)case('+')ans=a+bwrite(*,*)anscase('-')ans=a-bwrite(*,*)anscase('*')ans=a*bwrite(*,*)anscase('/')ans=a/bwrite(*,*)anscase defaultwrite(*,*)"error symbol"end selectwrite(*,*)"keep going?"read(*,*)Keyend do
stop
end program main

可以把我的代码复制后自己运行一下。

4、加密、解密：

ascii码值加3：

program mainimplicit nonecharacter(len=30):: stringinteger i, StringLengthinteger keyparameter(key=3)write(*,*)"input string"read(*,*)stringStringLength=len-trim(string)do i=1,StringLengthstring(i:i)=char(ichar(string(i:i))+key)end dowrite(*,*)stringstop
end

书上写的不太对劲，总是报错，说是len没有隐式声明，百思不得其解...

行了，再把书上的题做一做：

1、输出五次fortran：这个就算了，太简单了，真没啥意思

2、循环计算等差数列1+3+5+7+...+99：参考前面的2+4+6+8+...+

3、对蔡小姐的体重猜五次，少于五次猜中，跳出循环，猜测次数多于五次，也要跳出循环：

这个很简单，用控制流加上exit修改修改上面的程序就ok：

program mainimplicit noneinteger errorparameter(error=1)integer:: age=26integer input_age,counterinteger UpperBoundparameter(UpperBound=5)counter=1do while(counter<=UpperBound)write(*,*)"input Mis Cai'age"read(*,*)input_ageif(abs(age-input_age)<error)exitcounter=counter+1end doif((counter>UpperBound).and.(abs(age-input_age)>=error))thenwrite(*,*)"you wrong"    elsewrite(*,*)"great!,you are right",input_ageend if! pausestop
end program main

结果：左边是超过五次就停止程序，右边是猜对之后。

4、计算1/1！+1/2！+...+1/10!：

function pro(input) result(output)
integer product
product=1
do counter=1,input
product=product*counter
end do
end function pro
program main
! 其实这里使用函数会更简单一些，所以我设置了函数pro
real ::sum=0
do i=1,10
sum=sum+1/pro(i)
end do
write(*,*)sum
stop
end

结果（我没有理会warning）：

5、除去字符串里的空格：

program blankimplicit nonecharacter(len=30)::stringwrite(*,*)"input a string"read(*,*)stringinteger stringlenstringlen=len-trim(string)do i=1,stringleninteger j=i+1if(string(i)==" ")thenstring(i)=string(j)end ifend dostop
end program blank
！还是会出现len没有定义的问题查了很多，也没有查到为什么
！emm...就放着吧，反正我以后用Fortran大致要做的是地震道数据的处理，
!对字符串的操作可能并不是很多，就放着吧

hhh，到这里Fortran的所有基础语法就已经差不多了，已经可以向着数组迈进了，数组我会分两天进行学习，第一天是固定数组，第二天是可变数组，这两个都是非常重要的数据结构，可以说，没有数组的支撑，一个程序是很难完成设计者所要完成的功能的。

ok，控制流就到这里了，byebye！

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