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我创建了一个程序,通过龙格库特法解决二体问题。我遇到了这个问题:当我调用从表达式返回二维数组的元素的函数时,它也必须给出二维数组的元素(抱歉与术语混淆),我收到以下消息:
error #6366: The shapes of the array expressions do not conform.
[X1]
X1(DIM,i)=X1(DIM,i-1)+0.5D0*ABS(i/2)*H*K1(DIM,i-1,X1(DIM,i-1),X2(DIM,i-1),V1(DIM,i-1),V2(DIM,i-1),NDIM,ORD,2,maxnu)
我有这个函数的外部接口(interface),显然编译器将其视为一个函数。
我必须澄清一些事情:
是的,它不完全是 Fortran,它是预处理器 Trefor,莫斯科大学的天文学家使用它(我只是一名学生)。这种语言与 Fortran 非常相似,但更接近 C(例如分号),许多学生都在研究 C。龙格-库塔法可以简写为:我们有初始值问题
dy/dt=f(t,y), y(t0)=y0
y 是未知向量,在我的例子中包含 12 个分量(每个物体有 3 个坐标和 3 个速度)
下一步是
y(n+1)=y(n)+1/6*h*(k1+2k2+2k3+k4), t(n+1)=t(n)+h
where
k1=f(tn,yn),
k2=f(tn+1/2h,yn+h/2*k1)
k3=f(tn+1/2h,yn+h/2*k2)
k4=f(tn+1/2h,yn+k3)
即在我的代码中 X1,2 和 V1,2 和 K_1,2 应该是向量,因为它们每个都必须有 3 个空间分量和每个方法“顺序”的 4 个分量。完整代码:
FUNCTION K1(DIM,i,X1,X2,V1,V2,NDIM,ORD,nu,maxnu)RESULT (K_1);
integer,intent(in) :: i,DIM,nu;
real(8) :: K_1;
real(8) :: B1;
real(8) :: R;
real(8),intent(in) :: X1,X2,V1,V2;
COMMON/A/M1,M2,Fgauss,H;
integer,intent(in) :: NDIM,ORD,maxnu;
Dimension :: B1(NDIM, ORD);
Dimension :: X1(NDIM,ORD),X2(NDIM,ORD),V1(NDIM,ORD),V2(NDIM,ORD);
Dimension :: K_1(NDIM,ORD);
IF (nu>=2) THEN;
B1(DIM,i)=V1(DIM,i);
ELSE;
R=((X1(1,i)-X2(1,i))**2.D0+(X1(2,i)-X2(2,i))**2.D0+(X1(3,i)-X2(3,i))**2.D0)**0.5D0;
B1(DIM,i)=Fgauss*M2*(X2(DIM,i)-X1(DIM,i))/((R)**3.D0);
END IF;
K_1(DIM,i)=B1(DIM,i);
RETURN;
END FUNCTION K1;
FUNCTION K2(DIM,i,X1,X2,V1,V2,NDIM,ORD,nu,maxnu)RESULT (K_2);
integer,intent(in) :: i,DIM,nu;
real(8) :: K_2;
real(8) :: B2;
real(8) :: R;
real(8),intent(in) :: X1,X2,V1,V2;
COMMON/A/M1,M2,Fgauss,H;
integer,intent(in) :: NDIM,ORD,maxnu;
Dimension :: B2(NDIM,ORD);
Dimension :: X1(NDIM,ORD),X2(NDIM,ORD),V1(NDIM,ORD),V2(NDIM,ORD);
Dimension :: K_2(NDIM,ORD);
IF (nu>=2) THEN;
B2(DIM, i)=V2(DIM,i);
ELSE;
R=((X1(1,i)-X2(1,i))**2.D0+(X1(2,i)-X2(2,i))**2.D0+(X1(3,i)-X2(3,i))**2.D0)**0.5D0;
B2(DIM, i)=Fgauss*M1*(X2(DIM,i)-X1(DIM,i))/((R)**3.D0);
END IF;
K_2(DIM,i)=B2(DIM, i);
RETURN;
END FUNCTION K2;
PROGRAM RUNGEKUTT;
IMPLICIT NONE;
Character*80 STRING;
real(8) :: M1,M2,Fgauss,H;
real(8) :: R,X1,X2,V1,V2;
integer :: N,i,DIM,NDIM,maxnu,ORD;
integer :: nu;
PARAMETER(NDIM=3,ORD=4,maxnu=2);
Dimension :: X1(NDIM,ORD),X2(NDIM,ORD);
Dimension :: V1(NDIM,ORD),V2(NDIM,ORD);
INTERFACE;
FUNCTION K1(DIM,i,X1,X2,V1,V2,NDIM,ORD,nu,maxnu)RESULT (K_1);
integer,intent(in) :: i,DIM,nu;
real(8) :: K_1;
real(8) :: R;
real(8) :: B1;
real(8),intent(in) :: X1,X2,V1,V2;
COMMON/A/M1,M2,Fgauss,H;
integer,intent(in) :: NDIM,ORD,maxnu;
Dimension :: B1(NDIM, ORD);
Dimension :: X1(NDIM,ORD),X2(NDIM,ORD),V1(NDIM,ORD),V2(NDIM,ORD);
Dimension :: K_1(NDIM,ORD);
END FUNCTION K1;
FUNCTION K2(DIM,i,X1,X2,V1,V2,NDIM,ORD,nu,maxnu)RESULT (K_2);
integer,intent(in) :: i,DIM,nu;
real(8) :: K_2;
real(8) :: R;
real(8) :: B2;
real(8),intent(in) :: X1,X2,V1,V2;
COMMON/A/M1,M2,Fgauss,H;
integer,intent(in) :: NDIM,ORD,maxnu;
Dimension :: B2(NDIM,ORD);
Dimension :: X1(NDIM,ORD),X2(NDIM,ORD),V1(NDIM,ORD),V2(NDIM,ORD);
Dimension :: K_2(NDIM,ORD);
END FUNCTION K2;
END INTERFACE;
open(1,file='input.dat');
open(2,file='result.res');
open(3,file='mid.dat');
READ(1,'(A)') STRING;
READ(1,*) Fgauss,H;
READ(1,*) M1,M2;
READ(1,*) X1(1,1),X1(2,1),X1(3,1),V1(1,1),V1(2,1),V1(3,1);
READ(1,*) X2(1,1),X2(2,1),X2(3,1),V2(1,1),V2(2,1),V2(3,1);
WRITE(*,'(A)') STRING;
WRITE(3,'(A)') STRING;
WRITE(3,'(A,2G14.6)')' Fgauss,H:',Fgauss,H;
WRITE(3,'(A,2G14.6)')' M1,M2:',M1,M2;
WRITE(3,'(A,6G17.10)')' X1(1,1),X1(2,1),X1(3,1),V1(1,1),V1(2,1),V1(3,1):',X1(1,1),X1(2,1),X1(3,1),V1(1,1),V1(2,1),V1(3,1);
WRITE(3,'(A,6G17.10)')' X2(1,1),X2(2,1),X2(3,1),V2(1,1),V2(2,1),V2(3,1):',X2(1,1),X2(2,1),X2(3,1),V2(1,1),V2(2,1),V2(3,1);
R=((X1(1,1)-X2(1,1))**2.D0+(X1(2,1)-X2(2,1))**2.D0+(X1(3,1)-X2(3,1))**2.D0)**0.5D0;
N=0;
_WHILE N<=100 _DO;
i=2;
_WHILE i<=ORD _DO;
DIM=1;
_WHILE DIM<=NDIM _DO;
X1(DIM,i)=X1(DIM,i-1)+0.5D0*ABS(i/2)*H*K1(DIM,i-1,X1(DIM,i-1),X2(DIM,i-1),V1(DIM,i-1),V2(DIM,i-1),NDIM,ORD,2,maxnu);
X2(DIM,i)=X2(DIM,i-1)+0.5D0*H*ABS(i/2)*K2(DIM,i-1,X1(DIM,i-1),X2(DIM,i-1),V1(DIM,i-1),V2(DIM,i-1),NDIM,ORD,2,maxnu);
V1(DIM,i)=V1(DIM,i-1)+0.5D0*H*ABS(i/2)*K1(DIM,i-1,X1(DIM,i-1),X2(DIM,i-1),V1(DIM,i-1),V2(DIM,i-1),NDIM,ORD,1,maxnu);
V2(DIM,i)=V2(DIM,i-1)+0.5D0*H*ABS(i/2)*K2(DIM,i-1,X1(DIM,i-1),X2(DIM,i-1),V1(DIM,i-1),V2(DIM,i-1),NDIM,ORD,1,maxnu);
DIM=DIM+1;
_OD;
i=i+1;
_OD;
_WHILE DIM<=NDIM _DO;
X1(DIM,1)=X1(DIM,1)+1.D0/6.D0*H*(K1(DIM,1,X1(DIM,1),X2(DIM,1),V1(DIM,1),V2(DIM,1),NDIM,ORD,2,maxnu)+2.D0*K1(DIM,2,X1(DIM,2),X2(DIM,2),V1(DIM,2),V2(DIM,2),NDIM,ORD,2,maxnu)+2.D0*K1(DIM,3,X1(DIM,3),X2(DIM,3),V1(DIM,3),V2(DIM,3),NDIM,ORD,2,maxnu)+K1(DIM,4,X1(DIM,4),X2(DIM,4),V1(DIM,4),V2(DIM,4),NDIM,ORD,2,maxnu));
X2(DIM,1)=X2(DIM,1)+1.D0/6.D0*H*(K2(DIM,1,X1(DIM,1),X2(DIM,1),V1(DIM,1),V2(DIM,1),NDIM,ORD,2,maxnu)+2.D0*K2(DIM,2,X1(DIM,2),X2(DIM,2),V1(DIM,2),V2(DIM,2),NDIM,ORD,2,maxnu)+2.D0*K2(DIM,3,X1(DIM,3),X2(DIM,3),V1(DIM,3),V2(DIM,3),NDIM,ORD,2,maxnu)+K2(DIM,4,X1(DIM,4),X2(DIM,4),V1(DIM,4),V2(DIM,4),NDIM,ORD,2,maxnu));
V1(DIM,1)=V1(DIM,1)+1.D0/6.D0*H*(K1(DIM,1,X1(DIM,1),X2(DIM,1),V1(DIM,1),V2(DIM,1),NDIM,ORD,1,maxnu)+2.D0*K1(DIM,2,X1(DIM,2),X2(DIM,2),V1(DIM,2),V2(DIM,2),NDIM,ORD,2,maxnu)+2.D0*K2(DIM,3,X1(DIM,3),X2(DIM,3),V1(DIM,3),V2(DIM,3),NDIM,ORD,2,maxnu)+K2(DIM,4,X1(DIM,4),X2(DIM,4),V1(DIM,4),V2(DIM,4),NDIM,ORD,2,maxnu));
V2(DIM,1)=V2(DIM,1)+1.D0/6.D0*H*(K2(DIM,1,X1(DIM,1),X2(DIM,1),V1(DIM,1),V2(DIM,1),NDIM,ORD,1,maxnu)+2.D0*K2(DIM,2,X1(DIM,2),X2(DIM,2),V1(DIM,2),V2(DIM,2),NDIM,ORD,1,maxnu)+2.D0*K2(DIM,3,X1(DIM,3),X2(DIM,3),V1(DIM,3),V2(DIM,3),NDIM,ORD,1,maxnu)+K2(DIM,4,X1(DIM,4),X2(DIM,4),V1(DIM,4),V2(DIM,4),NDIM,ORD,1,maxnu));
_OD;
R=((X1(1,5)-X2(1,5))**2.D0+(X1(2,5)-X2(2,5))**2.D0+(X1(3,5)-X2(3,5))**2.D0)**0.5D0;
N=N+1;
write(2,'(A,1i5,6g12.5)')' N,X1(1,1),X1(2,1),X1(3,1),X2(1,1),X2(2,1),X2(3,1):',N,X1(1,1),X1(2,1),X1(3,1),X2(1,1),X2(2,1),X2(1,1),X2(2,1),X2(3,1);
_OD;
END PROGRAM RUNGEKUTT;
请帮忙,我似乎不明白使用函数的一些内容!
最佳答案
M.S.B.是在正确的轨道上,但我认为这里已经足够解决问题了。如前所述,函数 K1 返回一个二维数组。但表达式中的所有其他操作数都是标量(好吧,我不知道 H 是什么,但这可能并不重要。)最终发生的情况是表达式计算为数组,标量扩展为需要匹配。然后,您最终将数组分配给标量,这就是错误的原因。
我对 Runge-Kutta 不太熟悉,无法提出您想要的建议。但您可能希望函数返回标量,而不是数组。
关于arrays - 错误#6366 : The shapes of the array expressions do not conform,我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题: https://stackoverflow.com/questions/18069335/
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我是一名优秀的程序员,十分优秀!