Fortranの配列と数値計算 | Fortran入門

1次元配列を作る

Fortranの配列添字は標準では1から始まります。宣言時に範囲を指定すれば、0始まりや負の添字も使えます。

配列の合計と平均FORTRAN

program array_basic
    implicit none
    real :: scores(1:4) = [70.0, 80.0, 90.0, 100.0]
    real :: average
    average = sum(scores) / real(size(scores))
    print *, 'sum =', sum(scores)
    print *, 'average =', average
end program array_basic

実行結果OUTPUT

 sum =   340.000000
 average =   85.0000000

配列の範囲と組み込み関数

scores(2:4)のように一部を取り出せます。minval、maxval、count、any、allを組み合わせると集計を短く書けます。

合格者数を数えるFORTRAN

program count_pass
    implicit none
    integer :: scores(5) = [55, 72, 80, 49, 91]
    print *, count(scores >= 60)
    print *, maxval(scores), minval(scores)
    print *, scores(2:4)
end program count_pass

実行結果OUTPUT

           3
          91          49
          72          80          49

配列全体を扱う式は読みやすい一方、どの要素が変更されるかを確認する必要があります。計算前後の配列をprint *で一時的に表示するとデバッグしやすくなります。

2次元配列で表を扱う

2次元配列は行, 列の順で要素を指定します。sum(matrix, dim=1)なら列ごと、dim=2なら行ごとに集計できます。

行列の合計FORTRAN

program matrix_sum
    implicit none
    integer :: matrix(2, 3)
    matrix = reshape([1, 2, 3, 4, 5, 6], [2, 3])
    print *, 'all =', sum(matrix)
    print *, 'columns =', sum(matrix, dim=1)
    print *, 'rows =', sum(matrix, dim=2)
end program matrix_sum

実行結果OUTPUT

 all =          21
 columns =           3           7          11
 rows =           9          12

reshapeの値はFortranの配列の並び方に従って格納されます。外部データと連携するときは、行と列の順序を実際の入力形式と照合してください。

練習

5人分の点数配列を作り、平均以上の点数だけを別の配列へ入れる処理を書いてください。まずループで実装し、次にpack(scores, scores >= average)を使う方法と比べてみましょう。

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配列の範囲と組み込み関数

2次元配列で表を扱う

練習