4388

Использование циклов в языке С++

Реферат

Информатика, кибернетика и программирование

Использование циклов в языке С++ Оператор goto Для решения ряда задач требуется многократное повторение одних и тех же действий. На практике это реализуется либо с помощью рекурсии, либо с помощью итерации. Итерация – это повторение одних...

Русский

2012-11-18

55.5 KB

7 чел.

Использование циклов в языке С++

  1.  Оператор goto

Для решения ряда задач требуется многократное повторение одних и тех же действий. На практике это реализуется либо с помощью рекурсии, либо с помощью итерации. Итерация – это повторение одних и тех же действий определенное количество раз. Основным методом итерации является цикл. На заре компьютерной эры программы были простыми и короткими. Циклы состояли из метки, нескольких команд и оператора безусловного перехода.

В С++ метка представляет собой имя, за которым следует двоеточие (:). Метка размещается слева от того оператора С++, к которому будет выполнен переход по оператору goto с соответствующим именем метки.

Листинг 4.1. Цикл на основе оператора goto

1: #include <iostream>

2: int main()

3: {

4: using namespace std;

5: int counter=0;  // инициализировать счетчик

6:  loop:    //метка – начало цикла

7: counter ++;   //инкрементируем счетчик

8: cout << “counter: “ << counter << “\n”;

9: if (counter < 5)  //проверка значения

10: goto loop;   //перейти к началу

11:

12: cout << “Complete. Counter: ” << counter << “.\n”;

13: return 0;

14: }

РЕЗУЛЬТАТ

counter: 1

counter: 2

counter: 3

counter: 4

counter: 5

Complete. Counter: 5.

Как правило, программисты избегают оператора goto, и на то есть причины. Оператор goto позволяет перейти в любую точку программы – как вперед, так и назад. Беспорядочное использование операторов goto приводит к сознанию запутанного, трудно читаемого кода, прозванного «спагетти». Чтобы избежать оператора goto, используют более сложные, управляемые операторы цикла: for, while, do..while.

  1.  Оператор цикла while

Оператор while создает в программе цикл, который будет повторять последовательность операторов до тех пор, пока условие в начале цикла остается истинным.

Рис. 4.1. Обозначение цикла while на блок-схеме алгоритма программы

Листинг 4.2. Цикл на основе оператора while

1: #include <iostream>

2: int main()

3: {

4: using namespace std;

5: int counter=0; // присвоить начальное значение

6:  while (counter < 5) //проверка истинности условия

7: {

8: counter ++;   //инкрементируем счетчик

9: cout << “counter: “ << counter << “\n”;

10: }

11: cout << “Complete. Counter: ” << counter << “.\n”;

12: return 0;

13: }

РЕЗУЛЬТАТ

counter: 1

counter: 2

counter: 3

counter: 4

counter: 5

Complete. Counter: 5.

Следует заметить, что заключать в фигурные скобки выполняемый в цикле блок кода имеет смысл всегда, даже когда это только одна строка кода. Такая привычка позволит избежать весьма распространенной ошибки, когда в конце оператора цикла оказывается символ точки с запятой, приводящий к возникновению бесконечного цикла.

  1.  Операторы break и continue 

Иногда необходимо перейти к началу цикла еще до завершения выполнения всех операторов тела цикла. Для этого используется оператор continue. Однако в ряде случаев требуется выйти из цикла еще до проверки условия продолжения цикла. Для этого используется оператор break.

Операторы continue и break следует использовать осторожно. Это наиболее опасные команды после оператора goto. Программы, которые внезапно меняют свое поведение, тяжело понять, а свободное применение операторов continue и break способно запутать даже маленький цикл while и сделать его непонятным. Необходимость в операторе безусловного выхода из цикла зачастую свидетельствует о плохо продуманной логике условия выхода из цикла. Как правило, внутри тела цикла можно использовать оператор if, чтобы пропустить несколько строк кода, а не прибегать к оператору break.

  1.  Оператор цикла do..while

Рис. 4.2. Обозначение цикла do..while на блок-схеме алгоритма программы

Вполне возможен вариант, когда тело цикла while вовсе не будет выполнено.  Оператор цикла while проверяет выражение условия цикла до того, как приступит к выполнению операторов тела цикла, и если условие ложно с самого начала, то тело цикла будет пропущено.

Цикл do..while сначала выполняет тело цикла, а условие продолжения проверяет потом. Это гарантирует выполнение операторов цикла, по крайней мере, один раз. Оператор do..while имеет следующий синтаксис:

do

оператор;

while (условие);

Пример:

// считать до 10

int x=0;

do

cout << “x: “ <<x++;

while (x<10);

  1.  Оператор цикла  for

Рис. 4.3. Обозначение цикла c заданным числом повторений

Синтаксис этого оператора следующий:

for (инициализация; условие; приращение)

оператор;

Оператор инициализация устанавливает начальное значение счетчика. Следующий оператор: условие – это любое выражение языка С++, результат которого проверяется на каждом цикле. Если результат этого выражения является истинным, то выполняется тело цикла, а затем, после изменения счетчика на величину приращения (по умолчанию – увеличение на единицу), действия повторяются.

Пример:

// вывести Hello десять раз

for (int i=0; i<10; i++)

cout << “Hello! “;

Цикл, организованный в теле другого цикла, называется вложенным. В этом случае внутренний цикл полностью выполняется на каждой итерации внешнего. Листинг 4.3 демонстрирует заполнение элементов матрицы случайными числами с помощью вложенного цикла for.

Листинг 4.3. Вложенный цикл for

#include <iostream>

#define rnd (rand()/32768.0)  /* директива #define задает переменную rnd, которая изменяется случайным образом в диапазоне от 0 до 1 */

int main (){

using namespace std;

int i, j, n, m;

float a[50][50];

cout<<"Input n: ";

cin>>n;

cout<<"Input m: ";

cin>>m;

cout<<endl;

cout<<"Random Array \n";

for (i=0; i<n; i++){

 cout<<endl;

 for (j=0; j<m; j++){

  a[i][j]=rnd*10-5;

  cout<<a[i][j]<<"  \t";

 }

}

char response;

cin>>response;

return 0;

}


  Условие

   Действие

Да

ет

  Условие

   Действие

Да

Нет

   Действие

  i=n1, n2, h


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

30058. ВИЗУАЛИЗАЦИЯ ЧИСЛЕННЫХ МЕТОДОВ. РЕШЕНИЕ ОБЫКНОВЕННЫХ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫХ УРАВНЕНИЙ 182.5 KB
  1 Метод Эйлера [9.3] Метод Эйлера модифицированный [10] Код программы. Постановка задачи В данной курсовой работе требуется вычислить дифференциальное уравнение способами Эйлера и Эйлера модифицированный: Результаты вычислений должны содержать: точное значение уравнения приближенные значения графики 1. Одношаговыми являются метод Эйлера и методы Рунге – Кутта.
30059. Решение обыкновенных дифференциальных уравнений. Задача Коши 212 KB
  4 Метод Эйлера.4 Метод Эйлера модифицированный. В данной курсовой работе требуется вычислить дифференциальное уравнение способами Эйлера и Эйлера модифицированный: Результаты вычислений должны содержать: точное значение уравнения приближенные значения графики Решение обыкновенных дифференциальных уравнений. Одношаговыми являются метод Эйлера и методы Рунге – Кутта.
30060. Визуализация численных методов путем написания программы на языке Visual Basic проверки решения с помощью приложения MathCAD 144.5 KB
  Дифференциальным уравнением называются уравнения, связывающие независимую переменную, искомую функцию и ее производные. Решением дифференциального уравнения называется функция, которая при подстановке в уравнение обращает его в тождество. Лишь очень немногие из таких уравнений удается решить без помощи вычислительной техники
30061. Численные методы решения задачи Коши 327.5 KB
  При решении различных задач математики, физики, химии и других наук часто пользуются математическими моделями в виде дифференциальных уравнений связывающих независимую переменную, искомую функцию и ее производные. Например, исследуя полученные дифференциальные уравнения вместе с дополнительными условиями, мы можем получить сведения о происходящем явлении, иногда может узнать его прошлое и будущее
30062. Изучение основ системы программирования Microsoft Visual Basic и приобретение начальных навыков разработки программного обеспечения для операционных систем Windows 204.5 KB
  Дифференциальными называются уравнения, содержащие одну или несколько производных. Дифференциальные уравнения очень часто встречаются при построении моделей динамики объектов исследования. Они описывают, как правило, изменение параметров объекта во времени (хотя могут быть и другие случаи). Результатом решения дифференциальных уравнений являются функции
30063. Визуализация численных методов. Решение задачи в MathCAD 187.5 KB
  Дифференциальными называются уравнения, связывающие независимую переменную, искомую функцию и ее производные. Решением ДУ называется функция, которая при подстановке в уравнение обращает его в тождество. Лишь очень немногие из таких уравнений удается решить без помощи вычислительной техники. Поэтому численные методы решения ДУ играют важную роль в практике инженерных расчетов
30065. Метод Эйлера модифицированный. РЕШЕНИЕ ОБЫКНОВЕННЫХ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫХ УРАВНЕНИЙ 193.5 KB
  Метод Эйлера.Метод Эйлера модифицированный. Для этого необходимо было решить уравнение y’x=4y двумя разными методами: методом Эйлера и методом Эйлера модифицированного а также ряд поставленных перед собой задач: Изучить методы решения дифференциальных уравнений; Построить график и блоксхему а также Проверить правильность решения в среде MathCad. Метод Эйлера.