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数组

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+# 数组
+
+在实际的程序编写过程中，我们有时候需要存储和操作一长串数字，而不是单个标量变量，例如存储100个粒子的位置，50个城市的经纬度。在计算机编程中，此类数据结构称为数组`array` 。
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+## 数组的声明
+
+我们可以声明任意类型的数组，数组的声明需要用到`dimension`属性，这是我们学到的第二个属性
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+如果数组的大小在编写程序的时候就是已知的，那么就可以按照如下的方式定义，称为**静态数组**
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+``` fortran
+program arrays
+  implicit none
+
+  ! 一维 integer 数组
+  integer, dimension(10) :: array1
+
+  ! dimension的语法糖，和上面的等价
+  integer :: array2(10)
+
+  ! 二维数组 
+  real(8), dimension(10, 10) :: array3,array4
+
+  ! 自定义数组的上标和下标
+  real :: array5(0:9)
+  real(8) :: array6(-5:5)
+
+ ! 也可以使用parameter来定义
+  integer,parameter::n=10
+  real(8) :: array7(n)
+
+end program arrays
+```
+-  Fortran支持数组的最高维度是15维
+-  Fortran的数组**下标从1**开始，且定义的时候是左闭右闭，和其他语言不同
+-  此类静态数组声明时的大小只能是常数或者具有`parameter`属性的常量
+
+## 数组初始化与构造器
+
+数组的初始化有多种方式。
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+首先，Fortran支持将数组整体赋值,例如 `a=1`的形式就是将数组a中的元素全部赋值为1
+
+其次就是数组构造器,语法是`[]`
+
+同时数组还支持整体操作,包括运算符`+-*/`以及`**`，还有所有的逻辑运算符,对应的操作就是数组的对应位置做相应的算数操作,因此**数组整体操作的时候数组大小和维度必须相同，或者为标量**
+``` fortran
+program arrays
+  implicit none
+  integer :: array1(10)
+  real::array2(3)
+  array1=1 !整体初始化
+  array1=[1,2,3,4,5,6,7,8,9,10] !数组构造器
+  array2=[real::1.0,2.1,3.2]    !使用real::语句可以设定数组构造器的类型
+  array2=array2+[1.0,1.0,2.0]   
+  array2=array2+2.3             !也可以是标量 
+end program arrays
+```
+
+## 数组的切片
+
+数组的切片使用的语法是`(start:end[:step])`,其中step可以是任意的整数，包括负数。
+
+- 当`step=1`时，可以省略
+- 当`end`表示的是数组末尾的时候，可以省略
+- 当`start`表示的是数组开头的时候，可以省略
+
+同时数组切片还可以和数组的整体操作运算结合起来，这为Fortran的数组提供了强大的语法糖。
+
+``` fortran
+program arrays
+  implicit none
+  integer :: array1(10)
+  array1=[1,2,3,4,5,6,7,8,9,10]
+  write(*,*)array1(1:10:2)               !输出所有的奇数位
+  array1(6:)=array(:5)+array(1:10:2)     !利用数组切片加整体运算
+  write(*,*)array1(10:1:-1)              !倒序输出
+end program arrays
+```
+
+同时Fortran还支持使用数组作为数组的下标，**此时会产生临时数组**
+
+``` fortran
+program arrays
+  implicit none
+  integer :: array1(10),idx(3)
+  array1=[1,2,3,4,5,6,7,8,9,10]
+  idx=[4,6,5]
+  write(*,*)array1(idx) 
+end program arrays
+```
+## 可分配数组(动态数组)
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+有时候，数组的大小需要在计算中才能得出，前面使用的静态数组由于大小是固定的，有时候并不能满足相应的需求。这时候就需要动态数组。
+定义动态数组需要用的`allocatable`属性
+
+``` fortran
+program allocatable
+  implicit none
+
+  integer, allocatable :: array1(:)  ! 定义一维的可分配数组
+  integer, allocatable :: array2(:,:)! 定义二维的可分配数组
+
+  allocate(array1(10))   !分配大小
+  allocate(array2(10,10))
+
+  ! ...
+
+  deallocate(array1) !释放
+  deallocate(array2)
+
+end program allocatable
+```
+
+- 可分配数组的大小可以不确定，但是维数必须确定
+- 可分配数组分配之后就可以像普通数组一样使用，但是有一个**重分配**的机制，即`a=[1,2,3]`如果`a`是一个可分配数组，那么此时a就会重新分配内存，变成一个具有3个元素的数组
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+
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+## 思考题
+- 对二维数组使用数组切片操作，观察其输出
+- 对二维数组使用数组作为下标，观察其输出