67455

Составной оператор

Лекция

Информатика, кибернетика и программирование

В языке «C++» аналогичная конструкция называется БЛОК. В начале блока можно объявлять локальные переменные блока.

Русский

2014-09-23

247 KB

0 чел.

Лекция 3

Составной оператор

begin

 <Операторы>

end

Замечание. В языке «C++» аналогичная конструкция называется БЛОК. В начале блока можно объявлять локальные переменные блока.

{

 <Объявления>

 <Операторы>

}

Условный оператор (развилка)

1. Упрощенная (сокращенная) развилка. <Л.В.> – логическое выражение.

В одну строчку:

if <Л.В.> then <Оператор>

В несколько строчек:

if <Л.В.> then 

  <Оператор>

Замечание. В языке «C++» аналогичная конструкция не использует служебное слово then. Скобки вокруг <Л.В.> – обязательны.

if (<Л.В.>) <Оператор>


2. Классическая развилка

В одну строчку:

if <Л.В.> then <Оператор1> else <Оператор2>

В несколько строчек:

if <Л.В.> then 

   <Оператор1>

else 

   <Оператор2>

Замечание. В языке «C++» в аналогичной конструкции требуется точка с запятой перед служебным словом else.

if (<Л.В.>) <Оператор1>; else <Оператор2>


Замечание.
В языке программирования «Mathematica» классическая развилка имеет не две, а три ветви:  Yes,  No,  I dont know:


3. Вложенная развилка

В одну строчку:

if <Л.В.1> then <Оператор1> else if <Л.В.2> then <Оператор2> else <Оператор3>

В несколько строчек:

if <Л.В.1> then 

   <Оператор1>

else 

   if <Л.В.2> then 

       <Оператор2>

   else 

       <Оператор3>

Замечание. В языке «C++» в аналогичной конструкции требуется знак «точка с запятой» перед каждым служебным словом else.

if (<Л.В.1>) <Оператор1>; else if (<Л.В.2>) <Оператор2>; else <Оператор3> )

Вложенные развилки могут быть построены и по более громоздким схемам. Сложность этих схем принципиально ничем не ограничена.

Пример. Организовать вычисление кусочно-однородной функции

             

pi – вероятность того, что переменная x попадёт в i-й интервал из четырёх предусмотренных. Оценка вероятности возможна из соотношения pini / n0 , где      ni  – наблюденное число случаев, когда вычисления требовались по i-й строчке, n0  – общее число случаев вычисления.

ti – время, необходимое для вычисления логического выражения (какого – ясно по цвету в схеме алгоритма и в программе)


Способ 1 (линейный).

Схема алгоритма


Программа

if  x<-2  then

   y := 4/x                    //  t = t1

else 

   if  x<1  then 

       y := x                   //  t = t1 + t2

   else 

       if  x<5  then

           y := sqr(x-1)    //  t = t1 + t2 + t3

       else                   

           y := 4               //  t = t1 + t2 + t3


Среднее время вычисления:

.

Математическое ожидание времени вычисления:

.

= >   .


Способ 2 (древовидный).

Схема алгоритма

Программа

if  x<1  then    

   if  x<-2  then    

       y := 4/x              //  t = t1 + t2

   else 

       y := x                 //  t = t1 + t2

else 

   if  x<5  then

       y := sqr(x-1)      //  t = t2 + t3

   else                   

       y := 4                 //  t = t2 + t3

Математическое ожидание времени вычисления:


Пусть    ,        ().

Тогда        ,    .

Замечание. При большом количестве интервалов кусочно-однородной функции преимущество древовидного способа становится более значительным.
Циклы

Цикл с параметром  (1-й вариант)

for  <Параметр> := <Начальн. знач.> to <Конечн. знач.> do <Оператор>

<Параметр> может быть только порядковой переменной.

<Начальн. знач.> и <Конечн. знач.> могут быть только выражениями порядкового типа.

Шаг изменения переменной <Параметр> равен (+1).

<Оператор> является телом цикла. Он выполняется столько раз, сколько значений примет <Параметр>, изменяясь от <Начальн. знач.> до <Конечн. знач.> с шагом  (+1).

Если <Начальн. знач.> больше, чем <Конечн. знач.>, то тело цикла не выполняется ни разу.


Замечание.
В языке «C++» аналогичная конструкция имеет вид:

for (<Параметр> = <Начальн. знач.>; 

  <Параметр> <= <Конечн. знач.> ; 

  <Параметр>++ ) 

<Оператор>

<Параметр> может быть переменной «непорядкового» (в терминологии языка Pascal) типа. Например, может быть переменной типа Double.


Цикл с параметром  (2-й вариант)

for  <Параметр> := <Начальн. знач.> downto <Конечн. знач.> do <Оператор>

Шаг изменения переменной <Параметр> равен  (1).

<Оператор> (тело цикла) выполняется столько раз, сколько значений примет <Параметр>, изменяясь от <Начальн. знач.> до <Конечн. знач.> с шагом  (1).

Если <Начальн. знач.> меньше, чем <Конечн. знач.>, то тело цикла не выполняется ни разу.


Замечание.
В языке «C++» аналогичная конструкция имеет вид:

for (<Параметр> = <Начальн. знач.>; 

  <Параметр> >= <Конечн. знач.> ; 

  <Параметр>-- ) 

<Оператор>


Примеры

1. Вывести на экран заглавные буквы латинского алфавита

Free Pascal,  TP7:

uses crt;

var

 C:  char;  // Описание переменной C:

begin

for  C := ‘A’  to  ‘Z’  do  Write(C);

ReadKey;

end.


Язык
 «C++»:

#include <vcl.h>

#include <stdio.h>

#include <conio.h>

#pragma hdrstop

int main(int argc, char* argv[])

{

 char C;

 for (C = 'A'; C <= 'Z'; C++) printf("%c", C);

 getch();

 return 0;

}


2.  
Найти сумму  .

Free Pascal,  TP7:

1-й способ.

var

    I, N:  integer;

   S: double;

begin

S := 0;

N := 10000;

for  I := 1  to  N  do  S :=S + 1/Sqr(I);

Writeln(‘              S=’, S);

Writeln(‘Контроль: ’, Sqr(pi)/6);

end.

2-й способ.

Язык «C++»:

#include <vcl.h>

#include <stdio.h>

#include <conio.h>

#pragma hdrstop

int main(int argc, char* argv[])

{

   int I, N;

   double S;

   N = 1000;

S = 0;

for  (I = 1;  I <= N;  I++)  S += 1.0 / ((double)I * (double)I) ;

   printf(“S=%g”, S);

   getch();

}

Возможные ошибки:

Turbo Pascal 7.0:

(*   for  I := 1  to  4  do;  writeln(‘I=’, I);   *)

for  I := 1  to  4  do;  

   Writeln(‘I=’, I);

Результат:  I=4   (TP7)

Язык «C++»:

// for  (I = 1; I <= 4; I++);  printf(“I=%d”, I);

for  (I = 1; I <= 4; I++);  

   printf(“I=%d”, I);

Результат:  I=5


3. Найти сумму  .

– крайне нежелательный вариант!

,   ,   .

Рекуррентные соотношения:

S0 = 0

A0 = 1

S1 = S0 + A1

A1 = A0*x2/1

S2 = S1 + A2

A2 = A1*x2/3

. . .

. . .

Si = Si-1 + Ai

Ai = Ai-1*x2/(2*i-1)


Pascal:

var

   I, N:  integer;

   S, A, x, x2: double;

begin

writeln(‘Input N, x’);

readln(N, x);

S := 0;

A := 1;

X2 := x*x;

for  I := 1  to  N  do  

begin

       A := A * x2 / (2 * I – 1);

       S := S + A;

end;

writeln(‘S=’, S);

end.


Язык
 «C++»:

#include <vcl.h>

#include <stdio.h>

#include <conio.h>

#pragma hdrstop

int main(int argc, char* argv[])

{

   int  I, N;

   double  S, A x, x2;

printf(“Input N”);

scanf(“%d”, &N);

// %d – формат целого числа.

printf(“Input x”);

scanf(“%g”, &x);

// %g – формат вещественного числа, при котором сохраняется 6 значащих цифр.


S = 0;

A = 1;

x2 = x*x;

for  (I = 1; I <= N; I++)

{  

       A *= x2 / (2.0 * (double)I – 1.0);

// (double) I – преобразование целого типа к вещественному

       S += A;

}

printf(“S=%g”, S);    

// %g – формат вещественного числа, при котором сохраняется 6 значащих цифр.

   getch();

   return 0;

}

 


Visual Basic:

Sub Proc1()

   Dim  I  As  Integer, N As  Integer

   Dim  S As Double, A As Double, x As Double, x2 As Double

N = InputBox(“Input N”)

x = InputBox(“Input x”)

S = 0

A = 1

x2 = x*x

For  I = 1  To  N

       A = A * x2 / (2 * I – 1)

       S = S + A

Next

MsgBox “S=” & S

End Sub

3*. Найти сумму    с погрешностью не хуже .

.

– частичная сумма,    – остаток ряда.

Если при вычислении  остаток ряда отбросить, и оставить только частичную сумму, будет допущена погрешность, равная .

При каком  можно гарантировать, что ,  где   – дозволенная погрешность?

,

То есть,

.                                             (*)

На оценку (*) можно положиться только в том случае, если

.


Цикл с постусловием

repeat <Операторы> until <Л.В.>

<Операторы> являются телом цикла.

Тело цикла выполняется по меньшей мере один раз, а затем, возможно, многократно, пока < Л.В.> есть ложь.

Если < Л.В.> есть истина при первой же оценке, то тело цикла выполняется один раз.

Если < Л.В.> есть ложь при каждой оценке, то тело цикла выполняется неограниченно много раз.


Инструкция  
break  применяется для досрочного прекращения цикла. Равноценна оператору “goto Metka1”, для которого “Metka1:”расположена сразу после оператора цикла.

Инструкция  continue  применяется для досрочного перехода на очередную проверку условия продолжения цикла.

Равноценна оператору “goto Metka2”, для которого “Metka2:” расположена сразу после последнего из операторов, составляющих тело цикла.


Процедуры

<Объявление процедуры> : : =

procedure <Имя процедуры>[(<Список формальных параметров>)];

[<Разделы объявления локальных типов, констант, переменных>]

[<Разделы объявления локальных процедур и функций>]

begin

}  Раздел исполнения процедуры

 <Операторы>

end;

<Список формальных параметров> : : =

<Элемент списка 1>; <Элемент списка 2>;  . . .


<Элемент списка>
: : =

<Список имён параметров-значений>: <Тип>

или

var <Список имён параметров-переменных>: <Тип>

или

const <Список имён параметров-констант>: <Тип>

<Обращение к процедуре> : : =

<Имя процедуры>[(<Список фактических параметров>)]

Замечание. Фактические параметры должны быть совместимы с формальными по типам.


Пример
 программы 2.

program Example2;

type

MyInt = integer ;

var

I: MyInt ;

J: integer ;

procedure P2(var M: integer);

begin

. . .

end;

begin

 P2(J) ;   // Нормально

P2(I) ;   // Ошибка

end.

Пример программы 3.

program Example3;

var

   I, J, K : integer ;

procedure P3(L : integer ; var M : integer ; const  N : integer);

begin

Inc(L) ;              // Бесполезно

Inc(M) ;            // Полезно

(* Inc(N) ;  *)   // Ошибка

end;

begin

I := 1;  J := 1;  K := 1;

P3(I, J, K) ;

wri teln(‘I=’, I) ;      // I = 1

wri teln(‘J=’, J) ;     // J = 2

end.

Функции

<Объявление функции> : : =

function <Имя функции>[(<Список формальных параметров>)] :

   <Тип возвращаемого значения>;

<Разделы объявления локальных типов, констант, переменных>

<Разделы объявления локальных процедур и функций>

begin

}  Раздел исполнения процедуры

 <Операторы>

end;

Среди <Операторов> должен быть хотя бы один «Оператор» вида

<Имя функции> := <Выражение> ;

или

 result := <Выражение> ;


Пример
 программы 4.

program Example4;

var

x, y, Eps : Double ;

function BesselI0(x, Eps : Double) : Double ;

var

   S, A, B, R: Double ;

begin

. . .

BesselI0 := S ;

end;

begin

writeln(‘x=? ’) ;   readln(x);

writeln(‘Eps=? ’) ;   readln(Eps);

y := BesselI0(x, Eps) ;    writeln(‘y=’, y) ;

end.


<Л.В.
>

<Оператор>

Yes

No

<Л.В.>

Оператор1>

<Оператор2>

Yes

No

<Л.В.1>

<Л.В.2>

<Оператор1>

<Оператор2>

<Оператор3>

Yes

Yes

No

No

x < -2

x < 1

x < 5

y = 4/x

y = x

y = sqr(x–1)

y = 4

Yes

Yes

Yes

No

No

No

x < -2

x < 1

x < 5

y = 4/x

y = x

y = sqr(x–1)

y = 4

Yes

Yes

Yes

No

No

No


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

67593. Отношения и функции/ Произведение множеств 116.5 KB
  Две пары считаются равными тогда и только тогда, когда x=u и y=v. Определение. Бинарным или двуместным отношением называют множество упорядоченных пар. Элементы x и y называют координатами или компонентами отношения.
67594. Специальные бинарные отношения 115 KB
  Примеры. «=» на множестве целых (действительных) чисел – отношение эквивалентности. Отношение геометрического подобия на множестве треугольников – отношение эквивалентности. Сравнимость по модулю 2 (или n) отношение эквивалентности на множестве целых чисел. Отношение принадлежности к одной группе...
67595. Понятие алгебры. Фундаментальные алгебры 113 KB
  Алгеброй называется совокупность MS множества M с заданными в нем операциями где множество M носитель S сигнатура алгебры. Алгебра называется полем действительных чисел. Алгебра вида называется группоидом индекс 2 здесь означает местность операции.
67596. Сравнение множеств 136 KB
  Множества и B называются равномощными если между и B существует взаимно однозначное соответствие т. Доказательство Если количество элементов одинаково то перенумеруем их и установим взаимно однозначное соответствие Следовательно множества равномощны.
67597. Основные соотношения комбинаторики 217 KB
  Сколькими способами можно в совокупности добраться от Москвы до райцентра через Уфу 1. Сколькими способами можно выбрать конверт с маркой 1. Сколькими способами можно сделать этот выбор 1. Сколькими способами можно выбрать на шахматной доске белую и черную клетки не лежащие на одной горизонтали или вертикали...
67598. Теория графов 107.5 KB
  Понятия смежности инцидентности степени опр Если x={vw} ребро то v и w концы ребра x. опр Если x=vw дуга орграфа то v начало w – конец дуги. опр Если вершина v является концом ребра x неориентированного графа началом или концом дуги x орграфа то v и x называются инцидентными.
67599. Матрицы смежности и инцидентности 128 KB
  Пусть утверждение верно для цикла длиной k-1. Допустим, в цикле имеются совпадающие вершины: vi=vj, (если их нет, то цикл - простой). Тогда удалим из цикла часть, заключенную между viи vj (вместе с vj). Получившийся цикл имеет меньшую длину и в силу индуктивного предположения из него можно выделить простой цикл.
67600. Связность. Компоненты связности 135 KB
  Компоненты связности Определения. Компонентой связности графа G сильной связности орграфа D наз. Матрицы достижимости и связности Пусть D – матрица смежности ориентированного псевдографа D=VX или псевдографа G=VX где V={v1 vn}. Тогда отношение эквивалентности...
67601. Задача поиска маршрутов в графе (путей в орграфе) 362.5 KB
  Исходя из некоторой вершины всегда следовать по тому ребру которое не было пройдено или было пройдено в противоположном направлении. 3 Для всякой вершины отмечать ребро по которому в вершину попали в первый раз 4 Исходя из некоторой вершины идти по первому заходящему в ребру лишь тогда когда нет других...