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以下是我本周末为一些介绍性研究工作准备的一维水文代码（使用带有 Strang 分裂的哈密顿方法来演化变量 p & q）

    do
       if(num==1) then
          p2   = p(i) - (dt/2.)*q(i)/abs(q(i))   ! half step in P
          q(i) = q(i) + dt*p2                    ! full step in Q
          p(i) = p2 - (dt/2.)*q(i)/abs(q(i))     ! half step in P
          num=2
       elseif(num==2) then
          q2   = q(i) + (dt/2.)*p(i)             ! half step in Q
          p(i) = p(i) - dt*q2/abs(q2)            ! full step in P
          q(i) = q(i) + (dt/2.)*p(i)             ! half step in Q
          num=1
       endif
       t = t+dt
       if(t >= tend) exit
    enddo

有没有比我这里更有效的方法来交替两种算法（这是减少虚假数据所必需的）？如果重要的话，p 和 q 每个大约有 100,000 个单元（代码是并行化的）。

编辑：我添加了do代码的 -loop 部分，而不仅仅是if-elseif部分。之后还有一个写入文件部分endif，但我认为这对于潜在的优化不是必需的。

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我会重写代码以完全删除if/then/else：

integer :: num_steps, k
logical :: one_more

num_steps = tend/dt
one_more = (mod(num_steps,2) /= 0)

do k = 1,num_steps/2
   p2   = p(i) - (dt/2.)*q(i)/abs(q(i))   ! half step in P
   q(i) = q(i) + dt*p2                    ! full step in Q
   p(i) = p2 - (dt/2.)*q(i)/abs(q(i))     ! half step in P
   ! output
   q2   = q(i) + (dt/2.)*p(i)             ! half step in Q
   p(i) = p(i) - dt*q2/abs(q2)            ! full step in P
   q(i) = q(i) + (dt/2.)*p(i)             ! half step in Q
   ! output
enddo

if (one_more) then
   p2   = p(i) - (dt/2.)*q(i)/abs(q(i))   ! half step in P
   q(i) = q(i) + dt*p2                    ! full step in Q
   p(i) = p2 - (dt/2.)*q(i)/abs(q(i))     ! half step in P
   ! output
endif

t = t+dt如果您需要输出操作的当前时间，您仍然可以在循环中的每个步骤之后使用该语句。

于 2012-12-03T17:06:12.987 回答