程序設(shè)計(jì)概述課件

FORTRAN程序設(shè)計(jì)主講：張華zhhua1979@163.com科技樓518FORTRAN程序設(shè)計(jì)主講：張華0.1課程的意義0.2教學(xué)內(nèi)容和目標(biāo)0.3教學(xué)要求0.4學(xué)習(xí)方法0.5教材及參考書0前言0前言程序設(shè)計(jì)是物探工作者必備工具之一數(shù)據(jù)處理、格式轉(zhuǎn)換等正反演、信號(hào)處理等國(guó)內(nèi)外物探數(shù)據(jù)處理軟件大多數(shù)采用FORTRAN語(yǔ)言編寫FORTRAN語(yǔ)言計(jì)算領(lǐng)域的優(yōu)越性0.1課程的意義

程序設(shè)計(jì)是物探工作者必備工具之一0.1課程的意義教學(xué)內(nèi)容基本概念：Fortran語(yǔ)言的語(yǔ)法程序設(shè)計(jì)：利用Fortran進(jìn)行程序設(shè)計(jì)解決問題：利用Fortran解決專業(yè)問題教學(xué)目標(biāo)具備初步高級(jí)程序設(shè)計(jì)能力能夠程序調(diào)試、測(cè)試、驗(yàn)證能力養(yǎng)成良好的編程習(xí)慣具備采用程序設(shè)計(jì)解決實(shí)際物探問題的能力0.2教學(xué)內(nèi)容和目標(biāo)教學(xué)內(nèi)容0.2教學(xué)內(nèi)容和目標(biāo)

注意基本能力的培養(yǎng)理論教學(xué)與實(shí)踐并重

關(guān)于作業(yè)

要求獨(dú)立完成關(guān)于考核

平時(shí)成績(jī)30%，考勤、作業(yè)和實(shí)驗(yàn)

考試成績(jī)70%0.3教學(xué)要求注意基本能力的培養(yǎng)0.3教學(xué)要求多看、多練、多想（“三多”）多看：經(jīng)典代碼多練：典型的算法編程實(shí)現(xiàn)多想：程序的改進(jìn)網(wǎng)絡(luò)資源FORTRAN論壇、QQ群等Google、百度中搜索“FORTRAN”源碼庫(kù)、文庫(kù)等0.4學(xué)習(xí)方法多看、多練、多想（“三多”）0.4學(xué)習(xí)方法教材FORTRAN95程序設(shè)計(jì)、中國(guó)電力出版社參考書FORTRAN95/2003程序設(shè)計(jì)、中國(guó)電力出版社VISUALFORTRAN常用數(shù)值算法集、科學(xué)出版社VISUALFORTRAN編程指南、人民郵電出版社FORTRAN完全自學(xué)手冊(cè)、機(jī)械工業(yè)出版社Fortran常用算法程序集、清華大學(xué)出版社0.5教材及參考書教材0.5教材及參考書1.1算法1.2程序與程序設(shè)計(jì)1.3Fortran程序設(shè)計(jì)的初步1算法與程序設(shè)計(jì)1算法與程序設(shè)計(jì)現(xiàn)代含義是采用邏輯思維的方法對(duì)獲取數(shù)據(jù)用計(jì)算機(jī)處理的步驟，即計(jì)算機(jī)解題步驟或計(jì)算機(jī)算法。算法有五個(gè)基本特征：正確性：一個(gè)好的算法或程序必須保證執(zhí)行后的結(jié)果正確?？勺x性：一個(gè)好的算法或程序應(yīng)有良好的可讀性。通用性：一個(gè)好的算法或程序要盡可能通用，應(yīng)適用一類問題的求解，提高算法設(shè)計(jì)的效率。如：設(shè)計(jì)求解一元二次方程2x2+3x+1=0的算法，該算法最好設(shè)計(jì)成求解一元二次方程ax2+bx+c=0的算法。高效率：高效率包括時(shí)間和空間兩個(gè)方面。執(zhí)行速度快、運(yùn)行時(shí)間短、占用內(nèi)存少。1.1.1算法的概念現(xiàn)代含義是采用邏輯思維的方法對(duì)獲取數(shù)據(jù)用計(jì)算機(jī)處理的步驟，即Fortran是結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，每個(gè)程序單位可由三種基本結(jié)構(gòu)組成：

⑴順序結(jié)構(gòu)⑵分支選擇結(jié)構(gòu)⑶循環(huán)結(jié)構(gòu)實(shí)踐證明，任何復(fù)雜的問題都可以用這三種基本結(jié)構(gòu)來描述。1.1.2算法及其表示方法Fortran是結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，每個(gè)程序單位可由三種基本自然語(yǔ)言描述。流程圖描述N-S圖描述PAD圖描述偽代碼描述1.1.2算法的描述方法自然語(yǔ)言描述。1.1.2算法的描述方法問題：輸入依次10個(gè)數(shù)選擇最大值偽代碼描述

自然語(yǔ)言描述①inputx 輸入一個(gè)數(shù)，并把該數(shù)存入x中②max<=x 把x的值送入max中③n=0 設(shè)置一個(gè)計(jì)數(shù)器n，并置初值為0④ifn=9goto⑨

如果n的值等于9則轉(zhuǎn)入第⑨步執(zhí)行⑤inputx 輸入一個(gè)數(shù)，并把該數(shù)存入x中⑥ifmax＜xthenmax<=x如果max的值小于x的值，

則把x的值送入max中⑦n=n+1 計(jì)數(shù)器n增加1⑧goto④

轉(zhuǎn)向第④步執(zhí)行⑨outputmax 輸出max的值問題：輸入依次10個(gè)數(shù)選擇最大值偽代碼描述1.2.1程序與程序設(shè)計(jì)

計(jì)算機(jī)解決問題所需要的一系列代碼化指令序列——計(jì)算機(jī)程序。

程序=數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)+算法即“程序就是在數(shù)據(jù)的某些特定的表示方式和結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，對(duì)抽象算法的具體描述?！?/p>

上述公式可擴(kuò)充為：程序=數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)+算法+程序設(shè)計(jì)方法+語(yǔ)言工具1.2.1程序與程序設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)解決問題所需1.2.3程序設(shè)計(jì)的基本方法所謂面向過程的程序設(shè)計(jì)，是指利用面向過程的語(yǔ)言工具（如Basic、Pascal、Fortran和C等）進(jìn)行程序開發(fā)的各項(xiàng)活動(dòng)。面向過程的程序設(shè)計(jì)優(yōu)點(diǎn)：編程簡(jiǎn)單、結(jié)構(gòu)性強(qiáng)、可讀性好，程序執(zhí)行時(shí)序特征明顯；遵循這種結(jié)構(gòu)的程序只有一個(gè)入口和一個(gè)出口。缺點(diǎn)：存在數(shù)據(jù)與程序模塊的分離和程序的可重用性差等問題?；舅枷耄喊岩粋€(gè)需要求解的復(fù)雜問題分為若干個(gè)模塊來處理，每個(gè)模塊處理一個(gè)子問題；設(shè)計(jì)時(shí)遵循自頂向下、逐步細(xì)化、模塊化設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)化編碼的原則。1.2.3程序設(shè)計(jì)的基本方法所謂面向過程的程序設(shè)計(jì)，是指利用1.2.3程序設(shè)計(jì)的基本方法結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)方法：結(jié)構(gòu)化編碼在結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)中，任何復(fù)雜的算法，都可以由三種基本結(jié)構(gòu)組成。在構(gòu)造算法時(shí)，也僅以三種基本結(jié)構(gòu)作為基本單元。遵循這種結(jié)構(gòu)的程序只有一個(gè)輸入口和一個(gè)輸出口。模塊化設(shè)計(jì)將一個(gè)復(fù)雜問題的程序分為若干個(gè)程序模塊，每個(gè)模塊完成一項(xiàng)特定功能；其中有一個(gè)主模塊和若干個(gè)子模塊，主模塊控制各個(gè)子模塊來實(shí)現(xiàn)整個(gè)程序的功能。自頂向下，逐步細(xì)化1.2.3程序設(shè)計(jì)的基本方法結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)方法：結(jié)構(gòu)化編碼模1.3程序設(shè)計(jì)的基本方法面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)是一種新的程序設(shè)計(jì)范型。它將一些新的理念和結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)中好的思想相融合，提供了一種全新的程序設(shè)計(jì)方法。面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)基本思想

將一個(gè)需要求解的問題分解為一系列實(shí)體（對(duì)象），然后圍繞這些對(duì)象建立數(shù)據(jù)和函數(shù)；函數(shù)的功能決定了該對(duì)象的行為。規(guī)定一個(gè)對(duì)象的函數(shù)可以訪問另一對(duì)象的函數(shù)，但一個(gè)對(duì)象的數(shù)據(jù)不能應(yīng)用于另一對(duì)象的函數(shù)中。幾個(gè)基本概念：三類機(jī)制：類,對(duì)象,屬性,事件,方法封裝、繼承、多態(tài)1.3程序設(shè)計(jì)的基本方法面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)是一種新的程序設(shè)計(jì)分析問題，建立數(shù)學(xué)模型；設(shè)計(jì)算法，繪制流程圖；

選擇語(yǔ)言，編寫程序；

調(diào)試程序，分析結(jié)果；整理資料，撰寫文檔。進(jìn)行程序設(shè)計(jì)要遵循有關(guān)的程序設(shè)計(jì)規(guī)則和采用成熟的程序設(shè)計(jì)方法。程序設(shè)計(jì)方法有兩種：一種是面向過程方法;一種是面向?qū)ο蠓椒?。前者稱為傳統(tǒng)方法,后者稱為現(xiàn)代方法,代表了程序設(shè)計(jì)方法的發(fā)展趨勢(shì)。面向過程方法又分為模塊化方法和結(jié)構(gòu)化方法。1.2.2程序設(shè)計(jì)的步驟分析問題，建立數(shù)學(xué)模型；1.2.2程序設(shè)計(jì)的步驟Case1:估算地球的重力加速度隨高度的變化數(shù)學(xué)模型：

1.2.2程序設(shè)計(jì)的步驟開始設(shè)置常數(shù)a,f輸出G結(jié)束R<a輸入M,RR>aGG

programEarth_gra

!估算地球的重力加速度隨高度的變化

implicitnone

!F:引力常數(shù)；Earth_M：地球質(zhì)量；Earth_R：地球半徑

realf,Earth_M,Earth_R

!定義常數(shù)

parameter(f=6.667E11,Earth_M=5.976E24,Earth_R=6.371E6)

realR,g!R：海拔高程；g:重量加速度

read*,R

if(R>=0)theng=-f*Earth_M*(Earth_R+R)/(Earth_R)**3!海拔小于零

elseg=-f*Earth_M/(Earth_R+R)**2!海拔大于零

endif

print*,"海拔為",R,'重力加速度大約為：',g,'m/s^2'end

Case1:估算地球的重力加速度隨高度的變化1.2.2程序程序代碼規(guī)范清晰、語(yǔ)句表達(dá)準(zhǔn)確到位常量、變量類型申明清楚注釋書寫清楚，利人利己多練多寫多編譯充分利用人腦，簡(jiǎn)化計(jì)算量提高效率養(yǎng)成良好的編程習(xí)慣1.2.3編程要點(diǎn)程序代碼規(guī)范清晰、語(yǔ)句表達(dá)準(zhǔn)確到位1.2.3編程要點(diǎn)1.3.1發(fā)展歷史1.3.2特點(diǎn)與功能1.3.3字符集1.3.4標(biāo)示符1.3.5書寫格式1.3.6語(yǔ)句1.3.6編譯環(huán)境1.3FORTRAN程序設(shè)計(jì)初步1.3.1發(fā)展歷史1.3FORTRAN程序設(shè)計(jì)初步1957年IBM發(fā)表，F(xiàn)ortran→FormulaTranslatorFortranI,第一個(gè)被正式推廣使用的高級(jí)語(yǔ)言主要面向科學(xué)計(jì)算：是為科學(xué)、工程問題或企事業(yè)管理中的那些能夠用數(shù)學(xué)公式表達(dá)的問題而設(shè)計(jì)，其數(shù)值計(jì)算的功能較強(qiáng)1966年AmericanStandardsAssociation制定Fortran66標(biāo)準(zhǔn)1978年4月ANSI正式公布新的標(biāo)準(zhǔn):Fortran(X3.9-1978)——

Fortran771991年5月通過了研制期間稱為Fortran8x的Fortran90Fortran95標(biāo)準(zhǔn)在1997年由ISO公布，為Fortran90的修正版，加強(qiáng)了Fortran在并行運(yùn)算方面的支持。1.3.1發(fā)展歷史1957年IBM發(fā)表，F(xiàn)ortran→FormulaTr發(fā)展歷史長(zhǎng)，積累的財(cái)富多書寫和語(yǔ)法規(guī)則要求嚴(yán)格可直接對(duì)數(shù)組和復(fù)數(shù)進(jìn)行運(yùn)算具有不可替代的并行計(jì)算功能FORTRAN是一種編譯語(yǔ)言1.3.2特點(diǎn)和功能發(fā)展歷史長(zhǎng)，積累的財(cái)富多1.3.2特點(diǎn)和功能字符是組成程序的基本符號(hào)，程序中的變量、函數(shù)、表達(dá)式、語(yǔ)句等程序基本要素都是用一個(gè)個(gè)不同的字符書寫構(gòu)成的1.3.3字符集英文26個(gè)字母A~Z及a~z（英文字母大小寫不分）數(shù)字0~922個(gè)特殊符號(hào)

:=+-*/(),.‘’!“”%&;<>?$_空格符字符是組成程序的基本符號(hào)，程序中的變量、函數(shù)、表達(dá)式、語(yǔ)句等標(biāo)識(shí)符是用來表示程序中的變量、符號(hào)常量、函數(shù)、程序等對(duì)象的一組符號(hào)。命名規(guī)則標(biāo)識(shí)符由字母和（或）數(shù)字、下劃線符號(hào)組成，且第一個(gè)字符必須是字母。ABC，x，y2，S123，sum，B2K9P3，MY_SUB，pro_fileA-B，x&y，6T，，S(x)B1.3.4標(biāo)識(shí)符標(biāo)識(shí)符是用來表示程序中的變量、符號(hào)常量、函數(shù)、程序等對(duì)象的一使用變量名、程序名、函數(shù)名和符號(hào)常量名等字母大寫和小寫等價(jià)空格不起作用沒有保留字在給標(biāo)識(shí)符起名時(shí)，應(yīng)充分考慮其所代表對(duì)象的含義，盡可能做到見名知義，以便于程序的閱讀、修改和調(diào)試不能出現(xiàn)同一個(gè)標(biāo)識(shí)符代表不同對(duì)象1.3.4標(biāo)識(shí)符使用1.3.4標(biāo)識(shí)符FixedFormat（固定格式）是舊式的寫法，有較多的限制文件名用*.F或*.FORFreeFormat（自由格式）Fortran90以后新增的寫法文件名用*.F901.3.5書寫格式FixedFormat（固定格式）1.3.5書寫格式Fixedformat(固定格式)源程序必須嚴(yán)格按照一定的格式來書寫在編譯時(shí)對(duì)一行中不同位置上的內(nèi)容分別處理Fixedformat(固定格式)源程序必須嚴(yán)格按照一定的在fixedformat中，規(guī)定了程序代碼每一行中每個(gè)字段的意義程序代碼中的多余的空格沒有意義，僅做分隔和方便閱讀,如SIN(X)SIN(X)配合打孔卡片的使用Fixedformat(固定格式)在fixedformat中，規(guī)定了程序代碼每一行中每個(gè)字段Fortran90開始使用，文件名為*.F90不再規(guī)定每一行的第幾個(gè)字符有什么作用嘆號(hào)”!”后面的文本都是注釋每行可以編寫132個(gè)字符行號(hào)寫在每行的最前面一行程序代碼的最后如果是符號(hào)＆，代表下一行程序會(huì)和這一行連接。如果一行程序代碼的開頭是符號(hào)＆，代表它會(huì)和上一行程序連接freeformat中的空格同樣無(wú)意義，純粹用來作為分隔及方便閱讀程序代碼使用Freeformat(自由格式)Fortran90開始使用，文件名為*.F90FreefFreeformat(自由格式)Freeformat(自由格式)Fortran90程序是一種分塊形式的程序，整個(gè)程序由若干個(gè)程序模塊組成。各模塊都有相似的語(yǔ)句組織形式，其中主程序起整體控制作用，各輔程序模塊各自完成問題中的一個(gè)算法1.3.6語(yǔ)句Fortran90程序是一種分塊形式的程序，整個(gè)程序由若干個(gè)主程序[PROGRAM程序名]←語(yǔ)句可省略.....END[PROGRAM[程序名]]←END必須有輔程序(過程)SUBROUTINE子程序FUNCTION函數(shù)BLOCKDATA塊數(shù)據(jù)MODULE模塊(F90)內(nèi)部過程

CONTAINS(F90)程序單位主程序程序單位PROGRAM,FUNCTION,SUBROUTINE,MODULE,BLOCKDATAUSEFORMAT

ENTRYIMPLICITNONEPARAMETERIMPLICITPARAMETER&DATA定義：派生類型、接口塊、變量類型、語(yǔ)句函數(shù)DATA執(zhí)行結(jié)構(gòu)CONTAINS內(nèi)部過程或模塊過程END程序順序整個(gè)程序中只能有一個(gè)PROGRAM，一個(gè)BLOCKDATA，可以有多個(gè)各自命名的FUNCTION和SUBROUTINE輔程序。PROGRAM,FUNCTION,SUBROUTINE,語(yǔ)句分類非執(zhí)行語(yǔ)句可執(zhí)行語(yǔ)句程序標(biāo)識(shí)語(yǔ)句和入口語(yǔ)句說明語(yǔ)句賦初值語(yǔ)句格式語(yǔ)句語(yǔ)句函數(shù)定義語(yǔ)句賦值語(yǔ)句輸入輸出語(yǔ)句控制語(yǔ)句PROGRAM,FUNCTION,SUBROUTINE,MODULE,BLOCKDATA變量、數(shù)組、參數(shù)等得聲明DATA語(yǔ)句format語(yǔ)句分類非執(zhí)行語(yǔ)句可執(zhí)行語(yǔ)句程序標(biāo)識(shí)語(yǔ)句和入口語(yǔ)句說明語(yǔ)句賦1.3.5編譯環(huán)境1.3.5編譯環(huán)境1.3.5編譯環(huán)境1.3.5編譯環(huán)境演講完畢，謝謝觀看！演講完畢，謝謝觀看！FORTRAN程序設(shè)計(jì)主講：張華zhhua1979@163.com科技樓518FORTRAN程序設(shè)計(jì)主講：張華0.1課程的意義0.2教學(xué)內(nèi)容和目標(biāo)0.3教學(xué)要求0.4學(xué)習(xí)方法0.5教材及參考書0前言0前言程序設(shè)計(jì)是物探工作者必備工具之一數(shù)據(jù)處理、格式轉(zhuǎn)換等正反演、信號(hào)處理等國(guó)內(nèi)外物探數(shù)據(jù)處理軟件大多數(shù)采用FORTRAN語(yǔ)言編寫FORTRAN語(yǔ)言計(jì)算領(lǐng)域的優(yōu)越性0.1課程的意義

程序設(shè)計(jì)是物探工作者必備工具之一0.1課程的意義教學(xué)內(nèi)容基本概念：Fortran語(yǔ)言的語(yǔ)法程序設(shè)計(jì)：利用Fortran進(jìn)行程序設(shè)計(jì)解決問題：利用Fortran解決專業(yè)問題教學(xué)目標(biāo)具備初步高級(jí)程序設(shè)計(jì)能力能夠程序調(diào)試、測(cè)試、驗(yàn)證能力養(yǎng)成良好的編程習(xí)慣具備采用程序設(shè)計(jì)解決實(shí)際物探問題的能力0.2教學(xué)內(nèi)容和目標(biāo)教學(xué)內(nèi)容0.2教學(xué)內(nèi)容和目標(biāo)

注意基本能力的培養(yǎng)理論教學(xué)與實(shí)踐并重

關(guān)于作業(yè)

要求獨(dú)立完成關(guān)于考核

平時(shí)成績(jī)30%，考勤、作業(yè)和實(shí)驗(yàn)

考試成績(jī)70%0.3教學(xué)要求注意基本能力的培養(yǎng)0.3教學(xué)要求多看、多練、多想（“三多”）多看：經(jīng)典代碼多練：典型的算法編程實(shí)現(xiàn)多想：程序的改進(jìn)網(wǎng)絡(luò)資源FORTRAN論壇、QQ群等Google、百度中搜索“FORTRAN”源碼庫(kù)、文庫(kù)等0.4學(xué)習(xí)方法多看、多練、多想（“三多”）0.4學(xué)習(xí)方法教材FORTRAN95程序設(shè)計(jì)、中國(guó)電力出版社參考書FORTRAN95/2003程序設(shè)計(jì)、中國(guó)電力出版社VISUALFORTRAN常用數(shù)值算法集、科學(xué)出版社VISUALFORTRAN編程指南、人民郵電出版社FORTRAN完全自學(xué)手冊(cè)、機(jī)械工業(yè)出版社Fortran常用算法程序集、清華大學(xué)出版社0.5教材及參考書教材0.5教材及參考書1.1算法1.2程序與程序設(shè)計(jì)1.3Fortran程序設(shè)計(jì)的初步1算法與程序設(shè)計(jì)1算法與程序設(shè)計(jì)現(xiàn)代含義是采用邏輯思維的方法對(duì)獲取數(shù)據(jù)用計(jì)算機(jī)處理的步驟，即計(jì)算機(jī)解題步驟或計(jì)算機(jī)算法。算法有五個(gè)基本特征：正確性：一個(gè)好的算法或程序必須保證執(zhí)行后的結(jié)果正確?？勺x性：一個(gè)好的算法或程序應(yīng)有良好的可讀性。通用性：一個(gè)好的算法或程序要盡可能通用，應(yīng)適用一類問題的求解，提高算法設(shè)計(jì)的效率。如：設(shè)計(jì)求解一元二次方程2x2+3x+1=0的算法，該算法最好設(shè)計(jì)成求解一元二次方程ax2+bx+c=0的算法。高效率：高效率包括時(shí)間和空間兩個(gè)方面。執(zhí)行速度快、運(yùn)行時(shí)間短、占用內(nèi)存少。1.1.1算法的概念現(xiàn)代含義是采用邏輯思維的方法對(duì)獲取數(shù)據(jù)用計(jì)算機(jī)處理的步驟，即Fortran是結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，每個(gè)程序單位可由三種基本結(jié)構(gòu)組成：

⑴順序結(jié)構(gòu)⑵分支選擇結(jié)構(gòu)⑶循環(huán)結(jié)構(gòu)實(shí)踐證明，任何復(fù)雜的問題都可以用這三種基本結(jié)構(gòu)來描述。1.1.2算法及其表示方法Fortran是結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，每個(gè)程序單位可由三種基本自然語(yǔ)言描述。流程圖描述N-S圖描述PAD圖描述偽代碼描述1.1.2算法的描述方法自然語(yǔ)言描述。1.1.2算法的描述方法問題：輸入依次10個(gè)數(shù)選擇最大值偽代碼描述

自然語(yǔ)言描述①inputx 輸入一個(gè)數(shù)，并把該數(shù)存入x中②max<=x 把x的值送入max中③n=0 設(shè)置一個(gè)計(jì)數(shù)器n，并置初值為0④ifn=9goto⑨

如果n的值等于9則轉(zhuǎn)入第⑨步執(zhí)行⑤inputx 輸入一個(gè)數(shù)，并把該數(shù)存入x中⑥ifmax＜xthenmax<=x如果max的值小于x的值，

則把x的值送入max中⑦n=n+1 計(jì)數(shù)器n增加1⑧goto④

轉(zhuǎn)向第④步執(zhí)行⑨outputmax 輸出max的值問題：輸入依次10個(gè)數(shù)選擇最大值偽代碼描述1.2.1程序與程序設(shè)計(jì)

計(jì)算機(jī)解決問題所需要的一系列代碼化指令序列——計(jì)算機(jī)程序。

程序=數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)+算法即“程序就是在數(shù)據(jù)的某些特定的表示方式和結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，對(duì)抽象算法的具體描述?！?/p>

上述公式可擴(kuò)充為：程序=數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)+算法+程序設(shè)計(jì)方法+語(yǔ)言工具1.2.1程序與程序設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)解決問題所需1.2.3程序設(shè)計(jì)的基本方法所謂面向過程的程序設(shè)計(jì)，是指利用面向過程的語(yǔ)言工具（如Basic、Pascal、Fortran和C等）進(jìn)行程序開發(fā)的各項(xiàng)活動(dòng)。面向過程的程序設(shè)計(jì)優(yōu)點(diǎn)：編程簡(jiǎn)單、結(jié)構(gòu)性強(qiáng)、可讀性好，程序執(zhí)行時(shí)序特征明顯；遵循這種結(jié)構(gòu)的程序只有一個(gè)入口和一個(gè)出口。缺點(diǎn)：存在數(shù)據(jù)與程序模塊的分離和程序的可重用性差等問題?；舅枷耄喊岩粋€(gè)需要求解的復(fù)雜問題分為若干個(gè)模塊來處理，每個(gè)模塊處理一個(gè)子問題；設(shè)計(jì)時(shí)遵循自頂向下、逐步細(xì)化、模塊化設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)化編碼的原則。1.2.3程序設(shè)計(jì)的基本方法所謂面向過程的程序設(shè)計(jì)，是指利用1.2.3程序設(shè)計(jì)的基本方法結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)方法：結(jié)構(gòu)化編碼在結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)中，任何復(fù)雜的算法，都可以由三種基本結(jié)構(gòu)組成。在構(gòu)造算法時(shí)，也僅以三種基本結(jié)構(gòu)作為基本單元。遵循這種結(jié)構(gòu)的程序只有一個(gè)輸入口和一個(gè)輸出口。模塊化設(shè)計(jì)將一個(gè)復(fù)雜問題的程序分為若干個(gè)程序模塊，每個(gè)模塊完成一項(xiàng)特定功能；其中有一個(gè)主模塊和若干個(gè)子模塊，主模塊控制各個(gè)子模塊來實(shí)現(xiàn)整個(gè)程序的功能。自頂向下，逐步細(xì)化1.2.3程序設(shè)計(jì)的基本方法結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)方法：結(jié)構(gòu)化編碼模1.3程序設(shè)計(jì)的基本方法面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)是一種新的程序設(shè)計(jì)范型。它將一些新的理念和結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)中好的思想相融合，提供了一種全新的程序設(shè)計(jì)方法。面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)基本思想

將一個(gè)需要求解的問題分解為一系列實(shí)體（對(duì)象），然后圍繞這些對(duì)象建立數(shù)據(jù)和函數(shù)；函數(shù)的功能決定了該對(duì)象的行為。規(guī)定一個(gè)對(duì)象的函數(shù)可以訪問另一對(duì)象的函數(shù)，但一個(gè)對(duì)象的數(shù)據(jù)不能應(yīng)用于另一對(duì)象的函數(shù)中。幾個(gè)基本概念：三類機(jī)制：類,對(duì)象,屬性,事件,方法封裝、繼承、多態(tài)1.3程序設(shè)計(jì)的基本方法面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)是一種新的程序設(shè)計(jì)分析問題，建立數(shù)學(xué)模型；設(shè)計(jì)算法，繪制流程圖；

選擇語(yǔ)言，編寫程序；

調(diào)試程序，分析結(jié)果；整理資料，撰寫文檔。進(jìn)行程序設(shè)計(jì)要遵循有關(guān)的程序設(shè)計(jì)規(guī)則和采用成熟的程序設(shè)計(jì)方法。程序設(shè)計(jì)方法有兩種：一種是面向過程方法;一種是面向?qū)ο蠓椒?。前者稱為傳統(tǒng)方法,后者稱為現(xiàn)代方法,代表了程序設(shè)計(jì)方法的發(fā)展趨勢(shì)。面向過程方法又分為模塊化方法和結(jié)構(gòu)化方法。1.2.2程序設(shè)計(jì)的步驟分析問題，建立數(shù)學(xué)模型；1.2.2程序設(shè)計(jì)的步驟Case1:估算地球的重力加速度隨高度的變化數(shù)學(xué)模型：

1.2.2程序設(shè)計(jì)的步驟開始設(shè)置常數(shù)a,f輸出G結(jié)束R<a輸入M,RR>aGG

programEarth_gra

!估算地球的重力加速度隨高度的變化

implicitnone

!F:引力常數(shù)；Earth_M：地球質(zhì)量；Earth_R：地球半徑

realf,Earth_M,Earth_R

!定義常數(shù)

parameter(f=6.667E11,Earth_M=5.976E24,Earth_R=6.371E6)

realR,g!R：海拔高程；g:重量加速度

read*,R

if(R>=0)theng=-f*Earth_M*(Earth_R+R)/(Earth_R)**3!海拔小于零

elseg=-f*Earth_M/(Earth_R+R)**2!海拔大于零

endif

print*,"海拔為",R,'重力加速度大約為：',g,'m/s^2'end

Case1:估算地球的重力加速度隨高度的變化1.2.2程序程序代碼規(guī)范清晰、語(yǔ)句表達(dá)準(zhǔn)確到位常量、變量類型申明清楚注釋書寫清楚，利人利己多練多寫多編譯充分利用人腦，簡(jiǎn)化計(jì)算量提高效率養(yǎng)成良好的編程習(xí)慣1.2.3編程要點(diǎn)程序代碼規(guī)范清晰、語(yǔ)句表達(dá)準(zhǔn)確到位1.2.3編程要點(diǎn)1.3.1發(fā)展歷史1.3.2特點(diǎn)與功能1.3.3字符集1.3.4標(biāo)示符1.3.5書寫格式1.3.6語(yǔ)句1.3.6編譯環(huán)境1.3FORTRAN程序設(shè)計(jì)初步1.3.1發(fā)展歷史1.3FORTRAN程序設(shè)計(jì)初步1957年IBM發(fā)表，F(xiàn)ortran→FormulaTranslatorFortranI,第一個(gè)被正式推廣使用的高級(jí)語(yǔ)言主要面向科學(xué)計(jì)算：是為科學(xué)、工程問題或企事業(yè)管理中的那些能夠用數(shù)學(xué)公式表達(dá)的問題而設(shè)計(jì)，其數(shù)值計(jì)算的功能較強(qiáng)1966年AmericanStandardsAssociation制定Fortran66標(biāo)準(zhǔn)1978年4月ANSI正式公布新的標(biāo)準(zhǔn):Fortran(X3.9-1978)——

Fortran771991年5月通過了研制期間稱為Fortran8x的Fortran90Fortran95標(biāo)準(zhǔn)在1997年由ISO公布，為Fortran90的修正版，加強(qiáng)了Fortran在并行運(yùn)算方面的支持。1.3.1發(fā)展歷史1957年IBM發(fā)表，F(xiàn)ortran→FormulaTr發(fā)展歷史長(zhǎng)，積累的財(cái)富多書寫和語(yǔ)法規(guī)則要求嚴(yán)格可直接對(duì)數(shù)組和復(fù)數(shù)進(jìn)行運(yùn)算具有不可替代的并行計(jì)算功能FORTRAN是一種編譯語(yǔ)言1.3.2特點(diǎn)和功能發(fā)展歷史長(zhǎng)，積累的財(cái)富多1.3.2特點(diǎn)和功能字符是組成程序的基本符號(hào)，程序中的變量、函數(shù)、表達(dá)式、語(yǔ)句等程序基本要素都是用一個(gè)個(gè)不同的字符書寫構(gòu)成的1.3.3字符集英文26個(gè)字母A~Z及a~z（英文字母大小寫不分）數(shù)字0~922個(gè)特殊符號(hào)

:=+-*/(),.‘’!“”%&;<>?$_空格符字符是組成程序的基本符號(hào)，程序中的變量、函數(shù)、表達(dá)式、語(yǔ)句等標(biāo)識(shí)符是用來表示程序中的變量、符號(hào)常量、函數(shù)、程序等對(duì)象的一組符號(hào)。命名規(guī)則標(biāo)識(shí)符由字母和（或）數(shù)字、下劃線符號(hào)組成，且第一個(gè)字符必須是字母。ABC，x，y2，S123，sum，B2K9P3，MY_SUB，pro_fileA-B，x&y，6T，，S(x)B1.3.4標(biāo)識(shí)符標(biāo)識(shí)符是用來表示程序中的變量、符號(hào)常量、函數(shù)、程序等對(duì)象的一使用變量名、程序名、函數(shù)名和符號(hào)常量名等字母大寫和小寫等價(jià)空格不起作用沒有保留字在給標(biāo)識(shí)符起名時(shí)，應(yīng)充分考慮其所代表對(duì)象的含義，盡可能做到見名知義，以便于程序的閱讀、修改和調(diào)試不能出現(xiàn)同一個(gè)標(biāo)識(shí)符代表不同對(duì)象1.3.4標(biāo)識(shí)符使用1.3.4標(biāo)識(shí)符FixedFormat（固定格式）是舊式的寫法，有較多的限制文件名用*.F或*.FORFreeFormat（自由格式）Fortran90以后新增的寫法文件名用*.F901.3.5書寫格式FixedFormat（固定格式）1.3.5書寫格式Fixedformat(固定格式)源程序必須嚴(yán)格按