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

36969. Дослідження процесу програмування взаємодій за допомогою засобів С++ або С# 14.5 KB
  Система забезпечує сканування кожної книги і обчислює загальну вартість покупки. Система дозволяє клієнту розрахуватися готівкою або кредитною картою. Після підтвердження оплати система контролю покупок друкує чек та зберігає дані про зроблені покупки. При цьому система веде облік повернених покупок.
36970. ЗРІВНОВАЖУВАННЯ ОБЕРТОВИХ МАС 357.36 KB
  Зміст роботи: провести балансування вала із закріпленими на ньому кількома незрівноваженими дисками розміщенням в його опорних перерізах противаг масу і розташування яких визначити з умови статичної та динамічної рівноваги обертових мас у векторній формі.1 а із закріпленими на його валу масами m1 і m2 положення яких задано координатами iri αi. Схема балансування незрівноваженого ротора Припустимо що маси незрівноважені тобто головний вектор і головний момент сил інерції системи не дорівнюють нулю.
36971. Організація VPN-мереж 295 KB
  Відкрийте службу Маршрутизація і віддалений доступ і зайдіть у властивості сервера. Зайдіть на вкладку IP виберіть назву внутрішнього адаптера і створіть статичний пул адрес відмінний від внутрішнього який буде присвоюватися VPNклієнтам. У вкладці Журнал событий виставіть параметр вести журнал всех событий Конфігурація портів Зайдіть у властивості Порты . В результаті у вас зявиться таке вікно: Конфігуруємо NT Зайдіть у IPмаршрутизация NTпреобразование сетевых адресов .
36972. Анализ данных с помощью функций табличного процессора 208.5 KB
  Ход работы: Постановка задачи: С помощью табличного процессора Microsoft Excel выполнить следующие операции: Создать по приведённому образцу таблицу Реки Украины. На рабочем листе 1 воспользовавшись заготовкой и отформатировав по приведённому на листе образцу создайте таблицу Реки Украины. Переименуйте данный лист в Реки Украины. Необходимо диаграмме присвоить соответствующее имя использовать маркеры долей в расположить лист с диаграммой сразу за листом Реки Украины.
36974. Dивчення засобів роботи з масивами в C++ 71.5 KB
  Практичне засвоєння методів обробки інформації із застосуванням масивів. Завдання 9-1. Скласти й відлагодити програму, яка створює (в пам’яті ЕОМ) квадратну матрицю порядка n (n задавати константою).
36975. Дослідження параметрів зворотноосмотичної системи очищення водопровідної води 99 KB
  В даному випадку мембрана проникна для води і непроникна для солі тому вода може проходити через мембрану в обох напрямках а сіль не може. В звязку із тим що зворотний перетік відсутній в частині посудини із чистою водою рівень рідини буде зменшуватись а в частині із сольовим розчином збільшуватись до тих пір доки тиск водяного стовпа надлишок над рівнем рідини в частині з чистою водою зросте настільки що сила його буде стримувати перетік води. Якщо в частині із сольовим розчином створити тиск який перевищує осмотичний то...
36976. Призначення та основні технічні характеристики гірокомпаса Круїз 78.24 KB
  Прилад ЦП01 є центральним приладом ГК Круїз і складається з гіростабілізованої платформи з ДНГ і акселерометром у кардановому підвісі елементів слідкуючої системи і системи керування ДНГ. Основним ЧЕ розглянутого ГК є динамічно настроюваний гіроскоп ДНГ.1 подана спрощена схема ДНГ.за допомогою внутрішнього карданового підвісу з валом 2 привідного електродвигуна 3 статор якого закріплений у корпусі ДНГ показаному на рисунку пунктирною лінією.
36977. Дослідження впливу вмісту солей у вхідному розчині та тиску на мембрану на параметри зворотноосмотичної системи опріснення морської води 325.03 KB
  Вхідний водний розчин солі із місткості 1 подається на передфільтр 2 де відбувається первинна очистка його. приготувати 10 л водного розчину солі NCl із концентрацієюСвх = 1 або 10000 мг л 10 г солі на 1 л води; залити розчин солі в місткість для вхідної рідини; підготувати до функціонування блок вимірювання електричноїпотужності; включити установку в мережу електроживлення через блоквимірювання електричної потужності.5 хв зробити бажано одночасно заміри...