西安交大并行計算作業(yè)

并行計算與程序設(shè)計作業(yè)班級：姓名：學(xué)號：1.1至1.3節(jié)作業(yè)調(diào)試課件中的所有程序，并完成作業(yè)，同時在程序結(jié)果中需要輸出個人信息；代碼：Programmain write(*,*)'班級：',' write(*,*)'姓名：','' print*,'學(xué)號：','' end編寫一個數(shù)值求解方程的程序，方程為4.1x3-5.3x=11.8代碼：a=1b=5if(f(a)*f(b).LT.0)then write(*,*)'inter:(',a,',',b,')'Loop1:dowhile((abs(f(a)-f(b)).gt.10e-6).and.$(abs(a-b).gt.10e-6)) c=(a+b)/2 if(f(a)*f(c).le.0)then b=c elsea=c endifenddoLoop1write(*,*)'x=',celsewrite(*,*)'Pleaseinputrealinterval'endifendrealfunctionf(x)f=4.1*x**3-5.3*x-11.8 end結(jié)果：1.4節(jié)作業(yè)采樣簡單離散求和法求下面積分值：01x代碼：read(*,*)a,b,n h=(b-a)/(2.0*n)s=0.0x=a+h f2=0.0 f4=0.0loop1:doi=1,n-1 x=x+hf2=f2+f(x) x=x+h f4=f4+f(x) enddoloop1 s=h/3.0*(f(a)+f(b)+4.0*f4+2.0*f2) write(*,150)s100format(1x,'a=',f8.2,2x,'b=',f8.2,$2x,'n=',i4)150format(1x,'s=',f16.7)end realfunctionf(x) f=x**2/(sin(x)+1) end doubleprecisioni,ai,y doubleprecisionsum=0 i=1programmain character*80line1,line2 characterl1 read(*,*)line1 n=len(line1) do10i=1,nl1=line1(i:i) if((lge(l1,'A').and.lle(l1,'Z')).or.$(lge(l1,'a').and.lle(l1,'z')))thenm=ichar(l1)+iif((m.ge.ichar('a').and.m.le.ichar('z')).or.$(m.ge.ichar('A').and.m.le.ichar('Z')))then else m=m-26 endif line2(i:i)=char(m) else line2(i:i)=l1 endif10continue write(*,*)line2 end結(jié)果：代碼1.7節(jié)作業(yè)調(diào)試課件中的所有程序；（結(jié)果略）自由落體位移公式為：其中s=12gt2+v0t+s0,其中s0是初始位置，v0是初始速度，代碼:programmain realt write(*,*)"Pleaseinputthetime" read(*,*)tcallsum(t,s) write(*,10)"time=",t write(*,10)"displacement=",s10format(1x,a,f10.2) endsubroutinesum(t0,s) realt0,s,s0,v0,g s0=1.2 v0=2.5 g=9.8 s=(g*t0**2)/2+v0*t0+s0end結(jié)果：1.8節(jié)作業(yè)1.采用三種方法（矩形法、梯形法和Simpson法）編程對進行積分，積分上下限等參數(shù)需通過read語句從外部調(diào)入，并最終比較三種方法與理論解進行比較；a代碼：C矩陣法realerror read(*,*)a,b,n x=a h=(b-a)/n f0=x*sin(x) s=0.0 do10i=1,n si=f0*h s=s+si x=x+h f0=x*sin(x)10continue write(*,100)a,b,n write(*,200)s100format(1x,'a=',f10.3,3x,'b=',$f10.3,3x,'n=',i4)200format(1x,'s=',f15.8)error=sin(b)-sin(a)-b*cos(b)+a*cos(a)-swrite(*,300)error300format(1x,'error=',f16.10) endC梯形法realerror read(*,*)a,b,n x=a h=(b-a)/n s=0.0 do10i=1,n si=((x+(i-1)*h)*sin(x+(i-1)*h)+$(x+(i-1)*h)*sin(x+i*h))*h/2.0 s=s+si10continue write(*,100)a,b,n write(*,200)s100format(1x,'a=',f10.3,3x,$'b=',f10.3,3x,'n=',i4)200format(1x,'s=',f15.8)error=sin(b)-sin(a)-b*cos(b)+a*cos(a)-s write(*,300)error300format(1x,'error=',f16.10) endCsinpson法realerror read(*,*)a,b,n h=(b-a)/(2.0*n) s=0.0 fa=fun(a) fb=fun(b) x=a+h f2=0.0 f4=fun(x) do10i=1,n-1 x=x+h f2=f2+fun(x) x=x+h f4=f4+fun(x)10continue s=h/3.0*(fa+fb+4.0*f4+2.0*f2) write(*,100)a,b,n write(*,150)s100format(1x,'a=',f8.2,2x,'b=',f8.2,$2x,'n=',i4)150format(1x,'s=',f16.7)error=sin(b)-sin(a)-b*cos(b)+a*cos(a)-s write(*,200)error200format(1x,'error=',f16.10) endrealfunctionfun(x) fun=x*sin(x) end結(jié)果：矩陣法結(jié)果：梯形法結(jié)果：Sinpson法結(jié)果：分析：從上面得到的結(jié)果可以看出矩陣法誤差最大，sinpson法次之，梯形法最優(yōu)，但是從數(shù)學(xué)上分析，Sinpson法應(yīng)得到最好的結(jié)果，在本題中誤差較小，在可以接受的誤差范圍之內(nèi)，如果遇到變化較大的函數(shù)進行積分，可以預(yù)見的是，sinpson法最優(yōu)，梯形法次之，矩形法誤差最大。編程對任意系數(shù)一元多次方程x=進行求根，求根范圍和方程系數(shù)通過read語句從外部調(diào)入（采用一種方法即可，注意無根的處理）；代碼：programmain5read(*,*)x1,x2,a1,a2,a3,a4 f1=a1*x1**3+a2*x1**2+a3*x1+a4 f2=a1*x2**3+a2*x2**2+a3*x2+a4 if(sign(f1,f2).eq.f1)goto5 f=1.020if((abs(x1-x2).gt.1e-5).and.$abs(f).gt.1e-6)then x=x2-(x2-x1)/(f2-f1)*f2 f=a1*x**3+a2*x**2+a3*x+a4 if(sign(f,f1).eq.f)then x1=x f1=f else x2=x f2=f endif goto20 endif if(abs(f).gt.1e-6)x=(x1+x2)/2.0 write(*,100)x100format(1x,'x=',f15.7) end結(jié)果：改編課件中求函數(shù)極值程序，實現(xiàn)最大值的求解，函數(shù)為:f代碼： reallow,high,x1,x2 read(*,*)low,high write(*,200) x1=low+0.618*(high-low) x2=high-0.618*(high-low)10if(high-low.gt.1e-4)then f1=3*x1*x1-8.0*x1-7.0 f2=3*x2*x2-8.0*x2-7.0 write(*,202)x1,f1,x2,f2 if(f1.gt.f2)then high=x1 x1=x2 x2=high-0.618*(high-low) else low=x2 x2=x1 x1=low+0.618*(high-low) endif goto10 endif f1=3*x1*x1-8.0*x1-7.0 f2=3*x2*x2-8.0*x2-7.0 if(f1