fortran語(yǔ)言教程第5章

第5章循環(huán)結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)本章介紹循環(huán)的概念，循環(huán)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本方法和技術(shù)，利用分支和轉(zhuǎn)向語(yǔ)句書(shū)寫(xiě)循環(huán)程序，利用專門的循環(huán)語(yǔ)句書(shū)寫(xiě)循環(huán)程序。5.1循環(huán)結(jié)構(gòu)循環(huán)結(jié)構(gòu)分為無(wú)條件循環(huán)和有條件循環(huán)。無(wú)條件循環(huán)就是無(wú)休止地反復(fù)執(zhí)行一個(gè)程序段，而有條件循環(huán)就是每次執(zhí)行程序段之前需要根據(jù)設(shè)置的條件判斷是否繼續(xù)循環(huán)。5.1.1循環(huán)結(jié)構(gòu)的構(gòu)成例如對(duì)例4.3提出的判斷肥胖問(wèn)題。如果現(xiàn)在要求考察5個(gè)人的體重情況，考慮算法時(shí)，不能像寫(xiě)流水賬一樣，輸入第1個(gè)人的身高、體重，判斷第一個(gè)人的體重情況；輸入第2個(gè)人的身高、體重，判斷第二人的體重情況；…；輸入第5個(gè)人的身高、體重，判斷第5個(gè)人的體重情況。這樣的算法顯然是不行的。既然每個(gè)人體重情況的處理過(guò)程都是一樣的，則可以將體重情況的處理過(guò)程描述為：“輸入身高、體重（每次輸入的身高、體重不同！），判斷體重情況并給出提示信息”，可以加一條流線將圖4.7修改得到問(wèn)題要求的流程圖5.1。從圖中可以看出形成了循環(huán)結(jié)構(gòu)，被循環(huán)執(zhí)行的部分就是處理一個(gè)人的身高、體重?cái)?shù)據(jù)的操作，稱為循環(huán)體。W0>W1NW0>W1NY|W0-W1|<5NY輸入H，W0開(kāi)始計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)體重W1提示“標(biāo)準(zhǔn)”提示“過(guò)胖”提示“過(guò)瘦”圖5.1重復(fù)判斷的流程示意圖為了描述流線表示的操作，F(xiàn)ORTRAN語(yǔ)言提供了GOTO語(yǔ)句，即無(wú)條件轉(zhuǎn)向語(yǔ)句。1）GOTO語(yǔ)句格式：GOTO<標(biāo)號(hào)>功能：轉(zhuǎn)向“標(biāo)號(hào)”所指的語(yǔ)句去執(zhí)行。說(shuō)明：“標(biāo)號(hào)”是合法的1～5位正整數(shù)，并且應(yīng)該是本程序單位中某語(yǔ)句的語(yǔ)句標(biāo)號(hào)。根據(jù)流程圖5.1，可以寫(xiě)出對(duì)應(yīng)程序如下： REALH,W05READ*,H,W0 W1=H-110 IF(ABS（W0-W1）.LE.5)THEN PRINT*,'標(biāo)準(zhǔn)！' ELSEIF(W0.GT.W1)THEN PRINT*,'過(guò)胖！' ELSE PRINT*,'過(guò)瘦！' ENDIFGOTO5 END由于在END語(yǔ)句前增加了一條GOTO語(yǔ)句，在READ語(yǔ)句和GOTO語(yǔ)句之間就形成了一個(gè)循環(huán)過(guò)程。執(zhí)行該程序時(shí)，用戶每次輸入一組H和W0值，程序就給出體重情況的提示。但是該循環(huán)結(jié)構(gòu)是無(wú)條件循環(huán)結(jié)構(gòu)，因此程序成為一個(gè)無(wú)條件循環(huán)程序，執(zhí)行時(shí)將進(jìn)入“死循環(huán)”。從流程圖中也可以看出沒(méi)有“結(jié)束”框，程序中的END語(yǔ)句永遠(yuǎn)都不會(huì)被執(zhí)行。無(wú)條件循環(huán)實(shí)際是一個(gè)不正確的循環(huán)結(jié)構(gòu)，因?yàn)橛?jì)算機(jī)執(zhí)行這樣的程序會(huì)出現(xiàn)“死循環(huán)”現(xiàn)象，程序永遠(yuǎn)不會(huì)結(jié)束，計(jì)算機(jī)永遠(yuǎn)不會(huì)停機(jī)（除非用戶強(qiáng)制性地終止程序執(zhí)行！）。解決程序“死循環(huán)”的辦法就是采用“條件循環(huán)”，即根據(jù)問(wèn)題提供的條件為循環(huán)結(jié)構(gòu)人為“設(shè)置出口”，當(dāng)問(wèn)題得到解答后程序自動(dòng)結(jié)束，退出程序執(zhí)行狀態(tài)，返回操作系統(tǒng)。因此，當(dāng)用戶設(shè)計(jì)循環(huán)結(jié)構(gòu)時(shí)，必須考慮三個(gè)要素：（1）初始化。為進(jìn)入循環(huán)結(jié)構(gòu)作好準(zhǔn)備，對(duì)變量賦初值。（2）設(shè)計(jì)循環(huán)體。常用的方法是遞推、迭代、窮舉。（3）設(shè)置循環(huán)出口。采用“計(jì)數(shù)”或“設(shè)置條件”等方法。2）為循環(huán)結(jié)構(gòu)設(shè)置出口采用的兩種方法（1）用“計(jì)數(shù)”方法設(shè)置循環(huán)出口如果問(wèn)題中已經(jīng)提供了“循環(huán)體”將要循環(huán)的次數(shù)N，則可以使用“計(jì)數(shù)”的方式為循環(huán)結(jié)構(gòu)設(shè)置出口，具體方法如下：任意設(shè)置一個(gè)變量I（當(dāng)然也可以是其它變量）作為計(jì)數(shù)器，I的初值設(shè)為0，每執(zhí)行一次“循環(huán)體”，計(jì)數(shù)器就計(jì)數(shù)一次（I=I+1），然后判斷I的值是否已經(jīng)達(dá)到N（是否已經(jīng)計(jì)滿？），如果沒(méi)有計(jì)滿則返回“循環(huán)體”繼續(xù)執(zhí)行，否則不再返回“循環(huán)體”，直接跳出循環(huán)結(jié)構(gòu)。計(jì)數(shù)器的值逐步遞增稱為“正向計(jì)數(shù)”，如果將I的初值設(shè)為N，然后I的值逐步遞減，直到I的值變?yōu)?，則稱為“反向計(jì)數(shù)”。對(duì)本節(jié)開(kāi)始的“判斷肥胖問(wèn)題”，要求考察5個(gè)人的體重情況，則可以用計(jì)數(shù)方式為循環(huán)結(jié)構(gòu)設(shè)置出口，避免出現(xiàn)“死循環(huán)”。設(shè)計(jì)數(shù)器I=0，畫(huà)出流程圖如圖5.2和5.3所示的判斷過(guò)程。圖5.2和圖5.3都能自動(dòng)地控制5次要求輸入5個(gè)人的身高H、體重W0，正確判斷體重情況。（2）用“條件”設(shè)置循環(huán)出口有的問(wèn)題不能提供循環(huán)體執(zhí)行的次數(shù)，程序設(shè)計(jì)者可以針對(duì)問(wèn)題的特點(diǎn)人為設(shè)置“條件”，約定其作為跳出循環(huán)結(jié)構(gòu)的信號(hào)。假如上述問(wèn)題要求是“判斷一批人的肥胖情況”。問(wèn)題中既沒(méi)有說(shuō)明這一批人的具體人數(shù)，也沒(méi)有提供其它“條件”，采用什么方法為循環(huán)結(jié)構(gòu)設(shè)置出口呢？結(jié)束W0>W1NY|W0-W1|<5N結(jié)束W0>W1NY|W0-W1|<5NY輸入H，W0開(kāi)始計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)體重W1提示“標(biāo)準(zhǔn)”提示“過(guò)胖”提示“過(guò)瘦”I=0I=I+1I<5NY結(jié)束結(jié)束W0>W1NY|W0-W1|<5NY輸入H，W0開(kāi)始計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)體重W1提示“標(biāo)準(zhǔn)”提示“過(guò)胖”提示“過(guò)瘦”I=0I=I+1I<5NY圖5.3用“反向計(jì)數(shù)”控制循環(huán)的流程圖可以與用戶約定用某個(gè)特定的輸入數(shù)據(jù)作為“結(jié)束標(biāo)志”，即計(jì)算機(jī)如果得到了某個(gè)特定的數(shù)據(jù)就跳出循環(huán)結(jié)構(gòu)。由于人的身高H、體重W0都不可能為“負(fù)數(shù)”，所以可以選擇用“負(fù)數(shù)”作為特定的“結(jié)束標(biāo)志”。求解該問(wèn)題的流程圖如圖5.4所示。結(jié)束結(jié)束W0>W1NY|W0-W1|<5NY輸入H，W0開(kāi)始計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)體重W1提示“標(biāo)準(zhǔn)”提示“過(guò)胖”提示“過(guò)瘦”H>0,W>0NY圖5.4用“條件”控制循環(huán)的流程圖用戶必須遵照約定的條件，當(dāng)把“一批人的體重情況”都判斷完后，最后必須輸入一組“負(fù)數(shù)”，讓機(jī)器跳出循環(huán)結(jié)構(gòu)。采用這種辦法設(shè)置循環(huán)結(jié)構(gòu)的出口，要求“結(jié)束標(biāo)志”必須“遠(yuǎn)離”問(wèn)題涉及的有效數(shù)據(jù)，即不能與問(wèn)題中涉及的有效數(shù)據(jù)混淆。因?yàn)?，如果將“結(jié)束標(biāo)志”約定為問(wèn)題中可能出現(xiàn)的有效數(shù)據(jù)，則當(dāng)該數(shù)據(jù)出現(xiàn)時(shí)，機(jī)器已經(jīng)將其作為結(jié)束標(biāo)志結(jié)束循環(huán)了，導(dǎo)致程序結(jié)果不正確。3）構(gòu)造循環(huán)體設(shè)計(jì)循環(huán)結(jié)構(gòu)時(shí)首先要考慮怎樣構(gòu)成循環(huán)體，本節(jié)提出的例子中循環(huán)體的工作很簡(jiǎn)單，就是“輸入數(shù)據(jù)，處理數(shù)據(jù)”，不需要作特別的技術(shù)處理，但在解決很多實(shí)際問(wèn)題時(shí)構(gòu)造循環(huán)體的工作并不容易，需要將一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程進(jìn)行細(xì)化，提煉出最基本的操作用遞推、迭代、窮舉等方法進(jìn)行處理。（1）用“遞推”的方法構(gòu)造循環(huán)體采用“遞推”的方法時(shí)，要求提供“初始條件”，根據(jù)“遞推關(guān)系（公式）”，由前面的結(jié)果得到后面的結(jié)果?！纠?.1】已知一個(gè)數(shù)列的第1、2項(xiàng)為1，從第3項(xiàng)開(kāi)始，以后各項(xiàng)的值都為其前兩項(xiàng)的和。產(chǎn)生該數(shù)列的前20項(xiàng)，或者當(dāng)某項(xiàng)的值超過(guò)105為止。分析：根據(jù)已知的第1、2項(xiàng)，依次得到后續(xù)各項(xiàng)，可以采用“遞推”的方法構(gòu)造循環(huán)體。如果設(shè)第1、2項(xiàng)為A，B，則第3項(xiàng)C=A+B；然后將B的值傳給A（A←B），C的值傳給B（B←C），新的第1、2項(xiàng)又準(zhǔn)備好了，即可以得到新的第3項(xiàng)C=A+B；……；一直到產(chǎn)生所有的數(shù)列項(xiàng)。根據(jù)上述思想，可以得到用“計(jì)數(shù)”方式控制循環(huán)出口的流程圖，見(jiàn)圖5.5。因?yàn)橐呀?jīng)產(chǎn)生并輸出了第一和第二項(xiàng)，故I的初值設(shè)為2，只要I的值不等于20，就說(shuō)明還沒(méi)有完成20項(xiàng)。圖5.6是用“條件”設(shè)置循環(huán)出口的流程圖。利用問(wèn)題中的“當(dāng)某項(xiàng)的值超過(guò)105為止”作為循環(huán)出口的條件。I<20I<20NY輸出A，B開(kāi)始A=1，B=1，I=2輸出C結(jié)束C=A+BB→A，C→B，I=I+1圖5.5用“計(jì)數(shù)”方式控制循環(huán)出口CC≤100000NY輸出A，B開(kāi)始A=1，B=1，C=A+B輸出C結(jié)束B(niǎo)→A，C→B，C=A+B圖5.6用“條件”方式控制循環(huán)出口（2）用“窮舉”的方法構(gòu)造循環(huán)體有些問(wèn)題中，循環(huán)體的構(gòu)造找不出遞推關(guān)系，不能用遞推方法實(shí)現(xiàn)，往往需要配合循環(huán)控制過(guò)程，對(duì)所有可能的情況一一列出進(jìn)行分析、判斷。這種將對(duì)象一一列出的方法叫“窮舉”?！纠?.2】任意輸入兩個(gè)正整數(shù)M，N，求它們的最大公約數(shù)。分析：根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)，兩個(gè)數(shù)的最大公約數(shù)即它們的共同約數(shù)中最大的那個(gè)數(shù)。極端的情況是M、N中較小者就是最大公約數(shù)?？梢杂?、2、3……K（M，N中較小者）依次去考察是否它們的公約數(shù)，找到一個(gè)就保留一個(gè)，最后保留的公約數(shù)就是最大公約數(shù)。流程圖如圖5.7所示。流程圖中窮舉的1、2、3…..K，一方面在循環(huán)體中充當(dāng)被考察的對(duì)象，另一方面又用K作為設(shè)置循環(huán)出口的計(jì)數(shù)終值。I≤I≤KNY輸出A，B開(kāi)始K=MIN(M,N)，I=1輸出FCH結(jié)束I=I+1I是M,N的公約數(shù)NYFCH=I圖5.7“窮舉法”求最大公約數(shù)的算法流程圖4）初始化有些工作必須在進(jìn)入循環(huán)結(jié)構(gòu)之前作好，以便循環(huán)結(jié)構(gòu)正常循環(huán)起來(lái)，比如計(jì)數(shù)器清0，累加器清0等，這些工作稱為初始化。到底初始化需要做些什么工作要視具體問(wèn)題而定。5.1.2循環(huán)結(jié)構(gòu)的兩種類型1）當(dāng)型循環(huán)從語(yǔ)句書(shū)寫(xiě)順序看，循環(huán)結(jié)構(gòu)中設(shè)置的循環(huán)出口是在循環(huán)體之前的話，實(shí)際表示的控制關(guān)系是：當(dāng)“條件成立時(shí)執(zhí)行循環(huán)體”。故稱為當(dāng)型循環(huán)。如圖5.3、圖5.4、圖5.5、圖5.6、圖5.7構(gòu)成的循環(huán)結(jié)構(gòu)都是當(dāng)型循環(huán)結(jié)構(gòu)。“當(dāng)型”循環(huán)結(jié)構(gòu)都可以概括為如圖1.7(a)所示的控制關(guān)系。2）直到型循環(huán)從語(yǔ)句書(shū)寫(xiě)順序看，循環(huán)結(jié)構(gòu)中設(shè)置的循環(huán)出口是在循環(huán)體之后的話，實(shí)際表示的控制關(guān)系是：執(zhí)行循環(huán)體，直到“條件不成立時(shí)結(jié)束循環(huán)”。故稱為直到型循環(huán)。圖5.2構(gòu)成的循環(huán)結(jié)構(gòu)就是“直到型”循環(huán)?！爸钡叫汀毖h(huán)結(jié)構(gòu)都可以概括為圖1.7(b)所示的控制關(guān)系。通過(guò)上面介紹的例子，讀者對(duì)循環(huán)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法有了初步認(rèn)識(shí)，知道了設(shè)計(jì)循環(huán)結(jié)構(gòu)應(yīng)該關(guān)注的幾個(gè)問(wèn)題。對(duì)于同樣的問(wèn)題，其解決的方法和控制過(guò)程不是唯一的。在構(gòu)造循環(huán)結(jié)構(gòu)時(shí)，到底設(shè)計(jì)成“當(dāng)型”或“直到型”，并不作強(qiáng)行要求?？梢愿鶕?jù)問(wèn)題的特點(diǎn)和程序設(shè)計(jì)者的喜好來(lái)決定，有些問(wèn)題既可以設(shè)計(jì)成“當(dāng)型”也可以設(shè)計(jì)成“直到型”。5.2用GOTO語(yǔ)句設(shè)計(jì)的循環(huán)程序通過(guò)對(duì)問(wèn)題的分析，提出構(gòu)造循環(huán)體的辦法和控制循環(huán)過(guò)程的方式，可以畫(huà)出求解問(wèn)題的流程圖，為了將流程圖轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)能執(zhí)行的程序，可以利用FORTRAN語(yǔ)言提供的相應(yīng)功能的語(yǔ)句得到FORTRAN語(yǔ)言的源程序。5.2.1塊IF與GOTO語(yǔ)句實(shí)現(xiàn)的循環(huán)用塊IF結(jié)構(gòu)與GOTO語(yǔ)句配合實(shí)現(xiàn)循環(huán)結(jié)構(gòu)，一般是針對(duì)當(dāng)型循環(huán)，其基本形式為：S1IF（邏輯表達(dá)式）THEN循環(huán)體GOTOS1ENDIF根據(jù)第四章介紹的塊IF結(jié)構(gòu)的功能，以及本章開(kāi)始介紹的GOTO語(yǔ)句的功能，可以將圖5.3、圖5.4、圖5.5、圖5.6、圖5.7構(gòu)成的循環(huán)結(jié)構(gòu)翻譯成FORTRAN語(yǔ)言的源程序。圖5.3對(duì)應(yīng)的FORTRAN語(yǔ)言源程序：PROGRAMMAINI=05IF（I.LT.5）THENREAD*，H，W0W1=110-W0IF（ABS（W0-W1）.LE.5）THENPRINT*，‘標(biāo)準(zhǔn)’ELSEIF（W0.GT.W1）THENPRINT*，‘過(guò)胖’ELSEPRINT*，‘過(guò)瘦’ENDIFI=I+1GOTO5ENDIFEND圖5.4對(duì)應(yīng)的FORTRAN語(yǔ)言源程序：PROGRAMMAINREAD*，H，W05IF（H.GT.0.AND.W0.GT.0）THENW1=110-W0IF（ABS（W0-W1）.LE.5）THENPRINT*，‘標(biāo)準(zhǔn)’ELSEIF（W0.GT.W1）THENPRINT*，‘過(guò)胖’ELSEPRINT*，‘過(guò)瘦’ENDIFREAD*，H，W0GOTO5ENDIFEND圖5.5對(duì)應(yīng)的FORTRAN語(yǔ)言源程序：PROGRAMMAINDATAA，B/2*1.0/PRINT*，A，BI=25IF（I.LT.20）THENC=A+BPRINT*，CA=BB=CI=I+1GOTO5ENDIFEND圖5.6對(duì)應(yīng)的FORTRAN語(yǔ)言源程序：PROGRAMMAINDATAA，B/2*1.0/PRINT*，A，BC=A+B5IF（C.LE.1E5）THENPRINT*，CA=BB=CC=A+BGOTO5ENDIFEND圖5.7對(duì)應(yīng)的FORTRAN語(yǔ)言源程序：PROGRAMMAININTEGERFCHREAD*，M，NK=MIN（M，N）I=15IF（I.LE.K）THENIF（MOD（M，I）.EQ.0.AND.MOD（N，I）.EQ.O）FCH=II=I+1GOTO5ENDIFWRITE（*，100）M，‘和’，N，‘的最大公約數(shù)是：’，F(xiàn)CH100FORMAT（1X，I4，A，I4，A，I4）END5.2.2邏輯IF語(yǔ)句與GOTO語(yǔ)句設(shè)計(jì)的循環(huán)程序用邏輯IF語(yǔ)句與GOTO語(yǔ)句實(shí)現(xiàn)循環(huán)一般是針對(duì)“直到型”循環(huán)，一般格式是：S1循環(huán)體IF（邏輯表達(dá)式）GOTOS1根據(jù)邏輯IF語(yǔ)句的功能，配合GOTO語(yǔ)句可以寫(xiě)出圖5.2對(duì)應(yīng)流程圖的FORTRAN語(yǔ)言源程序。PROGRAMMAINI=05READ*，H，W0W1=110-W0IF（ABS（W0-W1）.LE.5）THENPRINT*，‘標(biāo)準(zhǔn)’ELSEIF（W0.GT.W1）THENPRINT*，‘過(guò)胖’ELSEPRINT*，‘過(guò)瘦’ENDIFI=I+1IF（I.LT.5）GOTO5END5.3用循環(huán)語(yǔ)句書(shū)寫(xiě)循環(huán)程序FORTRAN語(yǔ)言還提供了專門的循環(huán)語(yǔ)句，將循環(huán)過(guò)程的“判斷”、“計(jì)數(shù)”、“轉(zhuǎn)向”等固定動(dòng)作包含在循環(huán)語(yǔ)句中，因此，利用循環(huán)語(yǔ)句可以更方便、快捷地描述循環(huán)結(jié)構(gòu)，使程序更加清楚、簡(jiǎn)練。5.3.1DO-WHILE循環(huán)對(duì)當(dāng)型循環(huán)可以很方便地使用FORTRAN語(yǔ)言提供的DO-WHILE語(yǔ)句實(shí)現(xiàn)。1）語(yǔ)句格式DO標(biāo)號(hào)[，]WHILE（邏輯表達(dá)式）循環(huán)體標(biāo)號(hào)終端語(yǔ)句或者:DOWHILE（邏輯表達(dá)式）循環(huán)體ENDDO2）語(yǔ)句功能（1）計(jì)算〈邏輯表達(dá)式〉的值；（2）如果結(jié)果為“真”則執(zhí)行“循環(huán)體”直到遇到終端語(yǔ)句，返回①；（3）如果結(jié)果為“假”則跳出循環(huán)結(jié)構(gòu)，執(zhí)行終端語(yǔ)句的后續(xù)語(yǔ)句。DO-WHILE語(yǔ)句的功能完全可以用圖1.7(a)表示。這種循環(huán)結(jié)構(gòu)只表述了“當(dāng)條件成立執(zhí)行循環(huán)體”的“當(dāng)型”循環(huán)結(jié)構(gòu)，既可以用于用“條件”設(shè)置出口的循環(huán)，也可以用于用“計(jì)數(shù)方式”設(shè)置出口的循環(huán)。如果用“計(jì)數(shù)方式”設(shè)置出口不要忘了需要設(shè)置計(jì)數(shù)器。3）說(shuō)明（1）DO-WHILE語(yǔ)句表述的循環(huán)結(jié)構(gòu)中沒(méi)有專門的轉(zhuǎn)向語(yǔ)句，轉(zhuǎn)向的功能是隱含在終端語(yǔ)句中的，因此，終端語(yǔ)句除了完成本身的功能外，還向計(jì)算機(jī)提示循環(huán)體結(jié)束，并使控制自動(dòng)轉(zhuǎn)向DO-WHILE語(yǔ)句。（2）由DO-WHILE語(yǔ)句構(gòu)成的“當(dāng)型”循環(huán)結(jié)構(gòu)程序中，DO-WHILE語(yǔ)句執(zhí)行的次數(shù)不止一次。（3）原則上終端語(yǔ)句可以是一般的執(zhí)行語(yǔ)句，如打印語(yǔ)句、賦值語(yǔ)句、輸入語(yǔ)句等，但是受其特性的限制，下列語(yǔ)句不能作終端語(yǔ)句：GOTO、塊IF、ELSE、ELSEIF、ENDIF、END、STOP、RETURN和所有的非執(zhí)行語(yǔ)句。另外，如果邏輯IF語(yǔ)句（行IF語(yǔ)句）作為終端語(yǔ)句時(shí)，它不應(yīng)該包括DO、塊IF、ELSEIF、ELSE、ENDIF、END和另一個(gè)邏輯IF語(yǔ)句。下面的語(yǔ)句段是不正確的：DO10WHILE（I.LE.20）K=I*IPRINT*，I，K10IF（K.GT.100）GOTO5總之，循環(huán)終端語(yǔ)句的功能應(yīng)該是明確的，不能是不定的。為了使循環(huán)體的起止范圍清晰，使終端語(yǔ)句與一般的執(zhí)行語(yǔ)句有所區(qū)別，可以使用FORTRAN語(yǔ)句提供的繼續(xù)語(yǔ)句作為循環(huán)體的終端語(yǔ)句。繼續(xù)語(yǔ)句的一般格式為：CONTINUE它的功能就是執(zhí)行一個(gè)空操作，因此CONTINUE又稱為空語(yǔ)句。用CONTINUE語(yǔ)句作循環(huán)體的終端語(yǔ)句有下列優(yōu)點(diǎn)：①使循環(huán)體的范圍清晰，終端語(yǔ)句規(guī)范化，凡是DO-WHILE語(yǔ)句構(gòu)成的循環(huán)結(jié)構(gòu)都用CONTINUE結(jié)束，容易識(shí)別。②不再使用一般的執(zhí)行語(yǔ)句作循環(huán)終端語(yǔ)句，避免出現(xiàn)不符合語(yǔ)法要求的錯(cuò)誤。③用戶不用再去記憶那些語(yǔ)句可以作終端語(yǔ)句，那些語(yǔ)句又不能作終端語(yǔ)句，減輕用戶負(fù)擔(dān)。例如：DO10WHILE（I.LE.20）K=I*IPRINT*，I，KI=1+110CONTINUE程序結(jié)構(gòu)非常清晰，在DO-WHILE和CONTINUE之間就是循環(huán)體?；蛘邔?xiě)成:DOWHILE（I.LE.20）K=I*IPRINT*，I，KI=1+1ENDDO4）DO-WHILE語(yǔ)句應(yīng)用如圖5.3、圖5.4、圖5.5、圖5.6、圖5.7所示的當(dāng)型循環(huán)結(jié)構(gòu)，如果用DO-WHILE語(yǔ)句書(shū)寫(xiě)，程序會(huì)更簡(jiǎn)便，清楚。圖5.3對(duì)應(yīng)的FORTRAN語(yǔ)言程序：PROGRAMMAINI=0DO10WHILE（I.LT.5）READ*，H，W0W1=110-W0IF（ABS（W0-W1）.LE.5）THENPRINT*，‘標(biāo)準(zhǔn)’ELSEIF（W0.GT.W1）THENPRINT*，‘過(guò)胖’ELSEPRINT*，‘過(guò)瘦’ENDIFI=I+110CONTINUEEND可以看出，流程圖中對(duì)應(yīng)的“轉(zhuǎn)向”工作，用DO-WHILE語(yǔ)句書(shū)寫(xiě)時(shí)就不需要專門用GOTO語(yǔ)句了，因?yàn)镈O-WHILE語(yǔ)句本身表示了循環(huán)的關(guān)系，即自動(dòng)包含了“轉(zhuǎn)向”的工作。圖5.4對(duì)應(yīng)的FORTRAN語(yǔ)言源程序：PROGRAMMAINREAD*，H，W0DO10WHILE（H.GT.0.AND.W0.GT.0）W1=110-W0IF（ABS（W0-W1）.LE.5）THENPRINT*，‘標(biāo)準(zhǔn)’ELSEIF（W0.GT.W1）THENPRINT*，‘過(guò)胖’ELSEPRINT*，‘過(guò)瘦’ENDIFREAD*，H，W010CONTINUEEND圖5.5對(duì)應(yīng)的FORTRAN語(yǔ)言源程序：PROGRAMMAINDATAA，B/2*1.0/PRINT*，A，BI=2DO10WHILE（I.LT.20）C=A+BPRINT*，CA=BB=CI=I+110CONTINUEEND圖5.6對(duì)應(yīng)的FORTRAN語(yǔ)言源程序：PROGRAMMAINDATAA，B/2*1.0/PRINT*，A，BC=A+BDO10WHILE（C.LE.1E5）PRINT*，CA=BB=CC=A+B10CONTINUEEND圖5.7對(duì)應(yīng)的FORTRAN語(yǔ)言源程序：PROGRAMMAININTEGERFCHREAD*，M，NK=MIN（M，N）I=1DO10WHILE（I.LE.K）IF（MOD（M，I）.EQ.0.AND.MOD（N，I）.EQ.O）FCH=II=I+110CONTINUEWRITE（*，100）M，‘和’，N，‘的最大公約數(shù)是：’，F(xiàn)CH100FORMAT（1X，I4，A，I4，A，I4）END DO-WHILE語(yǔ)句可以描述所有“當(dāng)型”的循環(huán)結(jié)構(gòu)程序，特別對(duì)用“條件”設(shè)置循環(huán)出口的“當(dāng)型”循環(huán)，可以直接套用DO-WHILE語(yǔ)句。對(duì)于采用“計(jì)數(shù)”方式設(shè)置循環(huán)出口的“當(dāng)型”循環(huán)，計(jì)數(shù)器的“計(jì)數(shù)一次”操作則應(yīng)該屬于循環(huán)體的一個(gè)動(dòng)作（如圖5.3、圖5.5、圖5.7對(duì)應(yīng)的程序中的I=I+1），千萬(wàn)不能漏掉。其實(shí)，對(duì)于采用“計(jì)數(shù)”方式設(shè)置循環(huán)出口的“當(dāng)型”循環(huán)結(jié)構(gòu)，F(xiàn)ORTRAN語(yǔ)言還專門提供了一個(gè)循環(huán)語(yǔ)句來(lái)對(duì)應(yīng)描述，這就是下面介紹的DO循環(huán)結(jié)構(gòu)語(yǔ)句。5.3.2DO循環(huán)結(jié)構(gòu)1）DO語(yǔ)句格式DO循環(huán)由一個(gè)DO語(yǔ)句和循環(huán)體組成，其一般形式為：DOs[，]v=e1，e2[，e3]S：表示循環(huán)終端語(yǔ)句標(biāo)號(hào)，s是statement的縮寫(xiě)。v：表示循環(huán)變量，可以是任何合法的變量名，v是variable的縮寫(xiě)。e1，e2，e2：分別表示循環(huán)初值表達(dá)式、循環(huán)終值表達(dá)式、循環(huán)步長(zhǎng)值表達(dá)式，e是expression的縮寫(xiě)。方括號(hào)“[]”中的內(nèi)容為可選項(xiàng)。下面形式的DO語(yǔ)句都是合法的形式：DO20，I=1，20，2DO10，N=1，5DO100X=1.2，3.5，1.0DO200T=1.5*2，100.0/2.0，2.0DO5M=100，0，-2DO循環(huán)語(yǔ)句也可以寫(xiě)成下面形式，但必須與ENDDO配對(duì)使用：DOv=e1，e2[，e3]循環(huán)體ENDDO2）DO語(yǔ)句功能DO語(yǔ)句描述的是用“計(jì)數(shù)”方式設(shè)置出口的“當(dāng)型”循環(huán)結(jié)構(gòu)，執(zhí)行過(guò)程包含下面的步驟：（1）計(jì)算e1,e2,e3各表達(dá)式的值，并將它們轉(zhuǎn)換成循環(huán)控制變量的類型。（2）將初值e1賦給循環(huán)變量，即相當(dāng)于執(zhí)行一個(gè)賦值語(yǔ)句：v=e1。（3）計(jì)算應(yīng)該執(zhí)行的次數(shù)r=INT（（e2-e1+e3）/e3）。（4）檢查循環(huán)次數(shù)，若r=0（或r〈0），則跳出循環(huán)體，執(zhí)行循環(huán)終端語(yǔ)句下面的一個(gè)執(zhí)行語(yǔ)句。如果r＞0，則執(zhí)行循環(huán)體。（5）執(zhí)行循環(huán)終端語(yǔ)句時(shí)，循環(huán)變量v增加步長(zhǎng)值，即執(zhí)行v=v+e3。（6）循環(huán)次數(shù)r減1，即執(zhí)行r=r-1，得到還要循環(huán)的次數(shù)。（7）返回（4），重復(fù)執(zhí)行（4）、（5）、（6）、（7）。DO語(yǔ)句的功能也可以用圖5.8和圖5.9所示的流程圖直觀地描述出來(lái)，它們的作用是相同的。圖5.8DO循環(huán)的執(zhí)行過(guò)程（1）r>0圖5.8DO循環(huán)的執(zhí)行過(guò)程（1）r>0NYe1→vr-1→r計(jì)算循環(huán)次數(shù)r計(jì)算e1，e2，e3執(zhí)行循環(huán)體v+e3→v執(zhí)行循環(huán)終端語(yǔ)句后的語(yǔ)句圖5.9DO循環(huán)的執(zhí)行過(guò)程（2）v≤e2NYe1→vv+e3→v計(jì)算e1，e2，e3執(zhí)行循環(huán)體執(zhí)行循環(huán)終端語(yǔ)句后的語(yǔ)句INTEGERFCHREAD*，M，NK=MIN（M，N）DO10I=1，K，1IF（MOD（M，I）.EQ.0.AND.MOD（N，I）.EQ.0）FCH=I10CONTINUEWRITE（*，100）M，‘和’，N，‘的最大公約數(shù)是：’，F(xiàn)CH100FORMAT（1X，I4，A，I4，A，I4）END由于I=1，判斷I.LE.K，I=I+1這幾個(gè)操作都自動(dòng)地包含在DO循環(huán)結(jié)構(gòu)語(yǔ)句中了，與前面的程序相比，用DO循環(huán)結(jié)構(gòu)語(yǔ)句書(shū)寫(xiě)的程序更加精練、清晰。應(yīng)當(dāng)特別指出的是：循環(huán)體不包括DO循環(huán)語(yǔ)句，DO循環(huán)語(yǔ)句在循環(huán)結(jié)構(gòu)中只執(zhí)行一次，不是r次。3）關(guān)于DO語(yǔ)句的說(shuō)明（1）在DO語(yǔ)句的一般形式中，表達(dá)式e3（即步長(zhǎng)表達(dá)式）是可選項(xiàng)，如果不寫(xiě)e3，則表示e3的值默認(rèn)為1，即循環(huán)變量的遞增量（步長(zhǎng)值）為1。例如下面兩個(gè)語(yǔ)句的意義相同，DO10I=1，50，1DO10I=1，50（2）循環(huán)變量初值、終值和步長(zhǎng)值e1,e2,e3可以分別是常量、變量或表達(dá)式。如果是變量則它應(yīng)該已經(jīng)獲得值，如果是表達(dá)式，則先計(jì)算出表達(dá)式的值，總之，e1,e2,e3最終應(yīng)該是一個(gè)確定的數(shù)值。例如：DO200T=1.5*2，100.0/2.0，2.0相當(dāng)于下面的語(yǔ)句：DO200T=3.0，50.0，2.0（3）循環(huán)體執(zhí)行的次數(shù)可以從e1,e2,e3計(jì)算出來(lái)，計(jì)算公式如下：r=INT（（e2-e1+e3）/e3）例如：DO20，I=1，20，1的循環(huán)次數(shù)是r=INT（（20-1+1）/1）=20次。DO20，T=1，20，2的循環(huán)次數(shù)是r=INT（（20-1+2）/2）=10次。DO語(yǔ)句書(shū)寫(xiě)以后，機(jī)器編譯時(shí)就決定了r，所以，如果想在循環(huán)體中改變循環(huán)變量的值（比如賦值）來(lái)改變循環(huán)的次數(shù)是不行的，換句話說(shuō)，在循環(huán)體中改變循環(huán)變量的值將會(huì)出錯(cuò)。（4）e3不能為0，因?yàn)樵谇笱h(huán)次數(shù)時(shí)r時(shí)，e3為分母項(xiàng)，r會(huì)趨于無(wú)窮大。直觀地說(shuō)，循環(huán)變量本應(yīng)該從其初值e1為起點(diǎn)，每次以e3的值為增量變化，直到超過(guò)e2的值為止。如果e3的值為0，則循環(huán)控制變量的值永遠(yuǎn)不會(huì)變化，也就永遠(yuǎn)不能超過(guò)終值e3，循環(huán)也就會(huì)無(wú)休止地進(jìn)行，出現(xiàn)死循環(huán)。（5）e1,e2,e3的值可以為正數(shù)、負(fù)數(shù)，e1,e2的值還可以為零。（6）當(dāng)e3＞0時(shí)，循環(huán)變量v的值沿著正方向（遞增）變化，結(jié)束循環(huán)的條件是v＞e2。當(dāng)e3＜0時(shí)，循環(huán)變量v的值沿著負(fù)方向（遞減）變化，結(jié)束循環(huán)的條件是v＜e2。（7）如果計(jì)算出循環(huán)次數(shù)r＜0時(shí)，則按r=0處理，即一次也不執(zhí)行循環(huán)體。例如：DO10I=20，0，2計(jì)算循環(huán)次數(shù)r=INT（（0-20+2）/2）=-9，即一次也不執(zhí)行循環(huán)體。直觀地看，由于步長(zhǎng)為2，結(jié)束循環(huán)的條件為I＞0，事實(shí)上I=20（初值）時(shí)就大于終值0了，因此一次也不執(zhí)行循環(huán)體。同理：DO10I=1，10，-1也是一次也不執(zhí)行循環(huán)體。因?yàn)檠h(huán)控制變量I的值為1（初值）時(shí)，已經(jīng)小于終值10了。（8）循環(huán)變量v和循環(huán)初值e1，終值e2、步長(zhǎng)e3可以是整型、實(shí)型或雙精度型。如果循環(huán)變量的類型和e1,e2,e3的類型不一致，要求按賦值的規(guī)則處理，即先將e1,e2,e3的類型化成循環(huán)變量的類型，然后再進(jìn)行處理。例如：DO10I=1.5，3.6，1.2不要根據(jù)r=INT（（3.6-1.5+1.2）/1.2）=2而認(rèn)為循環(huán)次數(shù)為2，而應(yīng)當(dāng)先將實(shí)型量轉(zhuǎn)化為整型量，即變成下面形式DO語(yǔ)句：DO10I=1，3，1再計(jì)算循環(huán)次數(shù)r=INT（（3-1+1）/1=3，即DO10I=1.5，3.6，1.2語(yǔ)句確定的循環(huán)次數(shù)為3次，而不是2次。但是如果將I換成實(shí)型變量X，則語(yǔ)句DO10X=1.5，3.6，1.2確定的循環(huán)次數(shù)就是2次，而不是3次。特別提請(qǐng)注意的是：為避免錯(cuò)誤，應(yīng)盡量使循環(huán)控制變量類型與初值、終值和步長(zhǎng)值的類型一致。由于實(shí)型數(shù)在運(yùn)算和存儲(chǔ)時(shí)有誤差，當(dāng)用實(shí)型變量作循環(huán)控制變量時(shí)，循環(huán)次數(shù)的理論值與實(shí)際值之間將會(huì)出現(xiàn)一些誤差，例如有循環(huán)程序段：DO10X=0.0，50.0，0.110PRINT*，X按公式計(jì)算r=INT（（50.0-0.0+0.1）/0.1）=501，故應(yīng)該循環(huán)501次，但實(shí)際上在許多計(jì)算機(jī)上它只能循環(huán)500次。原因是X從初值0.0開(kāi)始每次增量0.1，但0.1在內(nèi)存中的存儲(chǔ)是有誤差的（無(wú)法用一個(gè)有限的二進(jìn)制數(shù)準(zhǔn)確地表示十進(jìn)制數(shù)0.1），因此每次增加的值不是0.1而是與0.1相接近的一個(gè)數(shù)，每次的誤差積累，在執(zhí)行完500次循環(huán)后，理論上X的值為50.0，由于未超過(guò)終值，所以應(yīng)再執(zhí)行一次循環(huán)體，共501次。但在實(shí)際上，由于上述誤差累積，到執(zhí)行完500次循環(huán)后，X的值可能已經(jīng)超過(guò)50.0，因而停止執(zhí)行循環(huán)，循環(huán)次數(shù)比理論上少一次。這種情況在程序設(shè)計(jì)中常有發(fā)生，并且比較隱蔽不易發(fā)現(xiàn)。如果用循環(huán)來(lái)進(jìn)行計(jì)算，則少一次循環(huán)會(huì)影響計(jì)算結(jié)果。所以，在設(shè)計(jì)循環(huán)程序時(shí)應(yīng)該盡量避免用實(shí)型變量作循環(huán)控制變量。用整型變量作循環(huán)變量的話，計(jì)算出來(lái)的循環(huán)次數(shù)是絕對(duì)準(zhǔn)確的。如果在循環(huán)體中需要用到實(shí)型的e1,e2,e3時(shí)，可以想辦法進(jìn)行轉(zhuǎn)換。對(duì)上述的循環(huán)程序可以修改為：DO10I=0，500X=I/10.010PRINT*，X這樣既可以保證執(zhí)行循環(huán)體501次，又能滿足打印各個(gè)X值（實(shí)數(shù)）的要求。用I來(lái)控制循環(huán)次數(shù)，建立I與X的關(guān)系，注意不要寫(xiě)成“X=I/10”（整型量相除的結(jié)果仍然是整數(shù)?。?。從DO循環(huán)結(jié)構(gòu)語(yǔ)句的功能來(lái)看，它描述的是用“計(jì)數(shù)”方式設(shè)置出口的“當(dāng)型”循環(huán)結(jié)構(gòu)，循環(huán)變量v就是“計(jì)數(shù)器”，e1是計(jì)數(shù)器的初值，e3是計(jì)數(shù)器遞增的值、e2是計(jì)數(shù)的終值。今后凡是對(duì)用“計(jì)數(shù)”方式設(shè)置出口的“當(dāng)型”循環(huán)結(jié)構(gòu)，都可以直接套用DO語(yǔ)句書(shū)寫(xiě)。待大家慢慢熟悉了循環(huán)結(jié)構(gòu)，就可以不畫(huà)流程圖而直接寫(xiě)程序了。4）DO循環(huán)的終端語(yǔ)句DO語(yǔ)句構(gòu)成循環(huán)結(jié)構(gòu)時(shí)，循環(huán)體的最后一條語(yǔ)句就是終端語(yǔ)句，終端語(yǔ)句除了完成該語(yǔ)句本身的功能外，還向計(jì)算機(jī)提示循環(huán)體結(jié)束，使計(jì)算機(jī)完成2個(gè)工作：（1）使循環(huán)變量增加步長(zhǎng)值（v=v+e3）；（2）使循環(huán)次數(shù)r減1。與DO-WHILE語(yǔ)句相同，原則上終端語(yǔ)句可以是一般的執(zhí)行語(yǔ)句，如打印語(yǔ)句、賦值語(yǔ)句、輸入語(yǔ)句等，但是受其特性的限制，下列語(yǔ)句不能作終端語(yǔ)句：GOTO、塊IF、ELSE、ELSEIF、ENDIF、END、STOP、RETURN和所有的非執(zhí)行語(yǔ)句。另外，如果邏輯IF語(yǔ)句（行IF語(yǔ)句）作為終端語(yǔ)句時(shí)，它不應(yīng)該包括DO、塊IF、ELSEIF、ELSE、ENDIF、END和另一個(gè)邏輯IF語(yǔ)句?？傊?，循環(huán)終端語(yǔ)句的功能應(yīng)該是明確的，不能是不定的。為了使循環(huán)體的起止范圍清晰，使終端語(yǔ)句與一般的執(zhí)行語(yǔ)句有所區(qū)別，仍然建議使用繼續(xù)語(yǔ)句作為循環(huán)體的終端語(yǔ)句。5）DO循環(huán)的一些規(guī)定（1）循環(huán)變量可以在循環(huán)體中被引用，但不能被賦值。下面程序段是正確的：DO20N=1，20M=2*NPRINT*，M20CONTINUE它的功能是打印出2，4，6，8，….40。而下面的程序段是錯(cuò)誤的：DO20N=1，20N=2*NPRINT*，N20CONTINUE由于N是循環(huán)變量，在循環(huán)體內(nèi)被賦值，破壞了原有的循環(huán)過(guò)程，循環(huán)變量只能在執(zhí)行終端語(yǔ)句時(shí)由機(jī)器自動(dòng)增值而不能在循環(huán)體中通過(guò)賦值語(yǔ)句來(lái)改變。（2）循環(huán)結(jié)構(gòu)循環(huán)的次數(shù)是在進(jìn)入循環(huán)結(jié)構(gòu)之前就確定的，在執(zhí)行循環(huán)體期間不可能通過(guò)改變某些變量的值而改變。如有下面的程序段：DATAK，J，M/1，100，2/DO30I=K，J，MK=2*KJ=J+1M=M/2PRINT*，K，J，M30CONTINUE在進(jìn)入循環(huán)結(jié)構(gòu)之前，計(jì)算的r=INT（（j-k+m）/m）=50，盡管在循環(huán)體中改變了K，J，M的值，循環(huán)體仍然執(zhí)行50次，輸出50組數(shù)據(jù)。（3）可以用轉(zhuǎn)向語(yǔ)句（GOTO、邏輯IF等）從循環(huán)體內(nèi)轉(zhuǎn)到循環(huán)體外，也可以在循環(huán)體內(nèi)轉(zhuǎn)向，但不允許從循環(huán)體外轉(zhuǎn)到循環(huán)體內(nèi)。例如下面程序段是合法的：DO10I=1，50……IF（MOD（I，5）.EQ.O）GOTO5……10CONTINUE……5PRINT*，I*I而下面程序段是不合法的：IF（MOD（N，2）.EQ.0）GOTO5DO20I=1，50……5PRINT*，I……20CONTINUE程序段中，如果從循環(huán)結(jié)構(gòu)外直接進(jìn)入循環(huán)結(jié)構(gòu)內(nèi)，DO循環(huán)結(jié)構(gòu)語(yǔ)句就無(wú)法確定循環(huán)的初值，終值，步長(zhǎng)值等，無(wú)法控制循環(huán)過(guò)程。（4）未執(zhí)行完應(yīng)執(zhí)行的次數(shù)而跳出循環(huán)結(jié)構(gòu)的稱為“非正常出口”，執(zhí)行完全部應(yīng)執(zhí)行的循環(huán)次數(shù)而跳出循環(huán)的稱為“正常出口”。6）DO循環(huán)結(jié)構(gòu)語(yǔ)句應(yīng)用如圖5.3、圖5.5所示的“計(jì)數(shù)”方式設(shè)置循環(huán)出口的“當(dāng)型”循環(huán)結(jié)構(gòu)，如果用DO循環(huán)結(jié)構(gòu)語(yǔ)句書(shū)寫(xiě)程序會(huì)更簡(jiǎn)便，清楚。圖5.3對(duì)應(yīng)的FORTRAN語(yǔ)言程序：PROGRAMMAINDO10I=1，5READ*，H，W0W1=110-W0IF（ABS（W0-W1）.LE.5）THENPRINT*，‘標(biāo)準(zhǔn)’ELSEIF（W0.GT.W1）THENPRINT*，‘過(guò)胖’ELSEPRINT*，‘過(guò)瘦’ENDIF10CONTINUEEND為了和DO循環(huán)結(jié)構(gòu)語(yǔ)句判斷的條件“I.LE.5”相吻合，所以程序中循環(huán)變量的初值改為1（流程圖中計(jì)數(shù)器的初值為0，判斷條件為“I.LT.5”）?？梢钥闯?，流程圖中對(duì)應(yīng)的“計(jì)數(shù)器設(shè)初值，判斷，計(jì)數(shù)器遞增”等工作已經(jīng)自動(dòng)地包含在DO循環(huán)結(jié)構(gòu)語(yǔ)句中了，書(shū)寫(xiě)程序時(shí)不需要再寫(xiě)專門語(yǔ)句。圖5.5對(duì)應(yīng)的FORTRAN語(yǔ)言源程序如下，為了與DO語(yǔ)句功能吻合，仍然將I的初值設(shè)為3。PROGRAMMAINDATAA，B/2*1.0/PRINT*，A，BDO10I=3，20C=A+BPRINT*，CA=BB=C10CONTINUEEND圖5.10例5.3算法流程圖I≤100NY計(jì)數(shù)一次：I=I+1圖5.10例5.3算法流程圖I≤100NY計(jì)數(shù)一次：I=I+1S=0，I=1累加S=S+N開(kāi)始輸入一個(gè)N結(jié)束輸出S分析：這是一個(gè)等差數(shù)列求和的問(wèn)題，如果使用等差數(shù)列求和公式當(dāng)然可以很輕松地求出結(jié)果，但是現(xiàn)在不用公式，而是采用循環(huán)結(jié)構(gòu)程序解決。解決“求和”問(wèn)題，往往采用“累加”的方式?？梢栽O(shè)置一個(gè)累加器S，初值為0，循環(huán)體的操作為：“得到一個(gè)加數(shù)N，完成累加S=S+N”，循環(huán)體執(zhí)行的次數(shù)為100（用“計(jì)數(shù)”方式設(shè)置循環(huán)出口），計(jì)數(shù)器的初值為0（表示一次都沒(méi)累加）。在循環(huán)體內(nèi)只要變化加數(shù)N，累加操作的對(duì)象也隨之變化。根據(jù)上述思路，畫(huà)出流程圖如圖5.10所示。由于計(jì)數(shù)器初值為0，“當(dāng)型”循環(huán)結(jié)構(gòu)的判斷條件為“I＜100”，為了與DO循環(huán)結(jié)構(gòu)語(yǔ)句中的判斷條件（I≤100PROGRAMMAINS=0DO10I=1，100READ*，NS=S+N10CONTINUEPRINT*，‘S=’，SEND程序中試圖通過(guò)每次讀入一個(gè)加數(shù)N實(shí)現(xiàn)“得到加數(shù)”操作，邏輯上沒(méi)有問(wèn)題，其實(shí)就這道題來(lái)講，每次要得到的加數(shù)就是當(dāng)前的I，另外，如果將循環(huán)次數(shù)通過(guò)READ語(yǔ)句在執(zhí)行程序時(shí)確定，可以將這個(gè)程序修改成更有通用性的程序。PROGRAMMAINS=0READ*，MDO10I=1，MS=S+I10CONTINUEPRINT*，‘S=’，SEND執(zhí)行程序時(shí)，如果輸入的M=100，則S=1+2+3+…+100，如果輸入的M=500，則S=1+2+3+….+500。【例5.4】求分析：可以設(shè)置一個(gè)累加器S=0，加數(shù)項(xiàng)FACT=1，可以用遞推方式依次得到加數(shù)項(xiàng)1！，2！，…，100！，循環(huán)體循環(huán)的次數(shù)是100次。畫(huà)出流程圖如圖5.11所示。圖5.11例5.4算法流程圖結(jié)束圖5.11例5.4算法流程圖結(jié)束N≤MNYN=N+1S=0，F(xiàn)ACT=1，（N=1）S=S+FACT開(kāi)始輸入M輸出SFACT=FACT*NPROGRAMMAINREALS，F(xiàn)ACTDATAS，F(xiàn)ACT/0.0，1.0/READ*，MDO10N=1，MFACT=FACT*NS=S+FACT10CONTINUEPRINT*，‘結(jié)果為：’，SEND5.4結(jié)構(gòu)化的循環(huán)結(jié)構(gòu)按照結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)的思想，在流程圖中任何一個(gè)順序結(jié)構(gòu)、分支結(jié)構(gòu)、循環(huán)結(jié)構(gòu)都必須只有一個(gè)入口和一個(gè)出口，如果出現(xiàn)了兩個(gè)或者兩個(gè)以上的出口，可以采用一些技巧將其改變成只有一個(gè)出口。在循環(huán)結(jié)構(gòu)中，當(dāng)出現(xiàn)了“非正常出口”時(shí)，則出現(xiàn)了非結(jié)構(gòu)化的問(wèn)題，可以采用一些技巧將其改變成結(jié)構(gòu)化的形式?！纠?.5】判斷鍵盤輸入的數(shù)M是否素?cái)?shù)。分析：根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)，整數(shù)M如果是素?cái)?shù)，則它只能有1和M兩個(gè)約數(shù)。換一種說(shuō)法，整數(shù)M是否素?cái)?shù)，可以考察它是否能被2，3，…..，M-1整除，如果2，3，….M-1都不能整除M，則M是素?cái)?shù)，否則M不是素?cái)?shù)。另外根據(jù)數(shù)的特性，其實(shí)可以考察2，3，…，M/2或。流程圖如圖5.12所示。從圖上可以看出，當(dāng)發(fā)現(xiàn)某個(gè)數(shù)I是M的約數(shù)時(shí)將不再繼續(xù)循環(huán)（非正常出口，此時(shí)還有未考察到的數(shù)?。?，直接跳出循環(huán)結(jié)構(gòu)。由于循環(huán)結(jié)構(gòu)出現(xiàn)了兩個(gè)出口，為了判斷到底是哪個(gè)出口出來(lái)的，所以緊接著還要判斷一次，如果此時(shí)“I≤K”成立，則說(shuō)明是找到了M的一個(gè)約數(shù)，是非正常出口出來(lái)的，M不是素?cái)?shù)，否則，M是素?cái)?shù)。對(duì)應(yīng)程序如下：PROGRAMMAINREAD*，MK=M/2（或者K=SQRT（REAL（M））DO10I=2，KIF（MOD（M，I）.EQ.0）GOTO510CONTINUE5IF（I.LE.K）THENPRINT*，M，‘不是素?cái)?shù)！’ELSEPRINT*，M，‘是素?cái)?shù)！’ENDIFEND圖5.12例5.5算法流程圖結(jié)束I≤KNYI=I+1K=M/2，I=2開(kāi)始圖5.12例5.5算法流程圖結(jié)束I≤KNYI=I+1K=M/2，I=2開(kāi)始輸入M輸出M“不是素?cái)?shù)”I不整除MNYI≤KNY輸出M“是素?cái)?shù)”PROGRAMMAINLOGICALPP=.FALSE.READ*，MK=SQRT（M）DO10I=2，KIF（MOD（M，I）.EQ.0）p=.true.10CONTINUEIF（p）THENPRINT*，M，‘不是素?cái)?shù)！’ELSEPRINT*，M，‘是素?cái)?shù)！’ENDIFEND程序阻止了循環(huán)結(jié)構(gòu)的非正常出口，但當(dāng)找到了M的約數(shù)后還要繼續(xù)判斷剩余的數(shù)，其實(shí)這是多余的工作，影響了程序的效率，如果將循環(huán)改成用條件“.NOT.P.AND.I.LE.K”控制出口，將解決所有的問(wèn)題。LOGICALPP=.FALSE.READ*，MK=SQRT（M）I=2DO10WHILE（.NOT.P.AND.I.LE.K）IF（MOD（M，I）.EQ.0）P=.TRUE.10CONTINUEIF（P）THENPRINT*，M，‘不是素?cái)?shù)！’ELSEPRINT*，M，‘是素?cái)?shù)！’ENDIFEND程序改成了用“條件”控制循環(huán)過(guò)程，所以只能用DO-WHILE語(yǔ)句書(shū)寫(xiě)。5.5循環(huán)嵌套在循環(huán)體中又完整地包含另一個(gè)循環(huán)結(jié)構(gòu)，稱為循環(huán)的嵌套。例如：外循環(huán)內(nèi)循環(huán)外循環(huán)內(nèi)循環(huán)……DO20J=1，10……20CONTINUE……10CONTINUE按照循環(huán)結(jié)構(gòu)的意義，循環(huán)嵌套時(shí)內(nèi)循環(huán)應(yīng)當(dāng)完整地嵌套在外循環(huán)內(nèi)，即內(nèi)循環(huán)應(yīng)該是外循環(huán)體中的一部分。循環(huán)結(jié)構(gòu)不能發(fā)生交叉?！纠?.6】求3～100之間的全部素?cái)?shù)。分析：判斷一個(gè)數(shù)是否素?cái)?shù)的程序已經(jīng)介紹過(guò)，只是在外層套上一個(gè)DO循環(huán)語(yǔ)句。ProgrammainLOGICALPDO20M=3，100P=.FALSE.K=SQRT（M）DO10I=2，KIF（MOD（M，I）.EQ.0）P=.TRUE.10CONTINUEIF（P）THENPRINT*，M，‘不是素?cái)?shù)！’ELSEPRINT*，M，‘是素?cái)?shù)！’ENDIF20CONTINUEEND【例5.7】按格式打印“九九表”。分析：數(shù)學(xué)課用的“九九表”，形式應(yīng)該如下：1*1=11*2=22*2=41*3=32*3=63*3=9…………1*9=92*9=183*9=27……….9*9=81每個(gè)算式中的第二個(gè)乘數(shù)用I表示，則I=1，9，表示一共有9行，處于外層循環(huán)，算式中的第二個(gè)乘數(shù)用J表示，則J=1，….I，表示每一行有1，2，….，I列，處于內(nèi)層循環(huán)，再配合格式輸出，寫(xiě)出程序如下：ProgrammainDO10I=1，9DO20I=1，IWRITE（*，100）J，I，I*J20CONTINUEPRINT*，‘’10CONTINUE100FORMAT（1X，I1，‘*’，I1，‘=’，I2，‘’，$）END由于FORMAT語(yǔ)句中使用了$符號(hào)，執(zhí)行WRITE語(yǔ)句后將不會(huì)換行，當(dāng)一行上的所有算式都輸出完后（即內(nèi)層循環(huán)結(jié)束）需要安排一個(gè)輸出空符號(hào)語(yǔ)句，去掉該行上最后一個(gè)算式后的不換行格式。循環(huán)嵌套結(jié)構(gòu)的意義很簡(jiǎn)單，也很容易掌握，結(jié)合打印“乘法九九表”的例子具體看一下循環(huán)嵌套的執(zhí)行過(guò)程：（1）先計(jì)算外層循環(huán)的循環(huán)次數(shù)r1，外循環(huán)變量賦初值。（2）如果r1＞0，則執(zhí)行外循環(huán)體，如r1≤0，則結(jié)束外循環(huán)，轉(zhuǎn)向外循環(huán)終端語(yǔ)句的下一條語(yǔ)句。（3）在執(zhí)行外循環(huán)體各語(yǔ)句時(shí)，遇到DO語(yǔ)句，則計(jì)算內(nèi)循環(huán)次數(shù)r2，內(nèi)循環(huán)變量取初值。（4）如果r2＞0，則執(zhí)行內(nèi)循環(huán)體各語(yǔ)句，共執(zhí)行r2次，每執(zhí)行一次，內(nèi)循環(huán)變量加一次增量，r2的值減1，如果r2≤0，則結(jié)束內(nèi)循環(huán)，從“正常出口”跳出內(nèi)循環(huán)。（5）接著執(zhí)行內(nèi)循環(huán)終端語(yǔ)句下面的外循環(huán)體內(nèi)的語(yǔ)句，直到遇到外循環(huán)終端語(yǔ)句。（6）外循環(huán)控制變量加一次增量，r1的值減1，返回（2）。在循環(huán)嵌套結(jié)構(gòu)中，外層循環(huán)執(zhí)行一次，內(nèi)層循環(huán)變量的值就要從頭至尾變化一圈。如果外層循環(huán)的次數(shù)是r1的話，則內(nèi)層循環(huán)就要做R1圈，所以內(nèi)層循環(huán)體的執(zhí)行次數(shù)，應(yīng)該是其所有外層循環(huán)次數(shù)與內(nèi)層循環(huán)次數(shù)的乘積值。在循環(huán)嵌套結(jié)構(gòu)中，內(nèi)層、外層的概念是相對(duì)的，第一層循環(huán)是第二層循環(huán)的外層，第二層循環(huán)又是第三層循環(huán)的外層。只要對(duì)基本的循環(huán)結(jié)構(gòu)執(zhí)行過(guò)程弄清楚了，要處理多層循環(huán)結(jié)構(gòu)也就比較容易了?！纠?.8】搬磚問(wèn)題。36塊磚，36人搬；男搬4，女搬3，兩個(gè)小孩抬一磚。要求一次搬完，問(wèn)男、女、小孩各若干？分析：設(shè)男士X人，女士Y人，小孩Z人。根據(jù)題意可以得到方程式：X+Y+Z=364X+3Y+Z/2=363個(gè)未知數(shù)，2個(gè)方程式，是一個(gè)不定方程，它沒(méi)有唯一解，而有多組解，無(wú)法用數(shù)學(xué)方法解，只能將所有可能的X，Y，Z值（即采用“窮舉”的辦法）一個(gè)一個(gè)地去試，看是否滿足上面的方程組，只要滿足則得到一組解。根據(jù)題意，可以知道X的取值范圍為0~9，Y的取值范圍為0~12，Z的取值范圍為0~72。利用三重循環(huán)就可以羅列出所有的取值。下面是FORTRAN語(yǔ)言的源程序：ProgrammainINTEGERX，Y，ZDO10X=0，9DO20Y=0，12DO30Z=0，72IF（X+Y+Z.EQ.36.AND.4*X+3*Y+Z/2.EQ.36）PRINT*，X，Y，Z30CONTINUE20CONTINUE10CONTINUEEND程序邏輯簡(jiǎn)單易懂，但程序效率很低，因?yàn)檠h(huán)體的IF語(yǔ)句執(zhí)行次數(shù)將高達(dá)10×13×73=949次。程序執(zhí)行結(jié)果為：X=3，Y=3，Z=30和X=1，Y=6，Z=29。顯然，第二組不符合題意要求，因?yàn)樾『?shù)為29人，不符合“兩個(gè)小孩搬一磚”的條件（小孩數(shù)應(yīng)該為偶數(shù)?。Ｔ僮屑?xì)分析可以發(fā)現(xiàn)，當(dāng)X，Y的取值確定以后，Z的取值就可以用Z=36-X-Y算出，從而可以減少一層循環(huán)，再將作為“條件”的方程變換為8X+6Y+Z=36，可以保證只有偶數(shù)的Z才有可能被選中。程序可以修改如下：ProgrammainINTEGERX，Y，ZDO10X=0，9DO20Y=0，12Z=36-X-YIF（8*X+6*Y+Z.EQ.72）PRINT*，X，Y，Z20CONTINUE10CONTINUEEND程序的執(zhí)行結(jié)果為：X=3，Y=3，Z=30。程序的循環(huán)體為兩個(gè)語(yǔ)句，執(zhí)行的次數(shù)為10×13=130次，顯然效率提高了?？梢?jiàn)只要對(duì)問(wèn)題稍做分析，便可使程序質(zhì)量得到提高。5.6循環(huán)結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)5.6.1循環(huán)結(jié)構(gòu)語(yǔ)句的比較（1）DO-WHILE語(yǔ)句描述的是“當(dāng)型”結(jié)構(gòu)的循環(huán)過(guò)程，不管采用的是“計(jì)數(shù)”方式或“條件”方式設(shè)置的循環(huán)出口都可以用DO-WHILE語(yǔ)句書(shū)寫(xiě)，只是當(dāng)采用“計(jì)數(shù)”方式設(shè)置循環(huán)出口時(shí)，計(jì)數(shù)器的遞增（或遞減）過(guò)程應(yīng)該屬于循環(huán)體中的一個(gè)操作。（2）DO語(yǔ)句專門用于描述“當(dāng)型”結(jié)構(gòu)且以“計(jì)數(shù)”方式設(shè)置循環(huán)出口的循環(huán)過(guò)程。計(jì)數(shù)器的初始化、遞增（或遞減）過(guò)程都自動(dòng)地包含在DO語(yǔ)句中。（3）如果要描述“直到型”的循環(huán)結(jié)構(gòu)，可以用分支、轉(zhuǎn)向語(yǔ)句。有的FORTRAN語(yǔ)言系統(tǒng)也提供了專門的描述“直到型”循環(huán)結(jié)構(gòu)的語(yǔ)句形式。這里不再贅述。5.6.2循環(huán)結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)綜合舉例圖5.13例5.9算法流程圖結(jié)束DAT圖5.13例5.9算法流程圖結(jié)束DAT≠9999NY開(kāi)始輸入FIRDAT與FIR同號(hào)NY輸出DAT輸入DAT分析：題面明確要求用數(shù)據(jù)9999作為結(jié)束循環(huán)的“標(biāo)志”，因此讀數(shù)過(guò)程可以用“當(dāng)型”循環(huán)結(jié)構(gòu)控制。循環(huán)體的工作為：讀入一個(gè)數(shù)，判斷是否與第一個(gè)數(shù)同號(hào)，如果是同號(hào)則輸出該數(shù)，否則不輸出該數(shù)。設(shè)置一個(gè)存放第一個(gè)數(shù)的變量FIR。求解問(wèn)題的流程圖如圖5.13所示。ProgrammainINTEGERFIR，DATREAD*，F(xiàn)IRREAD*，DATDO10WHILE（DAT.NE.9999）IF（FIR*DAT.GT.0）PRINT*，DATREAD*，DAT10CONTINUEEND為了使用DO-WHILE語(yǔ)句，程序中安排了兩個(gè)READ*，DAT，一個(gè)是在進(jìn)入循環(huán)結(jié)構(gòu)之前屬于初始化的內(nèi)容，一個(gè)是在循環(huán)體中，為什么要這樣安排？循環(huán)體中的READ*，DAT不要行不行？【例5.10】寫(xiě)程序?qū)ふ页朔e值為323的兩個(gè)相鄰奇數(shù)。分析：如果用I表示第一個(gè)奇數(shù)、第二個(gè)奇數(shù)，…，第N個(gè)奇數(shù)，可以采用遞推的方法構(gòu)成循環(huán)體，依次考察1和3，3和5，…，321和323。由于找到了相鄰兩個(gè)奇數(shù)乘積值為323時(shí)就可以結(jié)束循環(huán)過(guò)程，所以不能使用DO語(yǔ)句，只能用DO-WHILE語(yǔ)句。循環(huán)進(jìn)行的條件是：I＜323同時(shí)I*（I+2）≠323，可以寫(xiě)出程序如下：ProgrammainI=1DO10WHILE（I.LT.323.AND.I*（I+2）.NE.323）I=I+210CONTINUE圖5.14例5.11算法流程圖P=12.9，YEAR=0圖5.14例5.11算法流程圖P=12.9，YEAR=0輸出P，YEAR結(jié)束開(kāi)始輸入RP<2*12.9NYP=P*（1+R）YEAR=YEAR+1PRINT*，I，I+1ELSEPRINT*，‘沒(méi)有找到！’ENDIFEND【例5.11】我國(guó)人口在2006年統(tǒng)計(jì)為12.9億，如果年增長(zhǎng)率為R，問(wèn)從2006年起經(jīng)過(guò)幾年人口會(huì)翻一番。分析：本例在第三章曾出現(xiàn)過(guò)，只是要求的問(wèn)題不同。設(shè)人口初值為P=12.9，可以用遞推方法設(shè)計(jì)循環(huán)體，依次推出經(jīng)過(guò)一年后、二年后、…、N年后的人口值，由于循環(huán)的次數(shù)不知道，所以用條件：“人口達(dá)到或超過(guò)2*12.9億”作為控制循環(huán)結(jié)束的條件。流程圖見(jiàn)圖5.14所示。這是一個(gè)“直到型”的循環(huán)結(jié)構(gòu)，利用分支和轉(zhuǎn)向語(yǔ)句寫(xiě)出對(duì)應(yīng)程序如下：ProgrammainDATAP，YEAR/12.9，0/R=0.01510P=P*（1+R）YEAR=YEAR+1IF（P.LT.2*12.9）GOTO10PRINT*，YEAR，‘年后人口數(shù)為：’，PEND如果把第二行的賦值語(yǔ)句R=0.015改為READ*，R，則可以使程序成為一個(gè)通用的適用于任意增長(zhǎng)率的程序?！纠?.12】鍵盤輸入一個(gè)整數(shù)I，請(qǐng)求出另一個(gè)整數(shù)J，使I和J在用8位二進(jìn)制表示時(shí)互為逆序。例如I=3，它用8位二進(jìn)制表示時(shí)為00000011，要求求出J=？，J的8位二進(jìn)制形式為11000000。分析：根據(jù)二進(jìn)制整數(shù)和十進(jìn)制整數(shù)轉(zhuǎn)換的法則，應(yīng)該先將輸入的十進(jìn)制數(shù)據(jù)I用“除二取余”法轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制形式a7a6a5a4a3a2a1a0，再計(jì)算出：J=a0×107+a1×106+a2×105+a3×104+a4×103+a5×102+a6×101+a7×100由于使用“除二取余”法將I轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制形式時(shí)，依次得到的余數(shù)是a0、a1、a2、a3、a4、a5、a6、a7，故計(jì)算J時(shí)從a0×107開(kāi)始累加，得到程序如下：ProgrammainREAD*，IJ=0DO10K=7，0，-1J=J+MOD（I，2）*2**kI=I/210CONTINUEWRITE（*，100）J100FORMAT（1X，‘J=’，I5）END其實(shí)J的形式還可以寫(xiě)為：J=a0×27+a1×26+a2×25+a3×24+a4×23+a5×22+a6×21+a7×20=2×(2×(2×(2×(2×(2×(2×(2×(0)+a0)+a1)+a2)+a3)+a4)+a5)+a6)+a7如果設(shè)J=0，程序還可以寫(xiě)成下面形式：ProgrammainREAD*，IJ=0DO10K=1，8J=J+MOD（I，2）I=I/210CONTINUEWRITE（*，100）J100FORMAT（1X，‘J=’，I5）END【例5.13】輸入一個(gè)自然數(shù)，要求打印出各因子。例如，輸入24，則輸出：24=1×2×2×2×3（打印格式不限）。分析：分解一個(gè)數(shù)的各個(gè)因子，可以從2開(kāi)始去除該數(shù)，如果2是它的因子則輸出2并且不改變除數(shù)繼續(xù)去除，直到2不是它的因子，然后用3去除，…。循環(huán)考察該數(shù)是否還有因子的條件是：該數(shù)不等于1。流程圖見(jiàn)圖5.15所示。結(jié)束M結(jié)束M≠1NY輸出I，計(jì)算M=M/I輸入M，I=2，輸出因子1開(kāi)始I是M的因子NYI=I+1圖5.15例5.13算法流程圖ProgrammainREAD*，MI=2WRITE（*，200）M，‘=’，1DO10WHILE（M.NE.1）IF（MOD（M，I）.EQ.0）THENWRITE（*，100）‘*’，IM=M/IELSEI=I+1ENDIF10CONTINUE100FORMAT（1X，A，I1，$）200FORMAT（1X，I5，A，I1，$）END【例5.14】找出1~100之間的全部“同構(gòu)數(shù)”?！巴瑯?gòu)數(shù)”是指這樣一個(gè)數(shù)，它出現(xiàn)在它的平方數(shù)的右側(cè)。例如：52=25，5是25右側(cè)的數(shù)，5就是“同構(gòu)數(shù)”。分析：判斷一個(gè)數(shù)是否出現(xiàn)在其平方數(shù)的右側(cè)，關(guān)鍵要看平方數(shù)減去該數(shù)后右側(cè)0的個(gè)數(shù)是否剛好是該數(shù)的位數(shù)，問(wèn)題就變成求該數(shù)的位數(shù)?？梢詫?xiě)出程序如下：ProgrammainDO10M=1，100KK=M*MN=1DO20WHILE（M/10**N.NE.0）N=N+120CONTINUEIF（KK-M.EQ.KK/10**N*10**N）WRITE（*，100）M，‘是同構(gòu)數(shù)’10CONTINUE100FORMAT（1X，I3，A）END程序中表達(dá)式“KK/10**N*10**N”表示將平方數(shù)除以10的N次方后（注意將自動(dòng)取整?。┰偬砩螻個(gè)0，也即將平方數(shù)末尾N個(gè)數(shù)字變成0，邏輯表達(dá)式“KK-M.EQ.KK/10**N*10**N”如果成立則表示平方數(shù)減去該數(shù)后末尾的0的個(gè)數(shù)也有N個(gè)，所以M是同構(gòu)數(shù)?！纠?.15】有數(shù)字燈謎如下，A、B、C、D均為一位非負(fù)整數(shù)，求出A、B、C、D的值。ABCD-）CDCABC分析：這道題最容易想到窮舉法?？梢砸来瘟_列出A、B、C、D各自可能的取值，再判斷是否可以組成算式，對(duì)各組可以組成算式的A、B、C、D輸出即可。ProgrammainINTEGERA，B，C，DDO10A=1，9DO20B=0，9DO30C=1，9DO40D=0，9M=A*1000+B*100+C*10+DN=C*100+D*10+CK=A*100+B*10+CIF（M-N.EQ.K）PRINT*，A，B，C，D40CONTINUE30CONTINUE20CONTINUE10CONTINUEEND【例5.16】打印如下圖案。*********************打印規(guī)則圖案是程序設(shè)計(jì)中很有趣的一類問(wèn)題?？梢愿鶕?jù)圖案的特點(diǎn)和規(guī)則利用循環(huán)結(jié)構(gòu)輸出，還可以結(jié)合字符數(shù)據(jù)的函數(shù)和子字符串等實(shí)現(xiàn)輸出。分析：本題圖案是一個(gè)規(guī)則的倒直角三角形?？梢远x一個(gè)長(zhǎng)度為6的字符串，根據(jù)每一行輸出的“*”號(hào)的個(gè)數(shù)填充該字符串中相應(yīng)位置上的子字符串的“*”號(hào)，然后輸出該字符串（即一行的“*”號(hào)的個(gè)數(shù)）。寫(xiě)出程序如下：ProgrammainCHARACTERA*6DO10I=1,6A=‘’DO20J=1,6-I+1A（J：J）=‘*’20CONTINUEPRINT*，A10CONTINUEEND注意：程序中，每次構(gòu)造一行的所有“*”號(hào)之前，都對(duì)字符串變量A進(jìn)行了“清空”操作，為什么？不要行不行？【例5.17】編一程序打印如下圖形。1

123123451234567123456789分析：與上一個(gè)例題相比，這里輸出的字符是變化的，并且填涂符號(hào)的起始子字符串也是變化的?？梢岳米址瘮?shù)得到不同位置上的符號(hào)，利用變量的值確定起始子字符串位置。參考程序如下：ProgrammainCHARACTERA*60

DO10I=1,5

A=''

K=31-I

DO20J=1,2*I-1

A(K+J:K+J)=CHAR(48+J)

20CONTINUEWRITE(*,'(1X,A)')A10CONTINUEEND【例5.18】用一元方程的迭代解法求方程x3+2x2+2x+1=0的近似根。一元方程f（x）=0，反映了科學(xué)領(lǐng)域內(nèi)的一類常見(jiàn)的規(guī)律。很多人總習(xí)慣于設(shè)法構(gòu)造解析表達(dá)式去精確地描述一個(gè)方程的解，但是，能用解析表達(dá)式精確地描述出解的方程實(shí)在是太有限了。在這種情況下，可以求助于一些近似解法。迭代法是近似解法中的一種，用迭代法求一元方程f（x）=0的解，其基本方法如下：（1）要把方程f（x）=0改寫(xiě)為一種迭代形式：x=g（x）形式；（2）選取適當(dāng)?shù)某踔祒0（估計(jì)的粗略解）；（3）將x0代入g（x）得x1，再將x1代入g（x）得x2，…，即：x0→g（x0）→x1→g（x1）→x2→g（x2）→x3→g（x3）→x4→g（x4）→x5→g（x5）…當(dāng)然，迭代過(guò)程不可能重復(fù)無(wú)窮多次。一般說(shuō)來(lái)重復(fù)的次數(shù)應(yīng)該由指定的精度（或誤差）決定，當(dāng)誤差小于給定值時(shí)，便認(rèn)為所得到的解足夠精確了，迭代過(guò)程可以結(jié)束。所以，用迭代法解一元方程根的重復(fù)過(guò)程都是用誤差進(jìn)行控制的，即每迭代一次就要對(duì)所得到的誤差作一次判斷，看其是否已小于給定的誤差值，通常是用當(dāng)前的解與上次的解之差作為相對(duì)誤差。結(jié)束I≤MNY打印“未收斂”提示輸入收斂精度E1開(kāi)始|X1-X|≤E1NYX=X1輸入X、M，I=1計(jì)算迭代值X1打印迭代次數(shù)I、迭代值X將方程結(jié)束I≤MNY打印“未收斂”提示輸入收斂精度E1開(kāi)始|X1-X|≤E1NYX=X1輸入X、M，I=1計(jì)算迭代值X1打印迭代次數(shù)I、迭代值X圖5.16例5.18算法流程圖算法流程圖如圖5.16所示，對(duì)應(yīng)的程序如下：ProgrammainREAD*，X，M，E1

DO10I=1，M

X1=（-X**3-2.0*X*X-2.0）/2.0

WRITE（*，100）I，X1

IF（ABS（X1-X）.LE.E1）THEN

STOP

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