68996

Оператор циклу. Масиви

Лекция

Информатика, кибернетика и программирование

Алгоритм циклічної структури повинен містити такі етапи: 1 підготовку циклу задання початкових значень змінних циклу; 2 тіло циклу дії що виконуються в ньому; 3 модифікацію значень змінних циклу перед кожним новим його повторенням; 4 керування циклом перевірку умови продовження циклу і перехід...

Украинкский

2014-09-28

51.5 KB

0 чел.

Лекція № 6

Тема: Оператор циклу. Масиви.

План заняття:

  1.  Структура повторення
  2.  Цикл з параметром
  3.  Цикл з перед умовою
  4.  Цикл з післяумовою
  5.  Ітераційні цикли
  6.  Одновимірні масиви
  7.  Багатовимірні масиви
  8.  Особливості роботи з масивами

Структура повторення

Для розв'язування деяких задач, доводиться багаторазово виконувати обчислення за одними й тими ж залежностями, однак для різних значень величин, що є в цих залежностях. 40

Такий процес називають циклічним. Ділянки програми, які реалізують такий процес, називаються циклами, а змінні в циклі - циклічними змінними. Алгоритм циклічної структури повинен містити такі етапи:

1) підготовку циклу - задання початкових значень змінних циклу;

2) тіло циклу - дії, що виконуються в ньому;

3) модифікацію значень змінних циклу перед кожним новим його повторенням;

4) керування циклом - перевірку умови продовження циклу і перехід на початок циклу чи вихід із циклу залежно від виконання умови.

Цикл з параметром

Якщо кількість повторень наперед відома, то доцільно використовувати структуру циклу з параметром, однак не обов'язково, оскільки її можна замінити іншою - наприклад, циклом з передумовою. Отже, у випадку циклу з параметром кількість повторень оператора, що виконується в циклі, не залежить від результату роботи цього оператора, її обчислюють за допомогою спеціальної змінної, яку називають параметром циклу. Для неї відоме початкове і кінцеве значення, а також крок її зміни, який задають неявно. Керування циклом відбувається шляхом порівняння поточного значення параметра циклу з кінцевим.

Загальний вигляд оператора циклу з параметром такий:

for <параметр_циклу>:=<вираз1> [to|downto] <вираз2>

do <оператор>

де <параметр_циклу> - змінна будь-якого простого типу, крім дійсного; <вираз1 > і <вираз2> - вирази, тип яких повинен збігатися з типом змінної параметра циклу; <оператор> - будь-який оператор мови Паскаль.

Використовуючи оператор циклу з параметром, треба враховувати такі правила.

1. Заборонено змінювати всередині циклу, тобто в тілі циклу, значення <параметр_циклу>, <вираз1>, <вираз2>.

2. Заборонено входити в цикл, оминувши оператор for, оскільки значення <параметр_циклу>, <вираз1> і <вираз2> будуть невизначеними.

3. Цикл не виконується взагалі, якщо початкове значення більше (а у випадку downto - менше) від кінцевого.

4. Після закінчення виконання циклу значення змінної <па-раметр_циклу> не визначене і не може бути використане для подальших обчислень.

5. Після службового слова do може стояти тільки один оператор; якщо в циклі треба виконати групу операторів, то їх беруть в операторні дужки begin-end;

6.  Із складеного оператора можна вийти за допомогою оператора безумовного переходу goto. У цьому випадку останнє значення <параметр_циклу> зберігається.

Цикл з перед умовою

Часто на практиці доводиться стикатися з циклічними обчисленнями, коли кількість повторень циклу наперед невідома, зате задана деяка умова закінчення циклу. Для таких випадків у мові Паскаль є два типи операторів - цикл з передумовою і цикл з післяумовою.

Загальний вигляд оператора циклу з передумовою такий:

while <умова> do <оператор>,

де <умова> - це будь-який логічний вираз, <оператор> -довільний оператор мови Паскаль. Оператор виконується в циклі доти, доки умова має значення true. Як тільки значення умови стане false, відбувається вихід з циклу і виконуватиметься наступний оператор. Оператор у циклі з передумовою може не виконуватись зовсім, якщо умова дорівнює false з самого

початку.

Задачу обчислення мінімальної кількості членів гармонічного ряду, сума яких перевищує деяку границю, можна реалізувати за допомогою оператора циклу з передумовою:

sum:=0; numb:=0;

while sum<=board do begin

numb:=numb+1; sum:=sum+1/numb end

Цикл з післяумовою

Іншим способом організації циклічного процесу, коли кількість повторень невідома, є використання оператора циклу з післяумовою. Загальний вигляд цього оператора такий:

 repeat

<оператор 1>;

<оператор 2>;

<оператор п>

 until <умова>

де <умова> - це логічний вираз; <оператор 1> ... <оператор n> -будь-які оператори мови Паскаль.

Дія оператора з післяумовою подібна до дії оператора з передумовою (while), однак перевіряється умова закінчення циклу після виконання кожного циклу. Тому цикл з післяумовою виконується мінімум один раз. У ньому виконуються всі оператори, записані між словами repeat і until, які відіграють роль операторних дужок. Оператори виконуються доти, доки умова дорівнює false.

Ітераційні цикли

У процесі різних обчислень доводиться будувати послідовність значень gr gv ...gn, що визначаються внаслідок повторення тіла циклу. Ці значення утворюють збіжну послідовність, що прямує до деякої границі а

lim дп = а.

n->~

Це, звичайно, цикли з невідомою наперед кількістю повторень. Кожне наступне значення послідовності обчислюється через попереднє gn-1, і з урахуванням збіжності є точнішим наближенням до результату, тобто границі а. Цикли, що реалізують таку послідовність наближень, називаються ітерацій-ними.

Умова продовження (чи закінчення) в ітераційних циклах ґрунтується на властивості безмежного наближення елементів послідовності до границі а. Ітераційний цикл закінчуєтся, коли для деякого п виконується умова

abs (gт-gт-1) <= е,

де е- допустима похибка обчислень.

Одновимірні масиви

Масив - це впорядкований набір даних однакового типу. Приклади масивів: рядок тексту, компонентами якого є окремі символи; вектор, що є масивом дійсних чисел; матриця, як масив векторів.

Кожному простому значенню, що є в масиві, тобто кожному компонентові відповідає сукупність номерів, які визначають місце його в загальній послідовності. Ці номери називають індексами. Головні характеристики сукупності значень, що утворюють масив, такі: ім'я, розмірність (тобто кількість компонентів), тип компонентів і тип індексів, їм 'я - це повна змінна типу масив, її значенням є весь масив. Загальна форма опису масиву така:

var х, у, v: array [1..10] of real;

Можливий і такий опис:

s: array [1147..1999] of integer;

r: array [-754..-1] of integer;

тобто від'ємні числа обмежують діапазон.

Як тип індексу, крім діапозону integer і перелічуваного типу, можна використовувати типи boolean і char, як упорядковані.

Окремий компонент масиву вибирають, зазначаючи ідентифікатор масиву, після якого в квадратних дужках записують індексний вираз. Індексний вираз повинен набувати значення, що є в діапазоні, визначеному типом індексу. Наприклад, для описаних вище типів змінних можна писати, визначивши наперед:

і:=5; j:=2; v[i-j]:=7.5;

c[sr]:=false;

z[pred(nd)]:=c[sb];

Ім'я з індексами в квадратних дужках - це часткова змінна, оскільки її значенням є не весь масив, а його окремий компонент.

Багатовимірні масиви

Оскільки, як зазначено, тип компонента масиву довільний, то він може бути й масивом. У результаті одержують багатовимірний масив. Приклад опису такого масиву:

var М: array [А..В] of array [C..D] of T;

де Т - раніше описаний тип (або стандартний).

Тоді j-й компонент (типу Т) i-го компонента масиву М матиме вигляд M[i][j]. Частіше для багатовимірних масивів використовують скорочену форму опису

var

М: array [A..B, C..D] of T;

а компоненти позначають M[i,j].

Сталі, що визначають тип індексів масиву у разі його опису (тут А,В,С, D), потрібно визначити перед їхнім застосуванням для опису масиву.

Наведений приклад є прикладом двовимірного масиву. Однак Т також може мати тип масиву. Якщо задано п типів індексів, то масив називається n-вимірним.

Особливості роботи з масивами

У випадку, коли змінні А і В є масивами тотожного типу, то присвоєння

А:=В

можливе, якщо масиви допускають покомпонентне присвоєння

А[і]:=В[і]

для всіх і. Таке присвоєння є скороченим записом покомпонентного присвоєння.

Для задания значень елементів масиву, крім операторів присвоєння, можна використати оператори введення даних. У мові Паскаль для введення і виведення масивів застосовують поелементне введення і виведення, коли вводять і виводять окремі елементи масиву. Наприклад:

program vvid;

var

v: array [1..3] of integer;;

mas: array [1..2, 1..3];

i,j: integer; begin

read(v[1], v[2], v[3]);

for i:=1 to 2 do

forj:=1 to 3 do read(mas[i,j]);

 {виведення масивів}

for i:=1 to 3 do writeln(v[i]:5);

 for i:=1 to 2 do begin

 writeln;

for j:=1 to 3 do

write(mas[i,j]:4);

 end

 end.

Під час роботи з масивами найчастіше виникають помилки, пов'язані з виходом індекса за допустимі межі. Частину таких помилок виявляє компілятор. Наприклад:

var М: array [1..8] of  real;

М[9]:=1.1;

Однак якщо індекс є змінною, а не сталою, то ця помилка виникає на етапі виконання програми. Під час транслювання компілятор вставляє в об'єктний код динамічні перевірки на належність поточних значень індексів допустимому діапазонові. Ці перевірки збільшують розмір об'єктного коду, проте роблять програму надійною.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

13707. В нынешние времена – все политика 14.28 KB
  Политология. В нынешние времена все политика С. КъеркегорС. Къеркегор поднимает проблему политизации всех сторон жизни человека не только в отдельно взятой стране но и в мире. Что же такое политика Политика это искусство управлять обществом. Управлять при помощи ч
13708. Власть, лишенная авторитета, хуже, чем явное безвластие 15.83 KB
  Тема Власть лишенная авторитета хуже чем явное безвластие. В обществе где правит власть лишенная авторитета у народа правовое и демократическое государство существует только на бумаге. Как писал Оноре де Бальзак: Власть над которой глумятся близка к гибели. И в де...
13709. Демократия - это система,при которой у власти можно находиться лишь в результате конкурентной борьбы за мнение большинства 14.18 KB
  Демократия это системапри которой у власти можно находиться лишь в результате конкурентной борьбы за мнение большинстваКруглов.Демократия это форма правления которая существует с древнейших времен и означает власть народа то есть власть большинства.Поэтому поли
13710. Когда народ много знает, им трудно управлять 13.82 KB
  Когда народ много знает им трудно управлять Лао Цзы Высшая ценность в обществе постмодернизма быть свободным от политической системы быть индивидуальностью: свободно творить выражать свои мысли иметь отличное от всех мнение.Политическое сознание в годы советской в
13711. The 21st century has begun. What changes do you think this new century will bring? Use examples and details in your answer 2 KB
  The 21st century has begun. What changes do you think this new century will bring Use examples and details in your answer. Man through the ages has undergone many changes from the time when he depicted a herd of mammoths on the walls of his cave to these days when he can create beautiful pictures and even make coffee by use of computer technologies without leaving his favorite chair. The 20th century made huge steps in developing computer technologies and reached many goals that made o...
13712. Some people say that advertising encourages us to buy things we really do not need. Others say that advertisements tell us about new products that may improve our lives. Which viewpoint do you agree with? Use specific reasons and examples to support your 5.76 KB
  Some people say that advertising encourages us to buy things we really do not need. Others say that advertisements tell us about new products that may improve our lives. Which viewpoint do you agree with Use specific reasons and examples to support your answer. I think that everyone can divide all advertising products and services into useless ones and useful ones. It is like looking through an information desk when you pay attention to those messages that interest you. Take me for examp...
13713. Do you agree or disagree with the following statement? Advertising can tell you a lot about a country. Use specific reasons and examples to support your answer 1.84 KB
  Do you agree or disagree with the following statement Advertising can tell you a lot about a country. Use specific reasons and examples to support your answer. Every country has its own culture and traditions. There is no doubt that an advertising campaign conducted in Russia will not have the same affect here in the United States. Let us take for example advertisement of food and restaurants. A huge amount of fast food stands suggest their services for breakfast lunch di...
13714. A gift (such as a camera, a soccer ball, or an animal) can contribute to a child’s development. What gift would you give to help a child develop? Why? Use reasons and specific examples to support your choice 2.45 KB
  A gift such as a camera a soccer ball or an animal can contribute to a childs development. What gift would you give to help a child develop Why Use reasons and specific examples to support your choice. People learn and develop throughout their entire lives. I think that in our modern world it is very essential to be familiar with computer technology. So if I had a chance to give a child a gift it would be a computer. I think that computers play an essential role in our lives and ...
13715. Would you prefer to live in a traditional house or in a modern apartment building? Use specific reasons and details to support your choice 2.25 KB
  Would you prefer to live in a traditional house or in a modern apartment building Use specific reasons and details to support your choice. If I was asked where I would I prefer to live in a traditional house or in a modern apartment building I think I would hesitate to answer. This question from my point of view is a controversial one. In the following paragraphs I will analyze both these options and present my view. From the one side living in a modern apartment building bri...