西安交大并行计算作业

1、.word 格式 ,并行计算与程序设计作业班级 ： 姓名 ： 学号：1.1 至 1.3 节作业1. 调试课件中的所有程序 ，并完成作业 ，同时在程序结果中需要输出个人信息；代码：Program mainwrite(*,*) 班级：, write(*,*) 姓名：, print *, 学号：,end，求解区间2. 编写一个数值求解方程的程序 ， 方程为 为( ， )， 误差小于 1e-6 。代码：a=1b=5 if(f(a)*f(b).LT.0) thenwrite(*,*)inter:(,a,b,)Loop1: do while(abs(f(a)-f(b).gt.10e-6).and.专业 .

2、专注.word 格式 ,$ (abs(a-b).gt.10e-6) c=(a+b)/2 if(f(a)*f(c).le.0)thenb=celsea=cend ifend do Loop1write(*,*)x=,celsewrite(*,*)Please input real intervalend ifendreal function f(x)f=4.1*x*3-5.3*x-11.8end结果：专业 .专注.word 格式 ,1.4 节作业1. 采样简单离散求和法求下面积分值 ：代码：read(*,*) a,b,n h=(b-a)/(2.0*n) s=0.0 x=a+hf2=0.0f4=0

3、.0loop1: do i=1,n-1x=x+hf2=f2+f(x)x=x+hf4=f4+f(x)end do loop1专业 .专注.word 格式 ,100$15010结果：s=h/3.0*(f(a)+f(b)+4.0*f4+2.0*f2) write(*,150) s format(1x,a=,f8.2,2x,b=,f8.2, 2x,n=,i4)format(1x,s=,f16.7)endreal function f(x)f=x*2/(sin(x)+1)endd ouble precision i,ai,ydouble precision sum=0i=1do 10 while(1/i

4、.gt.1e-5)sum=1/i+sumi=i+1continuewrite(*,*) sum=,sumend专业 .专注.word 格式 ,1.6 节作业1. 调试课本中的所有程序 ；（ 结果略 ）2. 用双精度型数据计算 ：直到代码：double precision sum=0i=1 do 10 while(1/i.gt.1e-5)sum=1/i+sum i=i+110 continue write(*,*) sum=,sum end结果：专业 .专注.word 格式 ,3. 已知三角形三个顶点的坐标分别为 A(1.5,2.5),B(-2.5,1), C(1,-1) ，采 用复型数据类型求

5、三角形的面积和重心 。代码：complex a,b,c,center,area,perimetera=(1.5,2.5)b=(-2.5,1)c=(1,-1)center=(a+b+c)/3perimeter=(a+b+c)/2 area=sqrt(perimeter*(perimeter-a)*(perimeter-b)*$(perimeter-c)write(*,10)center=,centerwrite(*,10)area=,area10 format(1x,a,f6.3,f6.3)End结果：专业 .专注.word 格式 ,4. 尝试编写课件例子中对应的破译程序 。 有兴趣可以尝试修改

6、原编码程序中后移位数 （当前为 5）变化的情况 ，比如移动位数为当前位置序代码：program maincharacter*80 line1,line2character l1read(*,*)line1n=len(line1)do 10 i=1,nl1=line1(i:i)if(lge(l1,A).and.lle(l1,Z).or.$ (lge(l1,a).and.lle(l1,z) then m=ichar(l1)+iif(m.ge.ichar(a).and.m.le.ichar(z).or.专业 .专注.word 格式 ,$(m.ge.ichar(A).and.m.le.ichar(Z)

7、thenelsem=m-26endifline2(i:i)=char(m)elseline2(i:i)=l1endif10 continuewrite(*,*)line2end结果：代码1.7 节作业1. 调试课件中的所有程序 ；专业 .专注.word 格式 ,( 结果略 )2. 自由落体位移公式为 ： 其中,其中 是初始位置 ， 是初始速度 ，为重力加速度 ，为 经历时间 ，编写一段程序根据时间值 求位移 。设 =1.2m, =2.5m/s (用格式输入语句读入 t， 并格式 输出结果 。)代码:program mainreal twrite(*,*) Please input the ti

8、meread(*,*)tcall sum(t,s)write(*,10)time=,twrite(*,10)displacement=,s10 format(1x,a,f10.2)endsubroutine sum(t0,s)real t0,s,s0,v0,gs0=1.2v0=2.5g=9.8s=(g*t0*2)/2+v0*t0+s0end专业 .专注.word 格式 ,结果：1.8 节作业1. 采用三种方法 （矩形法 、梯形法和 Simpson 法）编程对进行积分 ，积分 上下限等参数需通过 read 语句从外部调入 ，并最终比较三种方法与理论 解进行比较 ；代码：C 矩阵法 real er

9、ror read(*,*) a,b,n x=a h=(b-a)/n f0=x*sin(x) s=0.0 do 10 i=1,nsi=f0*h专业 .专注10100200300.word 格式 ,s=s+six=x+hf0=x*sin(x)continuewrite(*,100) a,b,nwrite(*,200) sformat(1x,a=,f10.3,3x,b=,$ f10.3,3x,n=,i4)format(1x,s=,f15.8)error=sin(b)-sin(a)-b*cos(b)+a*cos(a)-swrite(*,300) errorformat(1x,error=,f16.10

10、)endC 梯形法real errorread(*,*) a,b,nx=ah=(b-a)/ns=0.0do 10 i=1,nsi=(x+(i-1)*h)*sin(x+(i-1)*h)+专业 .专注.word 格式 ,$ (x+(i-1)*h)*sin(x+i*h)*h/2.0s=s+si10 continuewrite(*,100) a,b,nwrite(*,200) s100format(1x,a=,f10.3,3x,$ b=,f10.3,3x,n=,i4)200format(1x,s=,f15.8)error=sin(b)-sin(a)-b*cos(b)+a*cos(a)-swrite(*

11、,300) error300 format(1x,error=,f16.10)endC sinpson 法real errorread(*,*) a,b,nh=(b-a)/(2.0*n)s=0.0fa=fun(a)fb=fun(b)x=a+hf2=0.0专业 .专注.word 格式 ,f4=fun(x)do 10 i=1,n-1x=x+hf2=f2+fun(x)x=x+hf4=f4+fun(x)10 continues=h/3.0*(fa+fb+4.0*f4+2.0*f2)write(*,100) a,b,nwrite(*,150) s100format(1x,a=,f8.2,2x,b=,f8

12、.2,$ 2x,n=,i4)150format(1x,s=,f16.7)error=sin(b)-sin(a)-b*cos(b)+a*cos(a)-s write(*,200) error200 format(1x,error=,f16.10)endreal function fun(x)fun=x*sin(x)end结果：矩阵法结果 ：专业 .专注.word 格式 ,梯形法结果 ：Sinpson 法结果 ：分析：从上面得到的结果可以看出矩阵法误差最大 ，sinpson 法次之 ，梯形法最优 ， 但是从数学上分析 ，Sinpson 法应得到最好的结果 ，在专业 .专注.word 格式 ,本题中

13、误差较小 ，在可以接受的误差范围之内 ，如果遇到变化较大的 函数进行积分 ，可以预见的是 ，sinpson 法最优，梯形法次之 ，矩形法 误差最大 。3. 编程对任意系数一元多次方程进行求根 ，求根范围和方程系数通过 read 语句从外部调入 (采用 一种方法即可 ， 注意无根的处理 )；代码：program main5 read(*,*) x1,x2,a1,a2,a3,a4f1=a1*x1*3+a2*x1*2+a3*x1+a4f2=a1*x2*3+a2*x2*2+a3*x2+a4if(sign(f1,f2).eq.f1) goto 5f=1.020 if(abs(x1-x2).gt.1e-5

14、).and.$abs(f).gt.1e-6) thenx=x2-(x2-x1)/(f2-f1)*f2f=a1*x*3+a2*x*2+a3*x+a4if(sign(f,f1).eq.f) thenx1=xf1=felse专业 .专注.word 格式 ,x2=xf2=fend ifgoto 20end ifif(abs(f).gt.1e-6) x=(x1+x2)/2.0write(*,100) x100 format(1x,x=,f15.7)end结果：4. 改编课件中求函数极值程序 ，实现最大值的求解 ，函数为 : 代码：real low,high,x1,x2read(*,*) low,high专业 .专注.word 格式 ,write(*,200)x1=low+0.618*(high-low) x2=high-0.618*(high-low)10 if(high-low.gt.1e-4) thenf1=3*x1*x1-8.0*x1-7.0f2=3*x2*x2-8.0*x2-7.0 write(*,202) x1,f1,x2,f2 if(f1.gt.f2) thenhigh=x1x1=x2x2=high-0.618*(high-low) elselow=x2x2=x1x1=low+0.618*(high-low)end ifgoto 10end iff1=3*x1*