Сборник задач с решениями по программированию на алгоритмическом языке Fortran PowerStation

MATRICA...F(R*S)

1

-1.50

2.00

3.00

1.20

2

5.00

15.00

9.00

7.00

3

.50

1.20

4.00

1.00

Для i=1,…, M;

Цикл по строкам

j=1,…,N;

Цикл вдоль каждой строки

S = S + A(i,j);

P = P·A(i,j).

Если A(i,j) больше Amax, тогда

Amax = A(i,j);

Ni=i;

Nj=j.

Следующее j.

Следующее i.

Вывод S, P, Amax, Ni, Nj.

Текст программы

PROGRAM OPER1MATR1

REAL A(5,5);

OPEN(1,FILE='DOPER1MATR.F90')

CALL VVOMATR(M,N,A);

CALL VIVMATR2(m,n,A,'A(m*n)=...')

S=0;

P=1.0; Amax = A(1,1)

Do i=1,m;

do j=1,n;

S=S+A(i,j);

P=P* A(i,j)

IF(A(i,j)>Amax)THEN;

Amax = A(i,j);

Ni=i;

Nj=j

ENDIF

ENDDO;

ENDDO;

PRINT 11,'S,

P,

Amax,Ni,Nj=', S,

P, Amax ,Ni,Nj

11 FORMAT(1X,A19,3F9.1,2I4); END

SUBROUTINE VVOMATR(m,n,A); !

m, n, A – формальные па-

раметры

REAL A(5,5)

READ(1,*) m,n;

DO i=1,m;

READ(1,*)(A(i,j),j=1,n);

ENDDO;

END

SUBROUTINE VVOMATR

SUBROUTINE VIVMATR2(m,n,A,v);

REAL A(5,5)

CHARACTER v*10;

!v символьная простая переменная

WRITE(*,*)'MATRICA',v

do k=1,m;

write(*,21) k, (A(k,j),j=1,n); ENDDO;

21 format(1x, i4, 20F8.2);

END SUBROUTINE VIVMATR2

REAL A(5,5)

S=0;

P=1.0; Amax = A(1,1)

Do i=1,m;

do j=1,n;

S=S+A(i,j);

P=P* A(i,j)

IF(A(i,j)>Amax)THEN;

Amax = A(i,j); Ni=i; Nj=j;

ENDIF

ENDDO;

ENDDO;

i = 1,…, m;

Перебираются строки

j=1,…, N.

Перебираются все элементы

каждой строки

Если i = j, тогда

Если i = j, то имеем элемент

главной диагонали

S = S + A(i,j);

Наращивается сумма

P = P·A(i,j).

Наращивается произведение

Если A(i,j) > Amax, тогда

Выполняется сортировка

Amax=A(i,j), ni=1, nj=j.

Запоминается наибольший элемент

Cледующее j.

Переход к следующему элементу строки

92

Следующее i.

Переход к следующей строке

Вывод S, P, Amax, Ni, Nj.

Вывод результатов

Схема программы

1. S= A(1,1); P= A(1,1);

Amax = A(1,1); i=1; j=1.

Начальные значения

2. i = i + 1.

Шаг вниз по главной диагонали

3. Если i>M или j > n, то перейти

Проверяются условия

к окончанию вычислений – к п. 7,

окончания счета

в противном случае п. 3 пропустить.

4. S = S + A(i,i);

Наращивается сумма

P = P·A(i,i).

Наращивается произведение

5. Если A(i,i) > Amax,

тогда

Выполняется сортировка,

Amax=A(i,i), ni= i, nj=j,

запоминается наибольший

элемент

цикла по строке i

j=j1.

6.

j=0;

i = i + 1; j1=j1–1;

если i ≤ M, то перейти к п. 2.

Переход к следующей строке

7.

Вывод S, P, Amax, Ni, Nj на экран.

Задача 22.6. В прямоугольной матрице A(M N)

удалить столбец k

Схема алгоритма

j = N,…, k+1, шаг –1;

В результате содержимое

i = 1,…,M;

B(i,j + 1) = B(i,j).

столбцов k+1,…, N будет

Следующее i.

сдвинуто вправо, содержимое

Следующее j.

столбцов k+1 и k+2

окажется одинаковым

i = 1,…, M;

B(i,k+1) = V(i).

Элементам k+1-го

Cледующее i.

столбца присваиваются

значения элементов

вставляемого столбца V

Дано: A={A1 A2 A3

A4}; B={B1

B2

B3

B4}.

Вычислить: R = A + B = { A1 + B1

A2

+ B2 A3 + B3 A4 + B4 }.

Схема алгоритма:

j = 1,…,N;

R(j) = A(j) + B(j). Следующее j.

Задача 23.2. Скалярное произведение векторов

Дано: A={A1 A2 A3

A4}; B={B1 B2 B3

B4}.

Требуется организовать вычисление

R = 0; j = 1,…,N;

R = R + A(j)·B(j);

следующее j.

Задача 23.3. Сложение матриц

Дано: M, N, A(M N), B(M N).

Расчетная формула: R

) = A ) + B(i,j),

i =

…, M; j=1,…, N.

Расчетня формула

R(i,j) = A(i,j)+ B(i,j),

i = 1,…,M;

j=1,…,N

Пример вычислений вручную:

A + B => R

Пример вычислений вручную

A + B => R

5

3

2

6

4

3

+

1

1

1

=

5+1

3+1

2+1

=>

2

2

1

2

2

2

2+2

2+2

1+2

4

4

3

–1 4 –1

3

3

3

(–1)+3 4+3 (–1)+3

2

7

2

2

–2

3

1

1

1

2+1

(–2)+1

3+1

3

–1

4

1

2

–2

2

2

2

1+2

2+2

(–2)+2

3

4

0

Дано: M, N, A(M N), F(N).

Расчетная формула: R(i) = ∑(A(i,j)·F(j)),

j = 1,…, N;

i=1,…, M.

Пример:

5

3

2

5*1

+

3*2

+

2*3

17

1

2

2

1

2*1

+

2*2

+

1*3

9

2

R = A*F =

–1 4 –1

*

=

–1*1

+

4*2

+(–1)*3

=

4

3

2

–2

3

2*1

+(–2)*2 +

3*3

7

1

2

–2

1*1

+

2*2

+(–2)*3

–1

Схема программы

i = 1,…, M;

Назначается номер строки

S = 0.0;

j = 1,…, n;

Вычисляется сумма

S = S + A(I,j)·F(j). произведений элементов

Следующее j.

этой строки и столбца F

R(i) = S.

Эта сумма пересылается в i-й

элемент результирующего

вектора R

Следующее i.

Выполняется переход к следующей строке

1

j

N

1

k

T

1

k

T

1

* …

* … *

*

B1,k

* …

* … *

* …

* … *

* …

* … *

R =

i

Ai,1… Ai,j … Ai,N

*

* … Bj,k … *

=>

i

Rik… *

… * … * … *

* …

* … *

M

* … *

*

* … BN,k … *

* …

*

*

Схема программы

i = 1,…, M;

Назначается номер очередной строки

i

k = 1,…, T;

Назначается номер очередного столбца k

S = 0;

Вычисляется сумма S

j = 1,…, N;

произведений

S = S + (A(i,j)·B(j,k)).

элементов строки i

Следующее j.

и столбца k; затем

R(i,k) = S.

S пересылается

в матрицу R

Следующее k.

Следующее i.

Пример:

1

1

2 1 5

1*2+1*1

1*2+1*1

1*5+1*4

3 3 9

3

2

1 1 4

3*2+2*1

3*2+2*1

3*5+2*4

8 8 23

2

1

*

=

=

2*2+1*1

2*2+1*1

2*5+1*4

5 5 14

*2+1*1

1*2+1*1

1*5+1*4

3 3 9

*2+2*1

3*2+2*1

3*5+2*4

=

8 8 23

*2+1*1

2*2+1*1

2*5+1*4

5 5 14

виде столбца.

Расчетная формула: AT(j,i) = A(i,j),

j=1,…, N; i = 1,…, M.

Схема алгоритма

Пример:

i = 1,…, M;

A(4*3)

AT(3*4)

1

2

3

j=1,…, N;

=>

1 3

5

7

AT(j,i) = A(i,j).

3

4

5

2 4

5

8

Следующее j.

5

5

6

Следующее i.

3 5

6

7

7

8

7

i

A

AT

(I,j)

(j,i)

1

1

1

1

2

2

i = 1,…, N; j = 1,…, N.

1

3

3

2

3

3

2

4

4

2

5

5