การใช้งาน do-while loop ในภาษา fortran แบบง่ายๆ พร้อมตัวอย่าง CODE 3 ตัวอย่าง และอธิบายการทำงาน และยกตัวอย่าง usecase ในโลกจริง

# การใช้งาน do-while loop ในภาษา Fortran สำหรับการเขียนโปรแกรมทางวิชาการ

ในโลกของการเขียนโปรแกรมทางวิชาการ เรามักจะพบกับเหตุการณ์ที่ต้องทำการทดลองหรือคำนวณซ้ำๆ จนกระทั่งผลลัพธ์ที่ได้นั้นตอบโจทย์ข้อกำหนดหรือเงื่อนไขที่วางไว้ ในสถานการณ์เหล่านี้ `do-while loop` กลายเป็นเครื่องมือที่มีประโยชน์อย่างยิ่งในการควบคุมการทำซ้ำ โดยเฉพาะในภาษา Fortran ที่เป็นภาษาโปรแกรมมิ่งยอดนิยมสำหรับงานวิทยาศาสตร์และวิศวกรรม

เนื่องจาก Fortran เป็นภาษาที่มีประวัติยาวนาน มันมีบางคุณสมบัติที่อาจจะดูคลาสสิคหรือแตกต่างจากภาษาโปรแกรมมิ่งที่ทันสมัย แต่ความสามารถในการจัดการกับการคำนวณทางการณ์ที่ใหญ่โตและซับซ้อนทำให้มันยังคงเป็นที่นิยมอยู่ การเข้าใจ `do-while loop` จะช่วยให้คุณใช้งาน Fortran ได้อย่างเต็มศักยภาพ

อย่างไรก็ตาม Fortran มีความพิเศษตรงที่ไม่มีโครงสร้าง do-while loop แบบที่พบในภาษาโปรแกรมมิ่งอื่นๆ โดยตรง แต่เราสามารถจำลองพฤติกรรมนี้ได้โดยใช้ loop ปกติร่วมกับเงื่อนไข if ดังเช่นตัวอย่างต่อไปนี้:

ตัวอย่างโค้ดที่ 1: การจำลอง do-while loop

program doWhileExample
    implicit none
    integer :: x
    x = 0

    do
        x = x + 1
        print *, 'Value of x:', x
        if (x .lt. 5) then
            cycle
        else
            exit
        endif
    end do
end program doWhileExample

ในโค้ดข้างต้น ตัวแปร `x` จะเพิ่มค่าตัวเองอยู่ตลอดจนกว่าจะถึงค่าที่กำหนดในเงื่อนไข `if` กล่าวคือเมื่อ x น้อยกว่า 5 การทำงานภายใน loop จะดำเนินต่อไป ถ้าเกิดค่า x มากกว่าหรือเท่ากับ 5 การทำงานภายใน loop จะหยุดลง

ตัวอย่างโค้ดที่ 2: การใช้ do-while loop กับการประมวลผลข้อมูล

program processData
    implicit none
    integer, dimension(10) :: dataList
    integer :: i, sum
    logical :: conditionMet

    ! Initialize variables
    dataList = (/1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10/)
    i = 0
    sum = 0
    conditionMet = .false.

    ! Begin do-while like loop
    do
        i = i + 1
        sum = sum + dataList(i)
        print *, 'Current Sum:', sum

        if (sum .gt. 30) then
            conditionMet = .true.
        endif

        if (.not. conditionMet) then
            cycle
        else
            exit
        endif
    end do

    print *, 'Final Sum:', sum
end program processData

ในโปรแกรมนี้ เรามี array `dataList` ที่มีข้อมูลตั้งแต่ 1 ถึง 10 และเราต้องการคำนวณผลรวมจนกว่าผลรวมจะมากกว่า 30 โค้ดนี้จะพิมพ์ผลรวมออกมาทีละขั้นตอนและจบการทำงานเมื่อเงื่อนไขได้รับการตอบสนอง

ตัวอย่างโค้ดที่ 3: การคำนวณเชิงตัวเลขด้วย do-while loop

program numericalComputation
    implicit none
    real :: x, prevX, epsilon
    integer :: iteration

    x = 1.0
    prevX = 0.0
    epsilon = 1e-6
    iteration = 0

    do
        prevX = x
        x = prevX - (prevX**2 - 2) / (2 * prevX)  ! Newton's method
        iteration = iteration + 1
        print *, 'Iteration', iteration, ': x =', x

        if (abs(x - prevX) .lt. epsilon) then
            exit
        endif
    end do

    print *, 'Root is approximately:', x
end program numericalComputation

ในตัวอย่างนี้เราใช้วิธีของนิวตันเพื่อหาค่ารากของสมการ x^2 - 2 = 0 ซึ่งก็คือ √2 การทำงานจะดำเนินต่อไปจนกว่าความแตกต่างระหว่าง x กับ prevX (ค่าประมาณในขั้นก่อนหน้า) จะน้อยกว่า epsilon ค่าความคลาดเคลื่อนที่กำหนดไว้

Use Case ในโลกจริง

การวนรอบแบบ do-while มีประโยชน์ในหลายสถานการณ์ เช่น ในการคำนวณปัญหาทางวิศวกรรมที่ต้องการการประมาลผลตราบจนถึงที่สิ้นสุดของชุดข้อมูล, การจำลองสถานการณ์ทางฟิสิกส์ที่ต้องใช้การวนซ้ำจนกว่าจะถึงเงื่อนไขบางอย่าง, หรือในงานด้านวิทยาศาสตร์ข้อมูลที่มักจะต้องใช้ iterative methods เพื่อหาค่าประมาณที่ดีที่สุด

ดังนั้น `do-while loop` ใน Fortran แม้จะมีความจำเป็นต้องจำลองประเภทของ loop นี้ขึ้นมา แต่มันก็มีความสำคัญไม่น้อยในการสร้างโปรแกรมที่มีประสิทธิภาพและเชื่อถือได้

หากคุณสนใจในการเรียนรู้การเขียนโปรแกรมที่หลากหลายและมีประสิทธิภาพในการแก้ไขปัญหาทางวิชาการ ที่ EPT เรามีคอร์สที่ออกแบบมาเพื่อช่วยคุณเข้าใจหลักการและโครงสร้างของภาษาโปรแกรมมิ่งต่างๆ รวมทั้ง Fortran ไม่ว่าคุณจะมั่นใจในการเขียนโค้ด หรือเพิ่งจะเริ่มต้นสนใจในการเป็นนักวิเคราะห์วิทยาศาสตร์ข้อมูล มาร่วมเรียนรู้กับเราที่ EPT เพื่อพัฒนาทักษะและเปิดโอกาสสำหรับอาชีพในอนาคตของคุณอย่างไม่มีขีดจำกัด!

หมายเหตุ: ข้อมูลในบทความนี้อาจจะผิด โปรดตรวจสอบความถูกต้องของบทความอีกครั้งหนึ่ง บทความนี้ไม่สามารถนำไปใช้อ้างอิงใด ๆ ได้ ทาง EPT ไม่ขอยืนยันความถูกต้อง และไม่ขอรับผิดชอบต่อความเสียหายใดที่เกิดจากบทความชุดนี้ทั้งทางทรัพย์สิน ร่างกาย หรือจิตใจของผู้อ่านและผู้เกี่ยวข้อง