Fortran程序设计基础与算法解析

"这份资料是大气科学专业学生用于期末复习的Fortran程序设计笔记，主要涵盖了程序设计的基本步骤、算法的定义与特征、FORTRAN语言的基础知识，包括字符集、保留字、基本数据类型和常量等内容。笔记未涉及指针、结构体以及NetCDF文件的读取操作。" 在学习Fortran程序设计时，首先要理解程序设计的一般流程，它包括了分析问题、建立数学模型、选择算法、编写程序、调试运行、分析结果以及撰写程序文档等步骤。这些步骤是任何编程任务的基础，帮助我们系统地解决问题并确保程序的正确性和有效性。 算法是程序设计的核心，它是一组解决问题的具体步骤。一个有效的算法应具备有穷性、确定性、可行性、至少有一个输入和一个输出的特性。评价算法好坏的标准包括正确性、可读性、效率、普适性和稳定性。算法的基本结构主要包括顺序、选择和循环，N-S图则是一种描绘算法流程的图形工具，便于理解算法的执行过程。 Fortran语言基础部分，首先介绍了其字符集不分大小写的特点，以及保留字的分类和使用注意事项。保留字不应随意用作变量名，以避免混淆。接着，讲解了基本数据类型，包括数组、派生类型、内部数据结构（不包括指针和公用区类型）。数组是处理大量同类数据的有效方式，派生类型允许自定义复杂的数据结构。 在常量部分，Fortran提供了数值型（整型、实型、双精度实型和复型）、字符型和逻辑型常量。整型常量可以用不同进制表示，实型常量则有小数和指数两种形式，复型常量由实部和虚部组成。字符型常量可以包含空格，并且可以使用引号包围。逻辑型常量由`.TRUE.`和`.FALSE.`表示，而符号常量通常用PARAMETER关键字定义。 变量是程序中可变的存储单元，Fortran中的变量有整型、实型和复型，可以指定KIND参数来控制变量的存储字节数和取值范围。例如，`INTEGER(i)`定义了一个默认类型的整型变量i，`REAL(a)`定义了一个实型变量a，而`COMPLEX(x)`定义了一个复型变量x。 这个笔记是学习Fortran程序设计的良好起点，尤其对于大气科学专业的学生，可以借此掌握程序设计的基本概念和Fortran语言的基础知识，为后续的课程和项目做好准备。不过要注意，它并未涵盖所有高级特性，如指针和结构体，以及特定领域的NetCDF文件处理，因此在实际应用中还需进一步学习。