78204

Операторы организации цикло

Лекция

Информатика, кибернетика и программирование

Примеры алгоритмов циклической структуры. Процедуры ограничения и прерывания цикла. Для организации цикла необходимо выполнить следующие действия: перед началом цикла задать начальное значение параметра; внутри цикла изменять параметр цикла с помощью оператора присваивания; проверять условие повторения или окончания цикла; управлять циклом т. переходить к его началу если он не закончен или выходить из цикла в противном случае.

Русский

2015-02-07

74 KB

0 чел.

екция: Операторы организации циклов  Страница 5 из 5

Оглавление

[1] Оглавление

[2] Оператор цикла с параметром

[2.1] Примеры алгоритмов циклической структуры

[3] Процедуры ограничения и прерывания цикла

[3.1] Контрольные вопросы и задания

Комбинированный урок №6

Тема: Операторы организации циклов.

Цель: формирование знаний о форматах операторов For, навыков применения операторов, приемов составления схем алгоритмов циклических вычислительных процессов. Примеры использования операторов.

При разработке алгоритмов решения большинства задач возникает необходимость многократного повторения однотипных команд. Командой повторения или циклом называется такая форма организации действий, при которой одна и та же последовательность действий повторяется до тех пор, пока сохраняется значение некоторого логического выражения. При изменении значения логического выражения на противоположное значение повторения прекращаются (цикл завершается).

Для организации цикла необходимо выполнить следующие действия:

  •  перед началом цикла задать начальное значение параметра;
  •  внутри цикла изменять параметр цикла с помощью оператора присваивания;
  •  проверять условие повторения или окончания цикла;
  •  управлять циклом, т.е. переходить к его началу, если он не закончен, или выходить из цикла в противном случае.

Различают циклы с известным числом повторений (цикл с параметром) и итерационные (с пред- и постусловием).

В цикле с известным числом повторений параметр изменяется в заданном диапазоне.

Если в цикле изменяется простая переменная, то она является параметром цикла; если в цикле изменяется переменная с индексом, то индекс этой переменной является параметром цикла.

Для организации цикла с известным числом повторений в Pascal используется оператор for.

Оператор цикла с параметром

Общий вид оператора цикла с параметром:

FOR i:= A TO B DO оператор;

где i - параметр цикла (счетчик повторов) - переменная целого типа (integer);

A и B - начальное и конечное значения параметра цикла-выражения того же типа, что и параметр цикла;

оператор - любой простой или составной оператор, который требуется повторить несколько раз.

Оператор цикла типа FOR...TO...DO предусматривает последовательное увеличение на единицу параметра цикла i от начального значения A до конечного значения B и выполнение входящего в цикл алгоритма при каждом значении параметра цикла.

В качестве иллюстрации применения оператора цикла FOR...TO...DO рассмотрим решение с его помощью предыдущей задачи, где на экран несколько раз выводится слово "ЦИКЛ".

Program Primer; 

Uses Crt; 

Var i:integer; 

Begin 

TextColor(Yellow); TextBackGround(Blue); 

ClrScr; 

FOR i:=1 TO 5 DO Writeln('ЦИКЛ'); 

Readln

End.

Приведем еще один пример использования оператора цикла с параметром. В этом примере с клавиатуры вводится целое число N, после чего вычисляется сумма всех целых чисел от 1 до N.

Program Primer;

Uses Crt;

Var i,N,S:integer;

Begin

TextColor(Green); TextBackGround(Cyan);

ClrScr;

Write('N= '); Readln(N); {C клавиатуры ввели целое число в переменную “N”}

S:=0; {Задали начальное значение суммы}

FOR i:=1 TO N DO S:=S+i; { во время каждого из повторов значение суммы "S" увеличивается }

{ на новую величину счетчика "i" }

Writeln('S= ',S:6);

Readln

End. 

В этой программе оператор S:=S+i выполняется N раз, при различных значениях параметра цикла i.

В некоторых случаях бывает удобно, чтобы параметр цикла принимал последовательно убывающие, а не возрастающие значения. Для этого предусмотрена следующая разновидность оператора цикла:

FOR i:=B    DOWNTO A    DO   оператор;

где i, A и B имеют прежний смысл. Отличие от предыдущего варианта цикла в том, что в операторе цикла типа FOR...DOWNTO...DO шаг наращивания параметра равен -1, при этом начальное значение счетчика повторов B больше конечного значения A.

Проследим, как изменится предыдущий пример при нисходящем изменении значения параметра цикла:

Program Primer; 

Uses Crt; 

Var i,N,S:integer; 

Begin 

TextColor(Red); TextBackGround(White); 

ClrScr; 

Write('N= '); Readln(N); 

S:=0; {начальное значение суммы} 

FOR i:=N DOWNTO 1 DO S:=S+i; 

Writeln('S= ',S:6); 

Readln 

End. 

Для операторов цикла с параметром существуют некоторые ограничения:

  •  нельзя задавать шаг изменения значения параметра, отличный от 1 или -1;
  •  не желательно изменять внутри цикла значения параметра цикла, начальное и конечное значения параметра;
  •  входить в цикл можно только через его начало, а выходить - либо при исчерпании значений параметра цикла, либо при выполнении оператора перехода по метке, расположенной вне данного цикла.

Примеры алгоритмов циклической структуры

Пример 1. Дано натуральное число n, действительное число x. Вычислить  

Алгоритм решения задачи:

1) ввести данные - количество слагаемых n и число x;

2) присвоить переменной pr, в которой будем хранить степени sin x, значение 1; S := 0;

3) присвоить параметру цикла значение 1;

4) если значение параметра цикла меньше n, перейти к следующему пункту, иначе к п. 9;

5) вычислить очередную степень sin x;

6) добавить вычисленное значение к сумме;

7) увеличить параметр цикла на 1;

8) перейти к п.4;

9) вывести на печать сумму S;

10) конец.

Program Summa; {Программа вычисления суммы степеней sin x}

 Var  S, X, Pr : Real;  

N, I  : Integer;

Begin

Write('Введите число слагаемых и x: '); ReadLn(N, X);

Pr := 1; {в этой переменной хранятся последовательные степени sin x}

S := 0;

For I := 1 To N Do

Begin

Pr := Pr * Sin(X);  {Очередная степень Sin(x)}

S := S + Pr

End;

WriteLn('Сумма равна ', S : 7 : 4)

End.

Достаточно часто цикл с параметром используется при разработке программ обработки массивов.

Примечание. Как видно из приведённого выше, область применения цикла с параметром в языке Pascal значительно ограничена: ограничения связаны с шагом изменения параметра цикла, с типом параметра цикла, его начального и конечного значения.

Пример 2. Вычислить В в 9-й степени при В<0 с помощью оператора For.

P:=1;

For K:=1 To 9 Do P:=P*B;

Пример 3. Найти минимальное значение функции y=cos(a*x*x)+sin(b*x) для Х=5,6,7,...,25; а=105;
b=-2.38.

Program Cikl_3;

Const A=0.105; B=-2.38;

Var  Y,Ymin : Real;

X : Integer;

Begin

X:=5;

Ymin:=Cos(A*X*X) + Sin(B*X);

For X:=6 To 25 Do

Begin

Y:=Cos(A*X*X) + Sin(B*X);

If Y < Ymin Then Ymin:=Y

End;

Write('Ymin=',Ymin:10)

End.

Пример 4. Возвести B в 9-ю степень при B<0, используя оператор цикла For с убывающим значением управляющей переменной.

..

P:=1;

For K:=9 DownTo 1 Do P:=P*B;

Замечания:

1. Внутри цикла нельзя изменять ни начальное, ни конечное значения (N1, N2) переменной цикла K, а также само значение K.

2. Если в возрастающем цикле N1 > N2, то цикл не выполняется ни разу. Аналогично - для убывающего цикла с DownTo, если N2 < N1.

3. После завершения цикла значение переменной цикла K становится неопределенным, за исключением выхода из цикла с помощью оператора GoTo.

Пример 5. Составить программу вычисления произведения

Program Cikl_4;

Var K,M : Byte;

V : Real;

Begin

M:=8;

V:=1.0;

For K:=1 To M Do

V:=V * Exp(K/2*Ln(M))/(2*(M-1));

Write('V=',V:10)

End.

Пример 6. Составить программу вычисления суммы 

Program Cikl_5;

Uses Crt;

Var  K,N : Byte;

A,S : Real;

Begin

ClrScr;

Read(N,A);

S:=0;

For K:=1 To N Do S:=S + Sin(A*K) / K;

Write('S=', S:10)

End.

Процедуры ограничения и прерывания цикла

Данные процедуры применяются внутри операторов цикла с параметром или условием.

Continue;   -  ограничение цикла,

Break;      -  прерывание цикла.    

Continue и Break позволяют производить действия не для всех операторов внутри цикла. Действие Continue заключается в передаче управления на начало цикла, при этом контролируется условие выхода из цикла. Действие Break заключается в передаче управления оператору, следующему за последним оператором цикла, при этом не контролируется условие выхода из цикла. Во вложенных циклах Continue и Break действуют только на цикл в котором они записаны. Приведем пример использования данных процедур:

. . .

For i := 1 to 3 do

begin       

Write( 'Введите ПАРОЛЬ' );    

Readln(S);      {S и Parol - переменные одного типа}

If S = Parol  Then  Break        {выход из цикла}

else  

if   i <> 3  Then Continue;   {переход на новую итерацию цикла}

Writeln( 'Доступ к программе ЗАПРЕЩЕН. Нажмите Enter' );

Writeln(' );

Readln;

Halt;       {процедура прерывания выполнения программы }

end;         

. . .

Комментарий к программе: Если пароль введен правильно (введенное значение переменной S совпало с заранее заданным значением переменной Parol, то выполняется процедура Break, т.е. происходит выход из цикла For на оператор, следующий после end,  и программа продолжает работу.

Если пароль введен неправильно, то проверяется условие i<>3. Если это условие выполняется, то процедура Continue передает управление оператору For и цикл выполняется еще раз, при этом параметр цикла i увеличивается на 1. Если пароль введен неправильно трижды (I=3), то выводится сообщение «Доступ к программе ЗАПРЕЩЕН. Нажмите Enter » и выполняется процедура Halt (процедура прерывает работу программы).

Контрольные вопросы и задания

  1.  Дайте определение понятию «цикл».
  2.  Какие действия необходимо выполнить для организации цикла?
  3.  Какова структура оператора цикла с параметром? Как выполняется цикл с параметром?
  4.  Какого типа должны быть параметр цикла, его начальное и конечное значения в цикле с параметром?
  5.  Могут ли параметр цикла, его начальное и конечное значения в цикле с параметром в языке Pascal быть разных типов? Обоснуйте ответ.
  6.  Может ли один цикл быть вложен внутрь другого? Если да, то какова глубина этой вложенности?
  7.  Сколько раз исполнится фрагмент программы?

 For i := 1 to -1 Do k:=k*i;

  1.  Сколько раз исполнится фрагмент программы?

 For i := -1 to 1 Do k:=k*i;

  1.  Сколько раз исполнится фрагмент программы?

 For i := 1 downto -1 Do k:=k*i;


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

33368. Система прерываний ОМК AT90S8515 63 KB
  При возникновении прерывания микроконтроллер сохраняет в стеке содержимое счетчика команд PC и загружает в него адрес соответствующего вектора прерывания. По этому адресу должна находиться команда относительного перехода к подпрограмме обработки прерывания. Кроме того последней командой подпрограммы обработки прерывания должна быть команда RETI которая обеспечивает возврат в основную программу и восстановление предварительно сохранённого счетчика команд. Младшие адреса памяти программ начиная с адреса 001 отведены под таблицу векторов...
33369. Канал SPI (синхронный последовательный порт) 38.5 KB
  Выводы используемые модулем SPI Название сигнала T90S8515 Описание SCK РВ7 Выход mster вход slve тактового сигнала MISO РВ6 Вход mster выход slve данных MOSI РВ5 Выход mster вход slve данных РВ4 Выбор ведомого устройства Спецификация интерфейса SPI предусматривает 4 режима передачи данных. Эти режимы различаются соответствием между фазой момент считывания сигнала тактового сигнала SCK его полярностью и передаваемыми данными. Задание режима передачи данных Разряд Описание CPOL Полярность тактового сигнала 0 генерируются...
33370. Система команд и способы адресации памяти данных 76.5 KB
  При прямой адресации адреса операндов содержатся непосредственно в слове команды.4 5 бит слова команды рис. Прямая адресация одного регистра общего назначения Примером команд использующих этот способ адресации являются команды работы со стеком PUSH Rr POP Rd команды инкремента INC Rd декремента DEC Rd а также некоторые команды арифметических операций.d4 5 бит слова команды рис.
33371. Схема СУ на базе ОМК АТ90S8515. 28.5 KB
  Порт РА микроконтроллером используется как мультиплексированная шина адреса данных. Поэтому для сохранения младшего байта адреса необходимо использовать регистр адреса РА. Запись в регистр осуществляется по спаду сигнала LE формируемого автоматически микроконтроллером при обращении по адресам внешнего ОЗУ.
33372. Выводы ЖКИ. Схема подключения ЖКИ к ОМК, как внешнего устройства 33 KB
  Схема подключения ЖКИ к ОМК как внешнего устройства Соединение ЖКМ например с МК осуществляется через разъём назначение и номера контактов которого приведены в табл. Описание выводов стандартного разъема ЖКМ на базе HD44780 № конт. Схема подключения ЖКМ LCD к микроконтроллеру MCS.
33373. Схема подключения клавиатуры к ОКМ с аппаратным исключением дребезга 29 KB
  Иключение дребезга контактов выполняется на основе RS триггеров. Схема клавиатуры с аппаратным исключением дребезга контактов.
33374. Схема подключения матричной клавиатуры к ОКМ 28 KB
  В подпрограмме обслуживания данного прерывания необходимо предусмотреть программное исключение дребезга контактов которое осуществляется с помощью временных задержек формирование и считывание кода нажатой клавиши Схема подключения матричной клавиатуры к МК.
33375. Состав модульного микроконтроллера SLC500 фирмы Allen Bradley 29.5 KB
  Шасси на 471013 слотов для установки модулей; Блок питания монтируется слева на шасси; Процессорный модуль SLS 5 01SLC 5 04; Входные дискретные модули переменного тока 1746I4816 1746IM4816; Входные дискретные модули постоянного тока 1746IB816 ITB16 IС16 IV816 IG16; Входной дискретный модуль c dc 1746IN16; Выходные дискретные модули переменного тока 1746O816 OP12; Выходные дискретные модули постоянного тока 1746OB816 OBP816 OV816 OVP16 OG16; Выходные релейные модули 1746OW4816 OX8;...
33376. Классификация СУ по степени совершенства 30.5 KB
  По степени совершенства и функциональным возможностям устройства ЧПУ делятся на следующие типы: NC Numericl Control УЧПУ для обработки изделий на станке по программе. все задачи в данных УЧПУ терминальная геометрическая логическая технологическая и диагностическая решаются на аппаратном уровне. В контурных УЧПУ типа NC основным элементом является интерполятор который обеспечивает обработку криволинейных поверхностей. Отличается от УЧПУ типа NC наличием электронного блока памяти.