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从零开始：掌握FORTRAN语言程序设计入门教程及实战案例

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引言

FORTRAN，全称Formula Translation，是一种历史悠久的编程语言，最早由IBM于1954年开发，主要用于科学计算。尽管在当今的编程领域中，FORTRAN的使用已经不如C、C++、Python等语言普遍，但它仍在一些特定领域（如工程、科研、数据分析等）保持着其独特的地位。本教程将从零开始，带你逐步掌握FORTRAN语言程序设计的基础知识，并通过实战案例加深理解。

第一章：FORTRAN语言基础

1.1 FORTRAN语言简介

FORTRAN语言是一种高级程序设计语言，主要用于科学计算。它的特点是语法简单、易于理解，且执行效率较高。在计算机科学发展的早期，FORTRAN语言对计算机科学的发展起到了重要的推动作用。

1.2 FORTRAN语言的基本语法

  1. 变量声明：在FORTRAN中，变量需要先声明后使用。例如： 
    
INTEGER :: i
REAL :: x, y
  2. 数据类型：FORTRAN语言支持多种数据类型，如整数（INTEGER）、实数（REAL）、双精度实数（DOUBLE PRECISION）等。
  3. 运算符：FORTRAN语言支持基本的算术运算符、关系运算符和逻辑运算符。
  4. 输入输出：FORTRAN语言使用READ和WRITE语句进行输入输出操作。

1.3 程序结构

一个简单的FORTRAN程序通常包含以下部分：

  1. 程序标题：用PROGRAM关键字声明程序名称。
  2. 变量声明：声明程序中使用的变量。
  3. 程序主体：包含程序的主要逻辑。
  4. 停止程序：使用STOP语句结束程序。

第二章：FORTRAN程序设计实战案例

2.1 案例一：计算两个数的和

以下是一个简单的FORTRAN程序，用于计算两个数的和：

PROGRAM sum
    IMPLICIT NONE
    INTEGER :: a, b, sum
    PRINT *, '请输入两个整数：'
    READ *, a, b
    sum = a + b
    PRINT *, '两个数的和为：', sum
END PROGRAM sum

2.2 案例二：计算圆的面积

以下是一个计算圆面积的FORTRAN程序：

PROGRAM area_circle
    IMPLICIT NONE
    REAL :: radius, area
    PRINT *, '请输入圆的半径：'
    READ *, radius
    area = 3.14159 * radius * radius
    PRINT *, '圆的面积为：', area
END PROGRAM area_circle

2.3 案例三：计算一元二次方程的根

以下是一个计算一元二次方程根的FORTRAN程序：

PROGRAM quadratic_equation
    IMPLICIT NONE
    REAL :: a, b, c, discriminant, root1, root2
    PRINT *, '请输入一元二次方程的系数a, b, c：'
    READ *, a, b, c
    discriminant = b * b - 4 * a * c
    IF (discriminant > 0) THEN
        root1 = (-b + SQRT(discriminant)) / (2 * a)
        root2 = (-b - SQRT(discriminant)) / (2 * a)
        PRINT *, '方程的根为：', root1, '和', root2
    ELSE IF (discriminant == 0) THEN
        root1 = -b / (2 * a)
        PRINT *, '方程的根为：', root1
    ELSE
        PRINT *, '方程无实数根'
    END IF
END PROGRAM quadratic_equation

第三章：总结

通过本教程的学习，相信你已经对FORTRAN语言程序设计有了初步的了解。在学习过程中，要注意以下几点：

  1. 熟悉FORTRAN语言的基本语法和程序结构。
  2. 多动手实践，通过案例加深理解。
  3. 不断总结和积累经验，提高编程能力。

希望本教程能帮助你顺利入门FORTRAN语言程序设计，并在实践中不断提高。

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