一个有关提高运算速度的问题

kif117

我正在尝试做这样的计算:
有两种文件:
第一种文件数据为 a1,a2,a3....a100
第二种文件数据为 b1,b2,b3...b100
; 其中每种文件各有1000个，文件名分别是x1,x2,....x100(x对应第一种文件)和y1,y2,...y100(y对应第二种文件)，分别放入名为x和y的两个文件夹内。

计算过程是:
以各自文件夹的第一个文件为例子，对应文件x1和y1，
b1-a(1，100)
b2-a(1，100)
...
b100-a(1，100)
分别用b1减去全部数据a, b2减去全部数据a,.....直到第a100; 这样得到共10000数据个差。
对它进行运算，对最后的运算结果求和，为输出的第一个数......循环操作全部1000个文件，最后得到共1000个输出结果。

我自己写程序是:

[Fortran] syntaxhighlighter_viewsource syntaxhighlighter_copycode

PROGRAM test
      IMPLICIT NONE
      REAL, ALLOCATABLE :: a(:,:),b(:,:),hhs(:)
      INTEGER :: clock_rate, clock_max, clock_1, clock_2
      INTEGER :: i,ios,z, j, k, tn, num,numm, step,m,n
      REAL    :: summ,up,below ,cos2
    real    :: cos22,r1,q1,w1
    character (160):: fn1, fn2, filename
      Real *8 time
      Integer *4 time0, time1, dtime
      Real :: summc , avg , sc

       fn1='x'
       fn2='y'
       num=100
       numm=num*num
       tn=1000
       ALLOCATE(a(1,num),b(1,num),ss(num),rr(num),hh(num),hhs(numm))
      Print*, 'Running...'
      Call system_clock(time0)
      OPEN(10, FILE='output.dat',status='unknown' )
      Open(101,File='IDlist.dat', Status='old') ! contains 1000 filenames, eg: 1,2,3,..1000
      Do i=1,tn       
      Read (101, *, Iostat=ios) filename
      If (ios/=0) Exit
      Open(200,File="D:\x\"//trim(adjustl(fn1))//trim(adjustl(filename))//'.dat',status='old')  
      READ(200,*,IOSTAT=ios) a
      If (ios/=0) Exit
      Open(300,File="D:\y\"//trim(adjustl(fn2))//trim(adjustl(filename))//'.dat',status='old')  
      READ(300,*,IOSTAT=ios) b
      If (ios/=0) Exit
      do z = 1, numm
      do  j = 1, num 
      do k = 1, num
      r1 = 20
      q1 = b(1,j)-a(1,k)
      cos2 = (r1*q1+r1*r1+q1*q1)**2/3
     w1=sqrt(q1*q1+r1*r1)
      enddo
      enddo
      if (w1.GT.0.and.w1.LE.20) then
      hhs(z)=cos22/w1/w1/w1
      endif
     summ=sum(hhs)
     enddo
      WRITE(10,'(1X,F12.6)') summ
      enddo
      DEALLOCATE(a,b,ss,rr,hh)
    close(300)
    close(200)
    close(101)
    close(10)

      Call system_clock(time1, dtime)
      time = 1D0*(time1-time0)/dtime
      Write (*, '(a7,f16.7)') 'Time = ', time
      END PROGRAM

我希望能显著提高一下运行速度，欢迎各位指教和改正，谢谢!!

li913

[Fortran] syntaxhighlighter_viewsource syntaxhighlighter_copycode

  PROGRAM test
      IMPLICIT NONE
      REAL, ALLOCATABLE :: a(:),b(:),hhs(:)
      INTEGER :: i, z, j, k, tn, num, numm
      REAL    :: summ, cos2, r1, q1, w1
      character(160):: filename
      Real(8) time
      Integer(4) time0, time1, dtime
      
       num=100
       numm=num*num
       tn=1000
       ALLOCATE(a(num),b(num),hhs(numm))
      Print*, 'Running...'
      Call system_clock(time0)
      OPEN(10, FILE='output.dat',status='unknown' )

      Do i=1,tn       
      write(filename,'(i6)') i
      Open(200,File="D:\x\"//trim(adjustl(filename))//'.dat',status='old')  
      READ(200,*) a
      close(200)
      Open(300,File="D:\y\"//trim(adjustl(filename))//'.dat',status='old')  
      READ(300,*) b
      close(300)
      z=0
      summ=0.0
      r1 = 20
      do  j = 1, num 
      do k = 1, num
      z=z+1
      q1 = b(j)-a(k)
      cos2 = (r1*q1+r1*r1+q1*q1)**2/3
      w1=sqrt(q1*q1+r1*r1)
      if (w1.GT.0.and.w1.LE.20) then
      hhs(z)=cos2/(w1*w1*w1)
      endif
      enddo
      enddo
      summ=sum(hhs)
      WRITE(10,'(1X,F12.6)') summ
      enddo
      DEALLOCATE(a,b)
      close(10)
      Call system_clock(time1, dtime)
      time = 1D0*(time1-time0)/dtime
      Write (*, '(a7,f16.7)') 'Time = ', time
      END PROGRAM

kerb

REAL    :: summ, cos2, r1, q1, w1, W2, W3
....................
......................

W2 = R1 * R1 + Q1 * Q1
COS2 = R1 * Q1 + W2
COS2 = COS2 * COS2 / 3.0
W1 = SQRT(W2)
.....................

W3 = W1 * W2
...............................
HHS = COS2 / W3

kif117

li913 发表于 2015-5-20 20:59
[mw_shl_code=fortran,true]  PROGRAM test
      IMPLICIT NONE
      REAL, ALLOCATABLE :: a(:),b(:),hh ...

我想再请教一个问题:

如果将r1的数值换成变量，r1=  (b1-a(1，100)，b2-a(1，100)...b100-a(1，100)) (就是两种文件数据的第一个文件的差这组数)，能否在不另外写新的循环的情况下实现?

我现在的写法是单独写一个循环，然后用open, read...这样，非常繁琐。

非常感谢!