计算机实践报告 张楚

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1、中南大学本科生课程设计(实践)任务书、设计报告（计算机程序设计基础—FORTRAN）题目线性方程组求解问题学生姓名张楚指导教师刘光瑜学院土木工程学院专业班级土建类学生学号1208110725计算机基础教学实验中心2012年6月28日FORTRAN课程设计报告——线性方程组求解问题任务内容本次课程设计我的研究课题为“线性方程组求解问题”，题目如下：线性方程组求解问题。一物理系统可用下列线性方程组来表示：从文件中读入m1、m2和θ的值，求a1、a2、N1和N2的值。其中取9.8，输入θ时以角度为单位。要求：（1

2、）分别用两种方法（例如高斯消去法、矩阵求逆法、三角分解法、追赶法等），定义求解线性方程组Ax=b的子程序，要求该子程序能求解任意线性方程组。（2）在主程序中分别调用上面定义的两个子程序，并对求解结果进行对比分析。（3）绘制以上两个方法所求得的方程解的数据分布图。系统开发设计思想系统环境：操作系统为Windows7(64bit)，使用FortranPowerStation4.0中的工作空间“ConsoleApplication”以及“QuickwinApplication”首先认识到这个系统的开发环境是该Fo

3、rtranPowerStation4.0，所以我先了解了该软件的特点，又由于该程序设计到多种计算求解方法，则最主要的系统开发思想是模块化设计与断点设计。具体是指把主程序需要打开的文件，要调用的子例行程序作为模块分批设计。下面就是我初步设计的系统结构图。系统结构图如下：子程序2矩阵求逆法求解子程序1GAUSS消去法求解使用矩阵运算求解方程组主程序输出结果并进行对比绘制两种不同方法的解和数据分布图系统功能及系统详细设计针对题目要求，系统能解决解决题目中所提出并要求的问题同时，还能解决一般线性方程组的解，为此，再

4、设计子程序求解线性方程组时就保证了其通用性。通过查阅相关资料设计出的两个求解线性方程组的子程序不仅可以作为整体系统的重要部分，还可以使用于通用问题，解决更一般的问题。子程序：①“高斯”：选用Gauss消去法求线性方程组的解②“逆矩阵”：选用矩阵求逆法求同一线性方程组的解③“BRMUL”：从文件中读取初始条件（m1,m2和θ），得到一个线性方程组，并求解之，需要运用两个子程序。主程序：设计主程序调用上述子程序，并通过主程序中画图部分程序罗列出两种方法的计算结果和差值，并利用其使用Fortran语言绘图，将两组

5、解进行对比，从而更直观的不同解法的。四、遇到的问题与解决办法遇到的问题：（1）在设计思路时，由于对微积分的只是还不能完全地熟练掌握，导致对算法的无从下手（2）在程序实践过程中，由于对fortran的操作不够熟练而导致地无法准确的将算法用其表达出来（3）由于第10、11章文件与Quickwin的内容老师还未讲及，在主程序时的调用文件和画图程序的制作上作了很多失败的尝试解决方法：（1）通过查阅相关资料和向老师同学请教，筛选网络信息，具体得出了Gauss消去法和矩阵求逆法的源程序。（2）多次练习操作，并多次和同学

6、一起做程序以提高对其熟练度（3）自学课本，按照课本上程序一遍一遍演示。并上网查询，大致了解的Fortran90的绘图方法，并作出了题目要求的图线。五、总结通过本次实践我掌握了fortran程序设计的基本方法，也认识到了自己的诸多不足，我还有许多知识没有掌握，花费了大量实践来翻阅资料和上网搜索。在实践的过程中，我也认识到同学与同学之间，同学与老师之间良好互动是完成一项任务最直接最有效的方式。在与同学的讨论过程中我们学习了对方的优点也发现了自己的缺点，形成了良好的互动，学习积极性也高，大大提升了学习及工作效率。

7、这次实践还提高了我们的动手，之前对fortran的不熟悉大部分缘于平时的疏于练习。这次实践中我们多次按照书上的程序演示，多次尝试，一点一点地熟悉fortran软件。最终成功地做出了自己的程序