Лабораторная работа № 5

 

ЦИКЛИЧЕСКИЕ АЛГОРИТМЫ. ОПЕРАТОРЫ ЦИКЛА

 

Время выполнения – 4 часа.

 

Цель работы

 

Научиться составлять программы, используя операторы цикла. Научиться оформлять циклические схемы алгоритма.

 

Задачи лабораторной работы

 

После выполнения работы студент должен:

– знать правила написания текста программы как на формальном языке (псевдокоде), так и на языке программирования;

– знать, как по схеме алгоритма написать текст программы и, наоборот - по тексту программы составить схему её алгоритма;

– знать правила использования операторов условия и циклов;

– уметь организовывать циклы с помощью операторов условия;

– знать назначение и работу каждого оператора в программе;

– уметь проводить тестирование программы.

 

Перечень обеспечивающих средств

 

Для обеспечения выполнения работы необходимо иметь компьютер со следующим математическим обеспечением: операционная система Windows 2003 и выше, язык программирования С++ и Pascal.

 

Общие теоретические сведения

 

Циклическим является алгоритм, если определенная последовательность шагов выполняется некоторое целое число раз. Рис. 9 иллюстрирует циклические алгоритмы (а – цикл с предусловием, б – с постусловием, в – с параметром).

а)                                         б)                                       в)

Рис. 9  Циклические алгоритмы

 

У каждого из операторов цикла имеются особенности в их использовании (табл. 9): условные циклы выполняются пока условие истинно (в Pascal – цикл с постусловием выполняется пока условие ложно), а цикл с параметромработает, пока управляющая переменная цикла (так называемый параметр) не достигнет своего конечного значения.

 

                                                                                                               Таблица 9

Операторы циклов

 

	Для  С	Для Pascal
Условные циклы	while (условие)   { операторы }	while  условие  do  begin операторы end;
	do   { операторы } while (условие)	repeat  begin операторы end  until  условие;
С парамет-ром	for ( переменная  = нач_знач; переменная <= кон знач;  шаг)   { операторы }	for  переменная  = нач_знач   to  кон_ знач    do  begin операторы end;

 

 

Пример 6. Вычислить функциональный ряд с известным количеством элементов.

Ряд, как известно, состоит из элементов, каждый из которых вычисляется по единой формуле. Для решения подобных задач удобно использовать оператор цикла с параметром.

Например, вычислить функцию если условие истинно, иначе найти сумму ряда.

 

 

В данном примере это знакопеременный ряд, значения элементов ряда которого вычисляются в цикле (где n – порядковый номер элемента ряда).

Схема алгоритма задачи представлена на рис. 10. Ниже даны программы на языках С, Pascal и Псевдокод.

Программа на C   #include <iostream.h>         #include <math.h> main () { float x, s; int n;    cout << ” Введите значение x :” ;  cin >> x;    if  ( х > 0)  s = cos (x) / sin (x); else { s = 0;            for ( n = 2; n <=10; n ++) s = s+((pow (–1, n) * n) / ((n*n-1)))*sin (n*x);         } cout << ”s =” << s <<endl; }              Программа на Pascal   Program a_3a;              var x, s : real;  n : integer; begin write ( ‘Введите значение x’ ); readln (x); if  x > 0 then  s := cos (x) / sin (x)             else         begin s := 0;                  for n := 2 to 10 do s:=s+((exp(n*ln(abs(-1)))*n/((n*n-)))* sin(n*x);         end; writeln (‘ Результат = ’, s); end.

Рис. 10.  Схема циклического алгоритма