Fortran 循环结构基础教程
Fortran（Formula Translation）是一种历史悠久的编程语言，广泛应用于科学计算、工程领域和数据分析。循环结构是编程语言中处理重复任务的重要工具，Fortran 提供了多种循环结构来满足不同的编程需求。本文将围绕 Fortran 循环结构的基础知识，通过实例代码进行详细讲解。
循环结构概述
在 Fortran 中，循环结构主要有以下几种：
1. `DO` 循环
2. `WHILE` 循环
3. `DO WHILE` 循环
1. `DO` 循环
`DO` 循环是最常用的循环结构，它允许你重复执行一段代码直到满足特定的条件。
fortran
DO i = 1, 10
PRINT , i
END DO
在上面的例子中，循环变量 `i` 从 1 开始，每次循环增加 1，直到 `i` 等于 10。
2. `WHILE` 循环
`WHILE` 循环在满足条件时重复执行代码块。
fortran
i = 1
DO WHILE (i <= 10)
PRINT , i
i = i + 1
END DO
在这个例子中，循环会一直执行，直到 `i` 大于 10。
3. `DO WHILE` 循环
`DO WHILE` 循环与 `WHILE` 循环类似，但它在循环开始时检查条件。
fortran
i = 1
DO WHILE (i <= 10)
PRINT , i
i = i + 1
END DO
这个例子与 `WHILE` 循环的例子相同。
循环控制语句
在 Fortran 中，你可以使用以下控制语句来控制循环的执行：
1. `CONTINUE`
2. `CYCLE`
3. `EXIT`
1. `CONTINUE`
`CONTINUE` 语句用于跳过当前循环的剩余部分，并开始下一次迭代。
fortran
DO i = 1, 10
IF (i == 5) THEN
CONTINUE
END IF
PRINT , i
END DO
在上面的例子中，当 `i` 等于 5 时，`CONTINUE` 语句会跳过 `PRINT` 语句，直接开始下一次循环。
2. `CYCLE`
`CYCLE` 语句用于立即开始下一次循环迭代，跳过当前循环的剩余部分。
fortran
DO i = 1, 10
IF (MOD(i, 2) == 0) THEN
CYCLE
END IF
PRINT , i
END DO
在这个例子中，只有奇数会被打印出来。
3. `EXIT`
`EXIT` 语句用于立即退出循环。
fortran
DO i = 1, 10
IF (i == 5) THEN
EXIT
END IF
PRINT , i
END DO
在上面的例子中，当 `i` 等于 5 时，`EXIT` 语句会立即退出循环。
循环嵌套
Fortran 允许循环嵌套，即一个循环内部可以包含另一个循环。
fortran
DO i = 1, 3
DO j = 1, 3
PRINT , 'i =', i, 'j =', j
END DO
END DO
在上面的例子中，外层循环执行 3 次，每次内层循环也执行 3 次。
循环控制变量
在 Fortran 中，循环控制变量可以是任何类型的变量，包括数组、指针和对象。
fortran
INTEGER, DIMENSION(5) :: array
DO i = 1, 5
array(i) = i 2
END DO
在上面的例子中，`array` 数组被初始化为从 2 到 10 的连续整数。
总结
循环结构是 Fortran 编程中不可或缺的一部分，它允许你重复执行代码块，直到满足特定条件。本文介绍了 Fortran 中常用的循环结构，包括 `DO` 循环、`WHILE` 循环和 `DO WHILE` 循环，以及循环控制语句和循环嵌套。通过这些基础知识，你可以更好地理解和应用 Fortran 的循环结构，编写出高效的程序。
实例代码
以下是一些 Fortran 循环结构的实例代码，用于帮助你更好地理解：
fortran
! DO 循环
DO i = 1, 10
PRINT , i
END DO
! WHILE 循环
i = 1
DO WHILE (i <= 10)
PRINT , i
i = i + 1
END DO
! DO WHILE 循环
i = 1
DO WHILE (i <= 10)
PRINT , i
i = i + 1
END DO
! CONTINUE 语句
DO i = 1, 10
IF (i == 5) THEN
CONTINUE
END IF
PRINT , i
END DO
! CYCLE 语句
DO i = 1, 10
IF (MOD(i, 2) == 0) THEN
CYCLE
END IF
PRINT , i
END DO
! EXIT 语句
DO i = 1, 10
IF (i == 5) THEN
EXIT
END IF
PRINT , i
END DO
! 循环嵌套
DO i = 1, 3
DO j = 1, 3
PRINT , 'i =', i, 'j =', j
END DO
END DO
! 循环控制变量
INTEGER, DIMENSION(5) :: array
DO i = 1, 5
array(i) = i 2
END DO
通过这些实例代码，你可以练习和加深对 Fortran 循环结构的理解。
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