在 Fortran 77 中生成给定范围内的随机数

Question

我是一个初学者，尝试使用 fortran 77 做一些工程实验。我使用 Force 2.0 编译器和编辑器。 我有以下疑问：

1. 如何生成指定范围内的随机数，例如，如果我需要生成 3.0 到 10.0 之间的单个随机数，我该怎么做？
2. 如何使用文本文件中的数据在程序的计算中调用。 例如，我有温度、压力和湿度值（一天中每小时的值，因此每个文本文件中总共有 24 个值）。
3. 我还需要在程序中定义文本文件中有多少个值吗？

Answer 1

Knuth 将 C 和 FORTRAN 语言的源代码发布到公共领域 用于《计算机编程艺术》第 3.6 节中描述的伪随机数生成器。

Answer 2

第二个问题：

例如，如果您的文件看起来像：

hour temperature pressure humidity
00   15          101325   60
01   15          101325   60
... 24 of them, for each hour one

这个简单的程序将读取它：（

implicit none
integer hour, temp, hum
real p
character(80) junkline
open(unit=1, file='name_of_file.dat', status='old')
rewind(1)
read(1,*)junkline
do 10 i=1,24
read(1,*)hour,temp,p,hum
 C   do something here ...
 10  end
close(1)
end

缩进有点搞砸了，但我不知道如何在这个奇怪的环境中正确设置它）

我的建议：阅读关于数据类型（INTEGER、REAL、CHARACTER）、数组（DIMENSION）、输入/输出（READ、WRITE、OPEN、CLOSE、REWIND）和循环（DO、FOR），您很快就会做有用的事情。

我从来没有对随机数做过任何事情，所以我无法帮助你，但我认为 fortran 中有一些内在的函数可以做到这一点。 我去查一下，明天报告。 至于第三个问题，我不确定你的意思（你不知道一个文件中有多少行数据？或？）

Answer 3

您需要检查编译器手册以了解特定的随机数生成器函数，但它很可能会生成 0 到 1 之间的随机数。这很容易处理 - 您只需将间隔缩放到适当的宽度，然后将其转换为匹配正确的起点：即将[0, 1]中的r映射到[a, b]中的s code>，使用 s = r*(ba) + a，其中 r 是您从随机数生成器获得的值，s 是您想要的范围内的随机值。

Idigas 的答案涵盖了您的第二个问题很好 - 使用格式化输入读取数据，然后像使用任何其他变量一样使用它们。

对于第三个问题，只有当您想对所有行执行某些操作时，您才需要定义文本文件中有多少行 - 如果您正在考虑读取该行，处理它，然后继续，您可以在不知道提前行数的情况下顺利通过。 但是，如果您希望存储文件中的所有值（例如，具有温度、湿度和压力数组，以便可以计算蒸气压统计数据），则需要以某种方式设置存储。 通常在 FORTRAN 77 中，这是通过预先分配一个大小大于您认为需要的数组来完成的，但这很快就会出现问题。 有机会改用 Fortran 90 吗？ 更新的版本在处理标准化动态内存分配方面拥有更好的设施，更不用说许多其他优点了。 如果可能的话，我强烈推荐使用F90 - 你会让你的生活变得更轻松。

另一种选择是研究仅使用单遍数据的算法，具体取决于您正在执行的处理类型，因此您不需要存储所有内容来计算平均值和标准差等内容。

Answer 4

该子例程在 Fortran 77 中生成 0 到 ifin 之间的随机数
其中 i 是种子； 一些很大的数字，例如 746397923

    subroutine rnd001(xi,i,ifin)
    integer*4 i,ifin
    real*8 xi
    i=i*54891
    xi=i*2.328306e-10+0.5D00
    xi=xi*ifin
    return
    end

您可以修改以获取一定的范围。