77980

Итерационные циклы

Лекция

Информатика, кибернетика и программирование

Для организации итерационных циклов используются операторы цикла с предусловием цикл ПОКА и цикла с постусловием цикл ДО. Эти операторы не задают закон изменения параметра цикла поэтому необходимо перед циклом задавать начальное значение параметра с помощью оператора присваивания а внутри цикла изменять текущее значение этого параметра. Циклы с предусловием используются тогда когда выполнение цикла связано с некоторым логическим условием. Оператор цикла с предусловием имеет две части: условие выполнения цикла и тело цикла.

Русский

2015-02-05

47 KB

1 чел.

Итерационные циклы – это цикл, в которых число повторении циклов заранее не известно и зависит от некоторых условий. По сравнению с циклом с параметром, рассмотренным нами выше, итерационные циклы являются универсальными. Для организации итерационных циклов используются операторы цикла с предусловием — цикл «ПОКА» и цикла с постусловием цикл «ДО».

Эти операторы не задают закон изменения параметра цикла, поэтому необходимо перед циклом задавать начальное значение параметра с помощью оператора присваивания, а внутри цикла изменять текущее значение этого параметра.

Цикл с предусловием (цикл «Пока…»).

Циклы с предусловием используются тогда, когда выполнение цикла связано с некоторым логическим условием. Оператор цикла с предусловием имеет две части: условие выполнения цикла и тело цикла.

При выполнении оператора while определенная группа операторов выполняется до тех пор, пока определенное в операторе while булево условие истинно. Если условие сразу ложно, то оператор не выполнится ни разу.

Общая форма записи следующая

while <булево выражение> do

 begin

   группа операторов

 end;

На русском языке это звучит примерно так:

пока выполняется это условие, делай

  от начала

    группа операторов

  до конца;

Вполне понятно, что операторные скобки ставят, чтобы отделить от остальной программы ту группу операторов, которую нужно повторить в цикле. Если в цикле нужно выполнить только один оператор, то операторные скобки не ставят.

При использовании цикла с предусловием надо помнить следующее:

  1.  значение условия выполнения цикла должно быть определено до начала цикла;
  2.  если значение условия истинно, то выполняется тело цикла, после чего повторяется проверка условия. Если условие ложно, то происходит выход из цикла;
  3.  хотя бы один из операторов, входящих в тело цикла, должен влиять на значение условия выполнения цикла, иначе цикл будет повторяться бесконечное число раз.

Вернемся к нашей задаче вычисления суммы чисел. При вычислении суммы используем следующий прием: вначале, когда еще не задано ни одно слагаемое, сумму полагают равной нулю (S:=0), а затем, получая очередное слагаемое, прибавляют его к сумме (S:=S+x) (см. программу ниже).

Очень важную роль в операторе цикла играет так называемая переменная цикла. В нашей программе она называется i. С ее помощью мы обращаемся к пользователю за очередным числом (write (‘Введите ‘,i,’-ое число ’)) и считаем количество уже введенных чисел (i:=i+1), чтобы не запросить лишнее. Одновременно переменная цикла участвует в булевом выражении (i<=N).

Рассмотрите внимательно программу, решающую нашу задачу.

Program Summa;

Uses

 Crt;

Var

 i,

 N : integer;

 x, S : real;

Begin

 ClrScr;

 write ('Сколько чисел для сложения? ');

 readln (N);

 S:=0;

 i:=1;

 while i<=N do

   begin

     write ('Введите ',i,'-е число ');

     readln (x);

     S:=S+x;

     i:=i+1;

   end;

 write ('Сумма введенных чисел равна ',s:5:2);

 readln;

End.

Хотелось бы, чтобы Вы смогли представить работу этой программы. Давайте попробуем вместе.

Пусть нам требуется сложить следующие числа: 5, 7, -4, 0, 8, 20. Посчитаем, сколько их всего – шесть. Это число мы введем, когда программа задаст вопрос: Сколько чисел для сложения? Теперь наша программа запросит ввести 1-ое число, т. к. на первом шаге переменная i равна 1. Мы введем число 5. Программа считает его в переменную х. Теперь число 5 сложим с числом 0 и результат присвоим переменной S (оператор S:=S+x). В этот момент S становится равной 5. Чтобы перейти к следующему числу, увеличим значение переменной i на 1 (оператор i:=i+1). Выполнение операторов тела цикла закончено. Теперь программа переходит опять к анализу условия вхождения в цикл (i<=N). Переменная цикла i=2, переменная N=6, поэтому значение логического условия 2<=6 равно True. Значит снова выполняется тело цикла:

while i<=N do {2<=6}

 begin

   write ('Введите ',i,'-ое число '); {Введите 2-е число}

   readln (x); {Считали число 7}

   S:=S+x; {S:=5+7}

   i:=i+1; {i:=2+1}

 end;

Итак, мы сложили два числа и переходим опять к проверке условия. Ответим на вопрос: 3<=6? Да. Поэтому снова начинают работать операторы тела цикла, и мы переходим к третьему числу:

while i<=N do {3<=6}

 begin

   write ('Введите ',i,'-ое число '); {Введите 3-е число}

   readln (x); {Считали число -4}

   S:=S+x; {S:=12 + (-4)}

   i:=i+1; {i:=3+1}

 end;

Аналогично, мы сложим и остальные числа. Но когда же операторы цикла выполнятся последний раз и остановится работа цикла? Когда сложим последнее число. Проверим это.

while i<=N do {6<=6}

 begin

   write ('Введите ',i,'-ое число '); {Введите 6-е число}

   readln (x); {Считали число 20}

   S:=S+x; {S:=16+20}

   i:=i+1; {i:=6+1}

 end;

Проверяется опять условие 7<=6. Значение этого условия равно False, а значит, тело цикла выполняться не будет. Цикл закончил свою работу. А мы получили результат: посчитали сумму всех шести чисел S=32.

В этом примере известно заранее количество повторений - N раз. Но чаще всего этот вид цикла используется тогда, когда количество повторений заранее не известно и зависит от выполнения какого-либо условия.

Цикл с постусловие (цикл «…До»)ю

Вы уже умеете организовать цикл при помощи оператора while. Напомним, что при выполнении этого оператора компьютер проверяет значение условия. Если условие истинно, то исполнительная часть оператора while будет повторяться до тех пор, пока это условие не примет значение False. Если значение условия есть False в самом начале, то тело цикла while вообще не будет выполняться.

Иногда при решении задач возникает необходимость выполнить тело цикла хотя бы один раз, а потом, проверив условие, определить, повторять ли тело цикла еще раз. Эту задачу выполнит другой вид цикла – цикл Repeat.

repeat {повторяй}

  {операторы операторы}

until <условие>; {до тех пор, пока условие не будет истинным}

Есть небольшое отличие в организации цикла repeat по сравнению с while: для выполнения в цикле repeat нескольких операторов не следует помещать эти операторы в операторные скобки begin ... end. Зарезервированные слова repeat и until действуют как операторные скобки.

Конструкция repeat ... until работает аналогично циклу while. Различие заключается в том, что цикл while проверяет условие до выполнения действий, в то время как repeat проверяет условие после выполнения действий. Это гарантирует хотя бы одно выполнение действий до завершения цикла.

Например,

a) repeat

read(Number);

Sum:=Sum+Number;

Until

Number=-1

b) repeat

     i := i+1;

     writeln (Sqr(i));

   until i>=10

Задача. Определить, является ли введенное число простым.

Алгоритм решения этой задачи будет следующий. При помощи операции mod проводим проверку всех целых чисел от 2 до введенного числа Number. Мы проверяем, является ли очередное проверяемое число делителем нашего числа (значит, остаток от деления введенного числа на проверяемое число равен нулю). Если такой делитель найден, значит, цикл досрочно завершает свою работу на некотором i-том шаге. Если делитель не найден, значит, цикл проверил все числа, и значение переменной цикла i будет равно конечному значению, т.е. Number. Поэтому, после записи цикла следует анализ значения переменной i и выводится соответствующее сообщение.

Примечание. Напомним, что простым называется число, которое не имеет делителей кроме 1 и самого себя.

Цикл не может продолжаться бесконечно, так как любое число всегда делится само на себя.

Program Prostoe;

Uses

 Crt;

Var

 i, {возможный делитель}

 Number : integer; {исследуемое число}

Begin

 ClrScr;

 writeln ('Какое число должно быть проверено? ');

 read (Number);

 i := 1;

 repeat

   i := i+1;

 until Number mod i = 0;

 if Number=i

   then

     writeln (Number,' является простым')

   else

     writeln (Number,' делится на ',i);

 readln;

End.

При построении циклов нужно быть очень аккуратным: следить за отсутствием ошибок как в фазе входа в цикл, так и в фазе завершения цикла.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

67581. Мультипликативная группа поля. Неприводимые многочлены 271.5 KB
  Имеет место фундаментальная теорема Гаусса: Всякий многочлен положительной степени над полем C имеет корень. Из нее вытекает что над полем C неприводимы только многочлены первой степени. Пусть теперь многочлен положительной степени. Следовательно над полем R неприводимыми будут во первых все многочлены...
67582. Характеристика поля; автоморфизм Фробениуса 132.5 KB
  Любое тождество A = B, где A и B целые алгебраические выражения (то есть построенные из переменных с использованием только операций сложения, вычитания и умножения) с целыми коэффициентами может быть перенесено в любое поле k, путем замены каждого целого z Z на соответствующий элемент...
67583. Расширения полей. Присоединение элементов большего поля 212 KB
  Присоединение элементов большего поля. Если k подполе поля K то говорят также что K расширение поля k. Отметим что при расширении сохраняется характеристика поля. По определению расширения большее поле K содержит те же подполя и следовательно имеет ту же характеристику.
67584. Расширения полей. Формальное присоединение элементов 288 KB
  На прошлой лекции было показано что исходное поле k можно расширить добавляя элементы из некоторого большего поля. Оказывается что конструкцию присоединения можно провести изнутри не выходя в большее поле K. Пусть pk(x)неприводимый многочлен над k U его корень в некотором большем поле...
67587. Логическая организация систем ввода-вывода 819 KB
  Типы логической структуры систем вводавывода. Логическая организация систем вводавывода в мини и микроЭВМ. При построении ЭВМ с переменным составом оборудования существуют требования единства логической структуры систем вводавывода в пределах одного или нескольких семейств ЭВМ.
67588. Классификация и параметры сетей. Основные определения 89 KB
  Компьютерные сети относятся к распределенным системам и удовлетворяют таким характеристикам распределенных систем как а наличие обмена информацией между узлами сети; б распределение ресурсов; в большая надежность; г большая производительность благодаря распараллеливанию вычислений.
67589. Архитектура протоколов информационно-вычислительных сетей 103 KB
  Протокол это набор семантических и синтаксических правил определяющий поведение функциональных блоков сети или передачи данных. Другими словами протокол это совокупность соглашений относительно способа представления данных обеспечивающего их передачу в нужных направлениях и правильную интерпретацию данных всеми участками...