数値解析法及び演習第五回

[1] 今日の目標

二次元データを読む
行列の掛け算を行なう
サブルーチンを使う

[2] 二次元データの入出力

[2.0]配列にデータを格納

1.D0
2.D0
3.D0
4.D0
5.D0

と縦に並んだデータをファイル（retsu.datとする）から読み, 配列a(5)に格納するプログラム例：

       implicit none 
       integer i
       real*8 a(5)
       open(1,file='retsu.dat')
       do i=1,5
         read(1,*) a(i)
	 write(*,*) a(i)
       enddo
       end

1.D0 2.D0 3.D0 4.D0 5.D0

と横に並んだデータをファイル（gyou.datとする）から読み, 配列a(5)に格納するプログラム例：

      implicit none 
      real*8 a(5)
      integer i

      open(1,FILE='gyou.dat')
      read(1,*) (a(i),i=1,5)
      write(*,*) (a(i),i=1,5)
      end

[2.1]二次元配列

配列の要素を指定する番号は複数あってもよい. 二つになると二次元配列となり, 三つになると三次元配列となる. FORTRANでは7次元の配列まで使用可能である.

二次元配列の宣言:
宣言文配列名（寸法の下限：寸法の上限, 寸法の下限：寸法の上限）

例1

real*8 a(10,10)

a(1,1)からa(10,10)まで要素を100個持つ倍精度実数型二次元配列を宣言

例2

integer i(2,-1:8)

i(1,-1)からi(2,8)まで要素を20個もつ実数型二次元配列を宣言

二次元配列を使ったプログラム例：

      implicit none 
      integer a(5,5),b(5,5),c(5,5),n,i,j
      
      n=0

      do i=1,5
         do j=1,5

            n=n+1

            a(i,j)=0
            b(i,j)=n

         enddo
      enddo

      do i=1,5
         do j=1,5
            c(i,j)=b(i,j)
         enddo
      enddo

      do i=1,5
         write(*,*) (a(i,j),j=1,5)
      enddo
      write(*,*)

      do i=1,5
         write(*,*) (b(i,j),j=1,5)
      enddo
      write(*,*)

      do i=1,5
         write(*,*) (c(i,j),j=1,5)
      enddo




      end

[2.2]二次元データの読み取り

以下の数値をファイル matrix.dat にコピーし, それぞれの数値を二次元配列a(2,3)に格納するプログラムを作成せよ. 確認のため画面に値を表示させること．

1.D0 2.D0 3.D0
4.D0 5.D0 6.D0

[3] 行列の掛け算

[3.1]行列を取り扱う際のポイント

値は一つ一つループを使って代入すること
演算も要素ごとに行うこと
[重要]　数式とみかけが同じになるようにプログラムを組むこと

[3.2]行列の掛け算

hai1.dat

2.D0 3.D0 4.D0         
5.D0 6.D0 7.D0        
8.D0 9.D0 10.D0

hai2.dat

1.D0 2.D0 3.D0 
4.D0 5.D0 6.D0
2.D0 4.D0 6.D0

上の二つの3行3列の行列をそれぞれ hai1.dat，hai2.dat とする．

ファイルから数値を読み込み，それぞれ配列a(3,3),b(3,3)に値を格納しなさい．
それぞれの行列の対角和を求めなさい．
この行列の掛け算を行い，結果を画面に出力するプログラムをつくりなさい.
配列aに格納された行列（hai1.dat)を10乗して結果を画面に出力するプログラムをつくりなさい.

[5] 今日の宿題

練習問題3のプログラム, 答えを送ること. 〆切は11/4.

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