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

23121. Рух тіл в інерціальній та неінерціальній системах відліку. Сили інерції. Коріолісівське прискорення 202 KB
  Коріолісівське прискорення. інваріантне 0 де – прискорення в ІСВ швидкість в ІСВ – маса тіла – рівнодійна сил взаємодії які діють на тіло. Характеризуватимемо рух початку координат НеІСВ відносно ІСВ радіусвектором а обертання НеІСВ відносно ІСВ – кутовою частотою х В НеІСВ вимагають аналогічного до 0 запису закону руху тіла відносно радіусвектора : Оскільки прискорення в НеІСВ внаслідок х нерівне та величина не змінюється при переході до НеІСВ необхідно щоб сумарна сила складалась не тільки з теж...
23122. Закони руху системи матеріальних точок та твердого тіла. Тензор інерції 159.5 KB
  Закони руху системи матеріальних точок та твердого тіла.Введемо вектор повної кількості руху систем частинок: Знайдемо його зміну з часом: Для першої суми: ТобтоТаким чином якщо сума всіх зовнішніх сил рівна нулю то має місце закон збереження імпульсу. Ведемо повний момент кількості руху:Знайдемо швидкість його зміни в часі: Другий доданок – повний момент зовнішніх сил .Розглянемо перший доданок врахувавши : За умов виконання має місце закон збереження моменту кількості руху.
23123. Хвилі у пружньому середовищі. Хвильове рівняння. Звукові хвилі 59.5 KB
  Хвилі у пружньому середовищі. Звукові хвилі. Розрізняють хвилі повздовжні і поперечні в залежності від того чи рухаються частинки біля своїх положень рівноваги вздовж чи поперек напрямку розповсюдження хвилі. Розглянемо хвилі типу Позн.
23124. Рух ідеальної рідини. Рівняння Бернуллі 55.5 KB
  Нагадаємо що поле швидкостей характеризує не швидкiсть окремих частинок середовища а швидкiсть у данiй точцi в даний момент часу будьякої частинки рiдини або газу що знаходиться в цiй точцi в цей момент часу. Надалi будемо розглядати такi рiдини або гази для яких тензор пружних напругє iзотропним: pij = −pδij 14.10 для в’язкої рiдини газу набуде вигляду: Це є рiвняння Нав’єСтокса де η – коефiцiєнт зсувної в’язкостi – коефiцiєнт об’ємної в’язкостi. Для повного опису руху рiдини необхiдно додати ще рiвняння неперервностi та...
23125. Число Рейнольдса. Рух в’язкої рідини 44 KB
  В’язкою рідиною називають середовище в якому нарівні з нормальними напругами відмінні від нуля і дотичні напруги, що виникають внаслідок сил тертя. Коли швидкості не дуже великі, в’язка частина тензора напруг матиме такий вигляд...
23126. Основні закони термодинаміки. Формулювання другого закону термодинаміки через ентропію. Статистичне означення ентропії 88.5 KB
  Функція що зв’язує тиск об’єм і температуру фізично однорідної системи яка перебуває в термодинамічній рівновазі називається рівнянням стану. Другий закон ТД для нерівноважних процесів: Для адіабатичного процесу ентропія системи зростає. При маємо: тобто Третій закон ТД: по мірі наближення Т до 0 К ентропія будь якої рівноважної системи перестає залежати від будьяких ТД параметрів системи.
23127. Основні закони термодинаміки. Статистичне визначення ентропії 181.5 KB
  0Начало термодинаміки . 0Начало вводить скалярну величину T для характеристики рівноважн. 1Начало термодинаміки . 1Начало вимірюється в енергетичн.
23128. Розподіл Максвела і Больцмана та їх експериментальна перевірка 82.5 KB
  Розподіл Максвела і Больцмана та їх експериментальна перевірка. Розглянемо розподіл молекул по швидкостям. Розподіл Максвела – це розподіл по швидкостях не залежить від напряму швидкості то ж перейдемо до сферичної системи координат . Остаточно маємо: розподіл Максвела.
23129. Міжмолекулярна взаємодія та її прояви 92 KB
  Для газу Потенціал прямокутної ями. При стискуванні газу його густина збільшується і середня відстань між молекулами зменшується. Міжмолекулярна взаємодія неідеальність газу яскраво проявляється в процесі ДжоуляТомпсона в якому відбувається зміна температури при продавлюванні газу скрізь пористу перетинку. Для ідеального газу .