FORTRAN程序設(shè)計(jì)權(quán)威指南

前言
第1章 FORTRAN語(yǔ)言簡(jiǎn)介
1.1 FORTRAN的發(fā)展歷史
1.2 FORTRAN的新發(fā)展
1.3 FORTRAN語(yǔ)言的特點(diǎn)
第2章 FORTRAN編譯器的安裝及使用
2.1 編譯器簡(jiǎn)介
2.1.1 Compaq Visual FORTRAN編譯器
2.1.2 Intel Visual FORTRAN編譯器
2.2 Visual FORTRAN的安裝
2.2.1 Visual Studio 2010安裝
2.2.2 Intel Visual FORTRAN XE 2011安裝
2.3 Visual FORTRAN的使用
2.3.1 初次使用配置
2.3.2 用Visual FORTRAN編寫(xiě)、編譯運(yùn)行程序
2.3.3 用Visual FORTRAN調(diào)試程序
2.3.4 利用Intel Visual FORTRAN移植Compaq Visual FORTRAN的工程
2.4 本章小結(jié)
第3章 程序設(shè)計(jì)方法及程序算法
3.1 程序設(shè)計(jì)方法簡(jiǎn)介
3.2 算法的概念及特性
3.2.1 算法的概念
3.2.2 簡(jiǎn)單算法舉例
3.2.3 算法的特性
3.3 算法的表示方法
3.3.1 用自然語(yǔ)言表示算法
3.3.2 用流程圖表示算法
3.3.3 三種基本結(jié)構(gòu)
3.3.4 用N-S流程圖表示算法
3.3.5 用偽代碼表示算法
3.3.6 用計(jì)算機(jī)語(yǔ)言表示算法
3.4 本章小結(jié)
第4章 二進(jìn)制及FORTRAN 程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)
4.1 計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)的表示方法
4.1.1 計(jì)算機(jī)中的進(jìn)位數(shù)制
4.1.2 機(jī)器數(shù)和碼制
4.2 FORTRAN字符集
4.2.1 英文字母
4.2.2 數(shù)字
4.2.3 下劃線(xiàn)
4.2.4 特殊字符
4.2.5 FORTRAN中的關(guān)鍵字
4.3 FORTRAN書(shū)寫(xiě)格式
4.3.1 固定格式
4.3.2 自由格式
4.3.3 兼容源程序格式
4.4 FORTRAN程序結(jié)構(gòu)
4.4.1 FORTRAN程序單元
4.4.2 FORTRAN語(yǔ)句順序
4.4.3 空格的使用
4.4.4 注釋的書(shū)寫(xiě)
4.5 FORTRAN數(shù)值型常量及其類(lèi)型
4.5.1 整型常量
4.5.2 實(shí)型常量
4.5.3 復(fù)型常量
4.5.4 字符型常量
4.5.5 符號(hào)常量
4.6 FORTRAN變量
4.6.1 變量的命名規(guī)則
4.6.2 變量的聲明
4.6.3 整型變量
4.6.4 實(shí)型變量
4.6.5 復(fù)型變量
4.6.6 字符及字符串
4.6.7 邏輯型變量
4.6.8 變量的初始化
4.7 運(yùn)算符及表達(dá)式
4.7.1 算術(shù)運(yùn)算符及表達(dá)式
4.7.2 關(guān)系運(yùn)算符及表達(dá)式
4.7.3 邏輯運(yùn)算符及表達(dá)式
4.8 運(yùn)算符優(yōu)先級(jí)
4.9 語(yǔ)句
4.9.1 賦值語(yǔ)句
4.9.2 INCLUDE語(yǔ)句
4.9.3 程序控制語(yǔ)句
4.10 本章小結(jié)
第5章 輸入輸出及聲明
5.1 輸入輸出概述
5.2 簡(jiǎn)單輸入語(yǔ)句
5.2.1 READ語(yǔ)句輸入形式一
5.2.2 READ語(yǔ)句輸入形式二
5.2.3 READ語(yǔ)句使用注意事項(xiàng)
5.3 簡(jiǎn)單輸出語(yǔ)句
5.3.1 PRINT輸出語(yǔ)句
5.3.2 WRITE輸出語(yǔ)句
5.3.3 表控輸出語(yǔ)句注意事項(xiàng)
5.4 格式化輸入輸出命令
5.4.1 格式化輸入輸出語(yǔ)句概述
5.4.2 數(shù)據(jù)格式編輯符
5.4.3 控制格式編輯符
5.4.4 字符串編輯符
5.5 有名I/O列表
5.5.1 NAMELIST語(yǔ)句
5.5.2 NAMELIST語(yǔ)句示例
5.5.3 I/O實(shí)體
5.6 程序舉例
5.7 本章小結(jié)
第6章 選擇結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)
6.1 IF語(yǔ)句
6.1.1 單分支IF語(yǔ)句
6.1.2 雙分支IF語(yǔ)句
6.1.3 多分支IF語(yǔ)句
6.1.4 邏輯IF語(yǔ)句
6.2 SELECT CASE控制語(yǔ)句
6.3 選擇語(yǔ)句的嵌套
6.4 其他程序流程控制語(yǔ)句
6.4.1 GOTO語(yǔ)句*
6.4.2 PAUSE、CONTINUE、STOP語(yǔ)句
6.5 程序舉例
6.6 本章小結(jié)
第7章 循環(huán)結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)
7.1 循環(huán)結(jié)構(gòu)控制程序設(shè)計(jì)概述
7.2 帶循環(huán)變量的DO語(yǔ)句
7.2.1 DO語(yǔ)句循環(huán)簡(jiǎn)介
7.2.2 帶循環(huán)變量的DO循環(huán)結(jié)構(gòu)
7.2.3 帶循環(huán)變量的DO循環(huán)細(xì)節(jié)說(shuō)明
7.2.4 DO循環(huán)的執(zhí)行過(guò)程
7.2.5 帶循環(huán)變量的DO語(yǔ)句程序舉例
7.3 DO WHILE語(yǔ)句
7.3.1 DO WHILE語(yǔ)句基本格式
7.3.2 DO WHILE語(yǔ)句的執(zhí)行過(guò)程
7.3.3 DO WHILE語(yǔ)句使用舉例
7.4 循環(huán)流程控制語(yǔ)句
7.4.1 EXIT語(yǔ)句
7.4.2 CYCLE語(yǔ)句
7.5 無(wú)循環(huán)變量的DO語(yǔ)句
7.6 使用GOTO語(yǔ)句進(jìn)行循環(huán)設(shè)計(jì)
7.7 循環(huán)語(yǔ)句的嵌套
7.7.1 循環(huán)嵌套的語(yǔ)法結(jié)構(gòu)
7.7.2 循環(huán)嵌套的執(zhí)行過(guò)程
7.7.3 循環(huán)嵌套的使用說(shuō)明
7.8 不同循環(huán)語(yǔ)句的區(qū)別與聯(lián)系
7.9 程序舉例
7.10 本章小結(jié)
第8章 數(shù)組
8.1 數(shù)組概述
8.2 數(shù)組的定義
8.2.1 用類(lèi)型說(shuō)明語(yǔ)句定義數(shù)組
8.2.2 用DIMENSION語(yǔ)句定義數(shù)組
8.2.3 用類(lèi)型說(shuō)明語(yǔ)句和DIMENSION語(yǔ)句定義數(shù)組
8.3 數(shù)組的引用
8.3.1 數(shù)組整體引用
8.3.2 單個(gè)元素的引用
8.3.3 片段法引用多個(gè)數(shù)組元素
8.4 數(shù)組元素的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)
8.4.1 數(shù)組元素的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)
8.4.2 數(shù)組存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)的應(yīng)用
8.5 數(shù)組的賦值
8.5.1 數(shù)組賦值語(yǔ)句
8.5.2 DATA語(yǔ)句*
8.5.3 數(shù)組構(gòu)造器
8.6 數(shù)組的輸入輸出
8.6.1 一維數(shù)組的輸入輸出
8.6.2 二維數(shù)組的輸入輸出
8.6.3 多維數(shù)組的輸入輸出
8.7 動(dòng)態(tài)數(shù)組
8.7.1 動(dòng)態(tài)數(shù)組的定義
8.7.2 動(dòng)態(tài)數(shù)組空間的分配及釋放
8.7.3 動(dòng)態(tài)數(shù)組的應(yīng)用舉例
8.8 數(shù)組的運(yùn)算
8.8.1 數(shù)組的算術(shù)運(yùn)算
8.8.2 數(shù)組的邏輯運(yùn)算
8.9 數(shù)組的常用內(nèi)在函數(shù)
8.9.1 矩陣相乘函數(shù)
8.9.2 向量點(diǎn)乘函數(shù)
8.9.3 元素求積函數(shù)
8.9.4 元素求和函數(shù)
8.9.5 數(shù)組大小查詢(xún)函數(shù)
8.9.6 數(shù)組形狀查詢(xún)函數(shù)
8.9.7 數(shù)組合并函數(shù)
8.9.8 數(shù)組壓縮函數(shù)
8.9.9 數(shù)組轉(zhuǎn)置函數(shù)
8.9.10 數(shù)組最大值最小值函數(shù)
8.9.11 數(shù)組最大值最小值定位函數(shù)
8.10 數(shù)組操作語(yǔ)句
8.10.1 WHERE語(yǔ)句
8.10.2 FORALL語(yǔ)句
8.11 數(shù)組應(yīng)用舉例
8.12 本章小結(jié)
第9章 FORTRAN過(guò)程
9.1 FORTRAN程序單元概述
9.2 語(yǔ)句函數(shù)*
9.2.1 語(yǔ)句函數(shù)的定義及引用
9.2.2 語(yǔ)句函數(shù)使用注意事項(xiàng)
9.3 函數(shù)子程序（FUNCTION）
9.3.1 函數(shù)子程序的定義
9.3.2 函數(shù)子程序的調(diào)用
9.4 子例行子程序（SUBROUTINE）
9.4.1 子例行子程序的定義
9.4.2 子例行子程序的調(diào)用
9.5 實(shí)參和形參之間的數(shù)據(jù)傳遞方式
9.5.1 變量作為形參
9.5.2 數(shù)組作為形參
9.5.3 子程序名作為形參
9.5.4 星號(hào)（*）作為形參
9.6 特殊的參數(shù)屬性
9.6.1 INTENT屬性
9.6.2 接口（INTERFACE）
9.6.3 可選參數(shù)OPTIONAL
9.6.4 改變參數(shù)位置的方法
9.7 局部變量與SAVE屬性
9.7.1 變量的作用范圍
9.7.2 變量的SAVE屬性
9.8 公用存儲(chǔ)單元與數(shù)據(jù)塊程序單元*
9.8.1 公用語(yǔ)句（COMMON）
9.8.2 數(shù)據(jù)塊子程序 （BLOCK DATA）
9.9 特殊數(shù)組及可分配數(shù)組做子程序參數(shù)
9.9.1 自動(dòng)數(shù)組（AUTOMATIC ARRAYS）
9.9.2 可分配數(shù)組做形參
9.9.3 可分配函數(shù)子程序
9.9.4 自動(dòng)數(shù)組和可分配數(shù)組的比較
9.10 特殊的過(guò)程類(lèi)型
9.10.1 遞歸過(guò)程（RECURSIVE）
9.10.2 純過(guò)程（PURE PROCEDURES）
9.10.3 逐元過(guò)程（ELEMENTAL PROCEDURES）
9.11 內(nèi)部過(guò)程
9.12 過(guò)程中的其他功能*
9.12.1 ENTRY語(yǔ)句
9.12.2 另一個(gè)子程序的返回點(diǎn)
9.12.3 內(nèi)在函數(shù)做參數(shù)
9.13 本章小結(jié)
第10章 文件及高級(jí)I/O應(yīng)用
10.1 文件基本概念
10.1.1 設(shè)備號(hào)
10.1.2 文件分類(lèi)
10.1.3 文件的構(gòu)成——記錄
10.1.4 文件的存取方式
10.1.5 文件的結(jié)構(gòu)
10.1.6 文件的定位
10.2 文件基本操作語(yǔ)句
10.2.1 OPEN語(yǔ)句
10.2.2 CLOSE語(yǔ)句
10.2.3 READ語(yǔ)句
10.2.4 WRITE語(yǔ)句
10.2.5 INQUIRE語(yǔ)句
10.2.6 REWIND語(yǔ)句
10.2.7 BACKSPACE語(yǔ)句
10.2.8 ENDFILE語(yǔ)句
10.2.9 FLUSH語(yǔ)句
10.2.10 WAIT語(yǔ)句
10.2.11 EOF函數(shù)
10.3 文件的使用
10.3.1 有格式順序存取文件
10.3.2 有格式直接存取文件
10.3.3 無(wú)格式順序存取文件
10.3.4 無(wú)格式直接存取文件
10.3.5 二進(jìn)制順序存取文件
10.3.6 二進(jìn)制直接存取文件
10.4 流訪問(wèn)模式
10.5 異步輸入輸出
10.6 與操作系統(tǒng)相關(guān)的I/O信息
10.7 本章小結(jié)
第11章 結(jié)構(gòu)體及指針
11.1 派生類(lèi)數(shù)據(jù)類(lèi)型概述
11.2 結(jié)構(gòu)體的定義和引用
11.2.1 結(jié)構(gòu)體變量和結(jié)構(gòu)體數(shù)組的定義
11.2.2 結(jié)構(gòu)體成員的引用
11.3 結(jié)構(gòu)體的初始化和使用
11.3.1 在結(jié)構(gòu)體聲明中進(jìn)行初始化
11.3.2 使用賦值語(yǔ)句進(jìn)行初始化
11.3.3 使用輸入語(yǔ)句進(jìn)行初始化
11.3.4 使用DATA語(yǔ)句進(jìn)行初始化
11.3.5 結(jié)構(gòu)體數(shù)據(jù)輸入與輸出
11.3.6 結(jié)構(gòu)體數(shù)組的使用舉例
11.4 指針的概念和指針變量的定義
11.4.1 指針的概念
11.4.2 指針變量的定義
11.4.3 指針變量的引用*
11.4.4 懸空指針和無(wú)法訪問(wèn)的內(nèi)存
11.5 指針與數(shù)組
11.5.1 指向數(shù)組的指針
11.5.2 指針數(shù)組
11.6 指針與鏈表
11.6.1 鏈表的概念
11.6.2 建立鏈表
11.6.3 插入結(jié)點(diǎn)
11.6.4 刪除結(jié)點(diǎn)
11.7 本章小結(jié)
第12章 FORTRAN模塊及面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)
12.1 模塊概述
12.2　模塊的組成和使用
12.2.1　模塊的組成
12.2.2　模塊中的變量
12.2.3 模塊的公有屬性和私有屬性
12.2.4 模塊的使用
12.3 面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)概述
12.3.1 對(duì)象簡(jiǎn)述
12.3.2 面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)的特點(diǎn)
12.4 模塊的重載性應(yīng)用
12.4.1 子程序重載
12.4.2 操作符重載
12.4.3 賦值號(hào)重載
12.5 繼承性和多態(tài)性
12.5.1 繼承性
12.5.2 多態(tài)性
12.6 本章小結(jié)
第13章 FORTRAN數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及算法
13.1 概述
13.1.1 什么是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
13.1.2 基本概念和術(shù)語(yǔ)
13.1.3 邏輯結(jié)構(gòu)和物理結(jié)構(gòu)
13.1.4 抽象數(shù)據(jù)類(lèi)型
13.1.5 FORTRAN算法和算法特性
13.2 排序
13.2.1 冒泡排序
13.2.2 選擇排序
13.2.3 插入排序
13.2.4 希爾排序
13.2.5 快速排序
13.3 查找
13.3.1 查找概述
13.3.2 順序表查找
13.3.3 有序表查找
13.4 本章小結(jié)
第14章 矩陣分解及特殊函數(shù)
14.1 矩陣分解
14.1.1 Crout分解
14.1.2 Doolittle分解
14.1.3 Cholesky分解
14.2 矩陣的特征值與特征向量
14.2.1 乘冪法計(jì)算主特征值及其特征向量
14.2.2 乘冪法2范數(shù)單位化方法
14.2.3 Rayleigh加速方法
14.2.4 修正的Rayleigh加速方法
14.2.5 QR分解法
14.3 Bessel函數(shù)、Beta函數(shù)和Gamma函數(shù)
14.3.1 第一類(lèi)整數(shù)階Bessel函數(shù)
14.3.2 第二類(lèi)整數(shù)階Bessel函數(shù)
14.3.3 Gamma函數(shù)
14.3.4 不完全Gamma函數(shù)
14.3.5 Beta函數(shù)與χ2分布函數(shù)
14.4 FORTRAN 2008新增的內(nèi)部函數(shù)
14.4.1 Bessel函數(shù)
14.4.2 誤差函數(shù)
14.4.3 距離函數(shù)
14.4.4 Gamma函數(shù)
14.4.5 歐式向量范數(shù)
14.5 本章小結(jié)
第15章 解方程及方程組
15.1 解線(xiàn)性方程組
15.1.1 Gauss消元法
15.1.2 選主元消元法
15.1.3 LU分解法
15.1.4 追趕法
15.1.5 Jacobi迭代法
15.1.6 Gauss-Seidel迭代法
15.1.7 逐次超松弛迭代法
15.1.8 最速下降法
15.1.9 共軛梯度法
15.2 非線(xiàn)性方程求根
15.3 非線(xiàn)性方程組的數(shù)值解法
15.4 本章小結(jié)
第16章 數(shù)值分析
16.1 最小二乘與數(shù)據(jù)擬合
16.1.1 Cholesky分解法計(jì)算最小二乘
16.1.2 Householder鏡像變換之QR分解
16.1.3 QR分解法計(jì)算最小二乘問(wèn)題
16.1.4 最小二乘曲線(xiàn)擬合
16.2 多項(xiàng)式插值
16.2.1 多項(xiàng)式插值之
Lagrange插值
16.2.2 多項(xiàng)式插值之Newton插值
16.2.3 多項(xiàng)式插值之Hermite插值
16.2.4 多項(xiàng)式插值之反插值
16.3 數(shù)值微分
16.3.1 中點(diǎn)公式
16.3.2 Richardson外推法
16.4 數(shù)值積分
16.4.1 復(fù)化梯形公式
16.4.2 復(fù)化Simpson公式
16.4.3 Romberg積分
16.5 三次樣條插值
16.5.1 三次樣條插值之第一邊界條件
16.5.2 三次樣條插值之第二邊界條件
16.5.3 三次樣條插值之第三邊界條件
16.6 本章小結(jié)
第17章 常微分方程及方程組
17.1 四階Runge-Kutta法
17.2 Gill方法
17.3 Runge-Kutta法計(jì)算微分方程組
17.4 Adams-Bashforth三步三階法
17.5 Adams-Bashforth四步四階法
17.6 三階預(yù)測(cè)校正方法
17.7 四階預(yù)測(cè)校正方法
17.8 本章小結(jié)
第18章 Coarray與并行計(jì)算
18.1 什么是并行計(jì)算
18.1.1 并行計(jì)算機(jī)
18.1.2 并行編程模式
18.1.3 并行語(yǔ)言
18.2 Coarray的歷史
18.3 Coarray簡(jiǎn)介
18.4 支持SPMD編程風(fēng)格的Coarray
18.4.1 程序鏡像
18.4.2 Coarray數(shù)據(jù)聲明與訪問(wèn)
18.4.3 固有過(guò)程
18.5 Coarray FORTRAN簡(jiǎn)單實(shí)例
18.5.1 一個(gè)實(shí)例
18.5.2 設(shè)置鏡像數(shù)目
18.6 Coarray FORTRAN高級(jí)實(shí)例
18.6.1 基礎(chǔ)知識(shí)
18.6.2 鏡像的引用
18.6.3 高級(jí)實(shí)例——矩陣相乘
18.7 本章小結(jié)
附錄 FORTRAN內(nèi)置函數(shù)
參考文獻(xiàn)