给出一段使用runge-kutta方法的Fortran程序代码

时间: 2024-05-07 12:21:35 浏览: 16
下面是一个使用经典四阶Runge-Kutta方法求解常微分方程组的Fortran程序代码示例: ```fortran program runge_kutta_example implicit none integer, parameter :: n = 2 ! 方程组中的未知量个数 real, parameter :: t0 = 0.0, tmax = 10.0, h = 0.01 ! 初始时间、最终时间和步长 integer :: i, j, k real :: t, y(n), k1(n), k2(n), k3(n), k4(n), f(n) ! 初始条件 y(1) = 1.0 y(2) = 0.0 ! 循环求解 t = t0 do while (t < tmax) ! 计算四个斜率 do i = 1, n f(i) = dydt(i, t, y) k1(i) = h * f(i) k2(i) = h * dydt(i, t + 0.5*h, y + 0.5*k1) k3(i) = h * dydt(i, t + 0.5*h, y + 0.5*k2) k4(i) = h * dydt(i, t + h, y + k3) end do ! 更新解 do i = 1, n y(i) = y(i) + (k1(i) + 2*k2(i) + 2*k3(i) + k4(i)) / 6.0 end do ! 更新时间 t = t + h ! 输出结果 write(*, "(F8.4, 2(1X, F10.6))") t, y(1), y(2) end do contains ! 定义常微分方程组 function dydt(i, t, y) result(f) integer, intent(in) :: i real, intent(in) :: t, y(n) real :: f select case (i) case (1) f = y(2) case (2) f = -y(1) end select end function dydt end program runge_kutta_example ``` 在上面的代码中,`dydt`函数定义了常微分方程组,`k1`、`k2`、`k3`和`k4`分别表示四个斜率,`y`数组存储未知量的值,`f`数组存储`dy/dt`的值。在每个时间步长内,根据四个斜率求解新的解,并将时间向前推进一个步长`h`。程序最终输出的是`y(1)`和`y(2)`随时间的变化。

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