Тема 5. Циклические процессы
Цель работы: изучение правил построения алгоритмов и программ простых циклов с предусловием, с постусловием и с параметром.
5.1. Общие сведения
Процесс называется циклическим, если вычисления в нём многократно повторяются по одним и тем же формулам, при разных значениях входящих в них переменных.
Любой алгоритм циклической структуры в общем случае содержит:
задание начальных значений переменных, изменяющихся в цикле (подготовка цикла);
действия, выполняемые непосредственно в цикле (тело цикла);
изменение значений переменных цикла, то есть подготовка исходной информации для выполнения тела цикла (модификация параметра);
проверку условия продолжения или окончания цикла и, соответственно, переход к началу цикла, если он не завершен или выход по его окончании.
Различают циклы со списком (или со счётчиком) и итерационные. Для первой схемы число выполненных циклов заранее известно или подсчитывается с помощью некоторой переменной (счётчика), для которой задаются начальное и конечное значения, а так же шаг, с которым меняется эта переменная при каждом новом повторении цикла. Переменная, меняющая своё значение при выполнении цикла, называется параметром, а сам цикл - циклом с параметром. В итерационном процессе вычислений число повторений цикла заранее неизвестно. Исходя из принципов структурного программирования, циклические алгоритмы могут быть построены по схеме с предусловием, с использованием блока модификации (цикл с параметром) и на основе схемы с постусловием. Рассмотрим каждую из названных схем и её синтаксическое описание на примере решения одной и той же задачи.
5.2. Цикл с предусловием
В схеме цикла с предусловием проверка условия выхода из цикла осуществляется перед выполнением тела цикла.
Оператор цикла с предусловием, или цикл WHILE, является наиболее общим по сравнению с другими конструкциями и имеет следующий формат:
WHILE <выражение> DO <оператор>;.
В результате вычисления выражения должно получиться логическое значение. Оператор, следующий за ключевым словом DO, выполняется вновь и вновь до тех пор, пока у выражения сохраняется значение TRUE. Если же значение выражения становится FALSE, цикл заканчивается, и осуществляется переход на оператор, следующий за оператором WHILE. Значение параметра цикла при этом теряется.
В качестве внутреннего оператора (<оператор>) можно использовать любой оператор языка Паскаль или группу операторов, заключённую в операторные скобки [Begin, end].
При построении программ со структурой цикла WHILE необходимо выполнить следующие рекомендации:
начальное значение логического выражения должно быть определено перед вхождением в цикл, т.е. перед WHILE;
последовательность выполняемых операторов в теле цикла должна быть логически связанной и обязательно содержать хотя бы один оператор, изменяющий значение параметра цикла, иначе цикл будет продолжаться бесконечно;
логическое выражение в заголовке цикла WHILE должно в итоге, чтобы цикл закончился, принять значение FALSE.
Рассмотрим алгоритм и программу, вычисляющую f=10!
program forExample;
var