第2章_邏輯運(yùn)算與分支結(jié)構(gòu)

1、第二章 邏輯運(yùn)算與分支結(jié)構(gòu)關(guān)系運(yùn)算邏輯運(yùn)算三種典型的If分支結(jié)構(gòu)Select case 結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)的 順序結(jié)構(gòu)順序結(jié)構(gòu)自頂向下，自頂向下，按語句的排列順序依次依次執(zhí)行所有語句，是最簡單的結(jié)構(gòu)。程序的處理步驟出現(xiàn)分支，需要先進(jìn)行程序的處理步驟出現(xiàn)分支，需要先進(jìn)行條件判定條件判定，然后選擇其中的，然后選擇其中的一個(gè)分支來執(zhí)行。這是一個(gè)分支來執(zhí)行。這是將要介紹的內(nèi)容。將要介紹的內(nèi)容。循環(huán)結(jié)構(gòu)循環(huán)結(jié)構(gòu)程序反復(fù)執(zhí)行某個(gè)或某些操作，直到達(dá)到某一條件時(shí)才終止，這是下一章將要介紹的內(nèi)容。Program my_absImplicit none Real : x, y Print*, in

2、put x： Read*, x If ( x0 ) theny = x else y = -x End if print(a,f6.3,a,f6.3), The absolute value of , x, is, yEnd program一種典型的If結(jié)構(gòu)(雙分支)：If (條件) then (if 塊)Else (else 塊)End if選擇結(jié)構(gòu)選擇結(jié)構(gòu)的簡單示例：編程實(shí)現(xiàn)：從鍵盤輸入任意實(shí)數(shù)x，輸出它的絕對值y。關(guān)系運(yùn)算 關(guān)系運(yùn)算也稱“比較比較運(yùn)算”, 將兩個(gè)量進(jìn)行大小比較，其結(jié)果為一邏輯型常量邏輯型常量。 Fortran提供了6種關(guān)系運(yùn)算符：關(guān)系運(yùn)算符關(guān)系運(yùn)算符英文含義英文含義代表的

3、數(shù)學(xué)符號代表的數(shù)學(xué)符號.lt. 或 Less than.le. 或 Greater than.ge. 或 =Greater than or Equal to注意：字母形式的關(guān)系運(yùn)算符兩側(cè)的圓點(diǎn) . 不可遺漏！關(guān)系表達(dá)式的一般形式為：算術(shù)量算術(shù)量1 1 關(guān)系運(yùn)算符關(guān)系運(yùn)算符 算術(shù)量算術(shù)量2 2其中，“算術(shù)量”通?？梢允?數(shù)值型數(shù)值型(常量常量、變量變量、函數(shù)函數(shù)) 字符型字符型 算術(shù)表達(dá)式。算術(shù)表達(dá)式。例如：例如： 32，a+b=c ， sin(x) .eq. 0， abs(a-c)BPrint*, c2, AB算術(shù)表達(dá)式算術(shù)表達(dá)式可以賦給某個(gè)邏輯型的變量，例如：Logical : L Prin

4、t*, L = 3= x1+x2” 等價(jià)于(a1+a2) = (x1+x2)。q關(guān)系表達(dá)式中，算術(shù)量1和算術(shù)量2可以是不同類型的量。實(shí)型量與整型量進(jìn)行比較時(shí)，先將低級類型(整型)轉(zhuǎn)化成高級類型(實(shí)型)，而后比較。因此，理論上相等相等(或不等不等)的量，在比較時(shí)可能出現(xiàn)錯(cuò)誤出現(xiàn)錯(cuò)誤，例如：Print*, 10.0 * 0.01 = 0.1;程序運(yùn)行結(jié)果為：解決方案：判斷兩實(shí)型數(shù)據(jù)實(shí)型數(shù)據(jù)是否相等的辦法是：他們之差的絕對值是否足夠小，如：Print*, abs(10.0*0.01 -0.1 ) =5但有時(shí)會(huì)遇到更為復(fù)雜復(fù)雜的條件，例如： 5 = x =5和x=5和x=10兩者進(jìn)行邏輯運(yùn)算邏輯運(yùn)算，

5、需要采用邏輯表達(dá)式邏輯表達(dá)式，結(jié)果的類型為邏輯型結(jié)果的類型為邏輯型。邏輯表達(dá)式邏輯表達(dá)式的一般形式為：邏輯量邏輯量1 1 邏輯運(yùn)算符邏輯運(yùn)算符 邏輯量邏輯量2 2其中，“邏輯量” 可以是邏輯型常量（.true.和 .false. ）、邏輯型變量、邏輯型函數(shù)、關(guān)系表達(dá)式等。注意：“邏輯非”(.not.)運(yùn)算，只有一個(gè)邏輯量。合法的邏輯表達(dá)式舉例： .not. 52 , .not.(ab.or.c/=d)寫出以下條件對應(yīng)的邏輯表達(dá)式:o 5= x =10o a和b都是正的或者都是負(fù)的o a和b之一為0，但兩者不全為0練習(xí)： 設(shè)實(shí)型數(shù)據(jù)a=2.5, b=7.5, c=5.0, d=6.0, Prin

6、t*, c/2.0 +d a .and. .not. .true. .or. c c .and. c+d b 邏輯運(yùn)算中，各運(yùn)算符具有不同程度的優(yōu)先級：優(yōu)先級：一級優(yōu)先：“非”運(yùn)算 ( .not. )二級優(yōu)先：“與”運(yùn)算 ( .and. )三級優(yōu)先：“或”運(yùn)算 ( .or. )最后(三者同等級)：“邏輯等”(.eq.),“邏輯不等”(.neq.),“邏輯異或”(.xor.)單目運(yùn)算符的優(yōu)先級最高三種典型的分支結(jié)構(gòu)之：三種典型的分支結(jié)構(gòu)之：這是最簡單的分支結(jié)構(gòu)，語法格式如下：if (條件條件) then (If塊塊)end if分支結(jié)構(gòu)分支結(jié)構(gòu)程序在自頂向下順序執(zhí)行的過程中，有時(shí)需要設(shè)置多條分支

7、岔路，這時(shí)要通過條件判定，來決定下一步的走向。N-S流程圖：條件真假執(zhí)行If 塊中的語句 不執(zhí)行if塊“條件”的值為邏輯型(真或假)，可為關(guān)系或邏輯表達(dá)式，也可為邏輯型變量或常量。稱之為“塊”，即“代碼塊”，是指可以有許多句許多句代碼。使用單分支結(jié)構(gòu)單分支結(jié)構(gòu)編程，實(shí)現(xiàn)：從鍵盤輸入任意實(shí)數(shù)x，輸出它的絕對值y。Program my_absImplicit none Real : x, y Print*, input x： Read*, xprint(f6.3), Absolute value:, yEnd program思路：先將x賦給y，然后再根據(jù)x的正負(fù)調(diào)整y的符號，適用于單分支單分支結(jié)構(gòu)

8、。 y = x If ( x0 ) then y = -x End if條件真假If 塊else 塊N-S流程圖： 一般形式為：ifif( (條件條件) )thenthen if if塊塊elseelse else else塊塊endifendifq該分支結(jié)構(gòu)，如果“條件”的值為真，執(zhí)行if塊中的語句；q如果“條件”的值為假，則執(zhí)行else塊中的語句?？傊?，一定要二者選其一執(zhí)行。三種典型的分支結(jié)構(gòu)之：三種典型的分支結(jié)構(gòu)之：采用采用雙分支結(jié)構(gòu)雙分支結(jié)構(gòu)，編程實(shí)現(xiàn)：任意輸入兩個(gè)整數(shù)，按從從小到大小到大的順序輸出。Program testImplicit none integer : a, b Re

9、ad*, a, b If (ab) then Print*, a, b Else Print*, b, a Endif Endprogram使得：使得：輸入：輸入： 3 4 時(shí)，時(shí)，輸出輸出: 3 4輸入：輸入： 5 2 時(shí)，時(shí)，輸出輸出: 2 5分析： 當(dāng)輸入的數(shù)據(jù)a=b)， 先輸出b后輸出a。一般形式：If (條件條件1) then 塊塊1 （if塊）塊）Elseif (條件條件2) then 塊塊2 （else if 塊）塊）Elseif (條件條件3) then 塊塊3 （else if 塊）塊） Elseif (條件條件n) then 塊塊n （else if 塊）塊） Else 塊

10、塊(n+1) （else 塊）塊）End if注意！注意！中括號中括號 表示可選，表示可選，即：即：else塊可以缺省。塊可以缺省。三種典型的分支結(jié)構(gòu)之：三種典型的分支結(jié)構(gòu)之：塊2塊1無無Else塊塊：If (條件條件1) then 塊塊1Elseif (條件條件2) then 塊塊2 endif有有Else塊塊：If (條件條件1) then 塊塊1Elseif (條件條件2) then 塊塊2 Else 塊塊3endif塊2塊1塊塊3條件1和條件2都不滿足時(shí)，什么都不做條件1和條件2都不滿足時(shí)，執(zhí)行塊3的語句ElseElse塊缺省與否的區(qū)別塊缺省與否的區(qū)別Else后雖然沒有寫明條件，但事實(shí)

11、上“塊3”被執(zhí)行的條件應(yīng)該是：_。BMI區(qū)間區(qū)間健康狀況健康狀況(0, 18.5)偏瘦18.5, 24)正常24, +超重分析：世界衛(wèi)生組織采用BMI(體質(zhì)指數(shù))來評判體重是否符合標(biāo)準(zhǔn)， BMI = 體重(kg) 身高2 (m)真BMI18.5假Print*, 偏瘦BMI24真假Print*, 正常Print*, 超重 編程實(shí)現(xiàn)：從鍵盤輸入身高和體重，判斷是否符合標(biāo)準(zhǔn)。Program body_mass_index Implicit noneReal : height, weight, BMIprint*, input height (cm): Read*, heightPrint*, inp

12、ut weight (kg): Read*, weightBMI = weight / (height/100)*2End programIf (BMI 18.5) then print*, 身體質(zhì)量：偏瘦elseif (BMIb)then a=bEndif可改寫成一條一條if語句：If (ab) a=b邏輯if語句的一般形式：If (條件條件) 語句語句q當(dāng)條件成立時(shí)只執(zhí)行語句語句。q形式上，這條可執(zhí)行語句必須緊跟形式上，這條可執(zhí)行語句必須緊跟“if(條件條件)”之后寫在同一行。之后寫在同一行?？梢?，if-then型單分支結(jié)構(gòu)的效果完全相同單分支結(jié)構(gòu)的效果完全相同，只是形式不同，不再是“塊結(jié)

13、構(gòu)”，而是一條 “if語句” 。當(dāng)單分支if結(jié)構(gòu)的If塊內(nèi)只有一條只有一條可執(zhí)行語句時(shí)，例如這時(shí)， then和endif都省去，同時(shí)： a=b必須與if(ab)寫在同一行。處理多分支多分支選擇問題的 Select case 結(jié)構(gòu)雖然也可采用塊“If-else if”結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)，但不利于程序的可讀性和執(zhí)行效率。成績或工資等級的分類等多分支問題，常用select case結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)。一般形式：Select case ( 表達(dá)式) Case (數(shù)值1) 塊1 Case (數(shù)值2) 塊2 Case (數(shù)值n) 塊n Case default 默認(rèn)塊 End select表達(dá)式表達(dá)式：任一表達(dá)式，如

14、: a+b，也可以是某一變量名。其類型可以是整型整型、邏輯型邏輯型或字符型字符型，但不可以是不可以是實(shí)型或復(fù)型。數(shù)值數(shù)值：表達(dá)式的取值或范圍，與表達(dá)式的數(shù)據(jù)類型必須相同。此處用表示：Case default可以缺省Program exampleImplicit noneInteger: sPrint*, 請輸入學(xué)生成績：Read*, sEnd program輸入成績s(0-100)，輸出獎(jiǎng)勵(lì)級別。一等獎(jiǎng)（90 s 100）;二等獎(jiǎng)（ 80 s 89）;無獎(jiǎng)勵(lì)（60 s 79）;補(bǔ)考（0 s 59）。一般形式：Select case (控制表達(dá)式) Case (選擇表達(dá)式1) 塊1 Case (

15、選擇表達(dá)式2) 塊2 Case (選擇表達(dá)式n) 塊n Case default 默認(rèn)塊 End selectSelect case (s) Case ( 90 : 100) Print*, 一等獎(jiǎng) Case ( 80 : 89 ) Print*, 二等獎(jiǎng) Case ( 60 : 79 ) Print*, 無獎(jiǎng)勵(lì) Case ( 0 : 59 ) Print*, 補(bǔ)考 Case default ！S100 Print*, 無效成績！End selectSelect case 用法說明Case default最多只能有一條，并應(yīng)該放在所有case語句之后。當(dāng)case控制表達(dá)式是整數(shù)時(shí)，可以有多種表

16、示法，如：Case (1), case(1, 3, 7), case(1:5, 9,6), case (100:200), case (100:), case(:200)等都是合法的。Case 表達(dá)式的值還可以是字符字符，如： Case (a, b, d ), case(a : g)同if結(jié)構(gòu)一樣，select case結(jié)構(gòu)也可以加上結(jié)構(gòu)名。pause 語句與語句與 stop 語句語句Pause：程序執(zhí)行到pause語句時(shí)，暫停，并提示用戶：按回車鍵(CR)，程序?qū)⒗^續(xù)執(zhí)行。Pause 后還可跟任意一個(gè)整數(shù)常量，程序執(zhí)行到pause語句時(shí)，暫停，并將顯示該整數(shù)?；剀嚭螅篜ause的主要用途: (1)在調(diào)試程序時(shí)，放于復(fù)雜的代碼結(jié)構(gòu)中，判斷程序的執(zhí)行流程，以改正程