面试题：Fortran字符串排序及特定字符替换问题

Question

编写一个Fortran程序，实现对一个字符串数组进行按字典序排序（区分大小写）。排序完成后，将排序后的字符串数组中所有出现的字母 'a' 替换为 'A'。请提供完整的程序代码，并解释关键步骤。

Answer 1

program sort_and_replace
    implicit none
    character(len=50), dimension(5) :: str_array = ['banana', 'apple', 'cherry', 'date', 'fig']
    character(len=50) :: temp
    integer :: i, j
    integer :: len_str
   ! 按字典序排序
    do i = 1, size(str_array) - 1
        do j = i + 1, size(str_array)
            if (str_array(i) > str_array(j)) then
                temp = str_array(i)
                str_array(i) = str_array(j)
                str_array(j) = temp
            end if
        end do
    end do
   ! 将字母 'a' 替换为 'A'
    do i = 1, size(str_array)
        len_str = len_trim(str_array(i))
        do j = 1, len_str
            if (str_array(i)(j:j) == 'a') then
                str_array(i)(j:j) = 'A'
            end if
        end do
    end do
   ! 输出结果
    do i = 1, size(str_array)
        print *, str_array(i)
    end do
end program sort_and_replace

关键步骤解释：

1. 定义字符串数组：

   character(len=50), dimension(5) :: str_array = ['banana', 'apple', 'cherry', 'date', 'fig']
   

   定义了一个长度为50的字符串数组 str_array，并初始化了5个字符串。
2. 按字典序排序：

   do i = 1, size(str_array) - 1
       do j = i + 1, size(str_array)
           if (str_array(i) > str_array(j)) then
               temp = str_array(i)
               str_array(i) = str_array(j)
               str_array(j) = temp
           end if
       end do
   end do
   

   使用冒泡排序算法对字符串数组进行排序。比较相邻的两个字符串，如果前一个字符串大于后一个字符串，则交换它们的位置。
3. 替换字母 'a' 为 'A'：

   do i = 1, size(str_array)
       len_str = len_trim(str_array(i))
       do j = 1, len_str
           if (str_array(i)(j:j) == 'a') then
               str_array(i)(j:j) = 'A'
           end if
       end do
   end do
   

   遍历每个字符串，获取其有效长度，再遍历每个字符，如果字符是 'a'，则将其替换为 'A'。
4. 输出结果：

   do i = 1, size(str_array)
       print *, str_array(i)
   end do
   

   输出排序并替换后的字符串数组。