7. Операторы циклов

Алгоритм, в котором есть последовательность операций (группа инструкций), которая должна быть выполнена несколько раз, называется циклическим, а сама последовательность операций именуется циклом.

Хотя циклы можно легко организовывать с помощью оператора if, вDelphi есть три специальных оператора для организации циклов. Но вначале рассмотрим, как можно организовать цикл с помощью оператораif, например для задачи из раздела 3.1. Мы приведем только метод обработки нажатия клавиши «Старт»:

procedure TForm1.Button1Click(Sender: TObject);

// Обработчик нажатия кнопки

Var X,y,h:extended;n,I,j:integer;// Определение внутренних переменных

Label M1;

begin

a:=strtofloat(edit1.Text); // Перевод строк в вещественное значение b:=strtofloat(edit2.Text);

n:=strtoint(edit3.Text); // Перевод строки в целое значение j:=strtoint(edit4.Text); h:=(b-a)/10;// Расчет шага по x x:=a;// Подготовка цикла по x

M1:y:=0; // Подготовка цикла поi i:=1;

M2:if i<>j then y:=y+sin(i*x)/(i-j); // Расчет суммы i:=i+1;// Наращивание переменной цикла i

if i<=n then goto M2; // Проверка окончания цикла по i // Вывод результатов Memo1.lines.Add('x='+floattostr(x)+' y='+floattostr(y)); x:=x+h;// Наращивание переменной цикла по x

if x<=b then goto M1; //Проверка окончания цикла поx end;

Как видно из этого примера, можно легко организовывать циклы с помощью оператора if, однако нам пришлось использовать две меткиM1 иM2, что говорит о плохом стиле программирования.

7.1. Оператор цикла For

Этот оператор в общем случае имеет вид

Г To 1

For пер.цикла:= нач.знач. \ >кон.знач. Do оператор₁;

[Downto J

Его следует понимать следующим образом. Для переменной цикла от начального значения до конечного значения выполнять оператор ₁. В фигурных скобках показаны два варианта наращивания переменной цикла:To - соответствует шагу увеличения 1, аDownto - шагу -1. Переменная цикла, начальное и конечное значения обязательно должны быть целыми величинами. Переменная цикла должна быть внутренней переменной подпрограммы. Схему работы этого оператора можно изобразить следующим образом:

Правила использования оператора For:

1. Если начальное значение переменной цикла больше конечного, то цикл не выполняется ни разу.

2. Циклы можно вкладывать друг в друга, но не пересекать.

3. Можно передавать управление из цикла вовне его, но извне передать управление внутрь цикла нельзя.

4. Можно передать управление из цикла вовне его с последующим входом в этот же цикл.

5. Внутри цикла нельзя самим изменять значения переменной цикла.

6. После окончания цикла переменная цикла становится не определенной и ее значение уже нельзя использовать.

7. Если внутри цикла встречается оператор Break, то происходит принудительный выход из этого цикла.

8. Если внутри цикла встречается оператор Continue, то происходит переход к следующей итерации цикла.

Рассмотрим предыдущий пример программы, только внутренний цикл оформим с помощь оператора For. Эта часть программы теперь будет выглядеть следующим образом:h:=(b-a)/10; //Расчет шага поx x:=a; //Подготовка цикла поx

M1:y:=0; //Подготовка цикла поi

For i:=1 to n Do if i<>j then y:=y+sin(i*x)/(i-j); // Расчет суммы // Вывод результатов Memo1.lines.Add('x='+floattostr(x)+' y='+floattostr(y)); x:=x+h;// Наращивание переменной цикла по x

if x<=b then goto M1; //Проверка окончания цикла поx

Как видим, число операторов программы уменьшилось на 3 и нет необходимости в метке M2.

2. Оператор цикла Repeat

Он имеет вид

Repeat тело цикла Until логическое выражение; Выполнение цикла будет повторяться до тех пор, пока логическое выражение не примет значение «истина». Тело этого цикла в любом случае будет выполнено хотя бы один раз, так как проверка на окончание цикла здесь выполняется после выполнения операторов тела цикла. Внутри тела цикла обязательно должна изменяться какая-либо переменная, которая входит в логическое выражение и определяет условие выхода из цикла. В противном случае есть большая вероятность, что может получиться бесконечный цикл, т.е. программа зациклится. Давайте в предыдущем примере оформим внешний цикл поx с помощью оператораRepeat: h:=(b-a)/10; //Расчет шага поx x:=a; // Подготовка цикла поx

Repeat

y:=0; // Подготовка цикла поi

For i:=1 to n Do if i<>j then y:=y+sin(i*x)/(i-j); // Расчет суммы // Вывод результатов

Memo1.lines.Add('x='+floattostr(x)+' y='+floattostr(y));

x:=x+h; //Наращивание переменной цикла поx

Until x>b; // Проверка окончания цикла поx

Программа еще более упростилась и исчезла метка M1. В данном случае переменной цикла является x и она же входит в логическое выражение, определяющее условие выхода из цикла. В этом цикле переменная цикла может иметь любой тип в отличие от цикла For, где она должна иметь только целый тип.

2. Оператор цикла While

Он имеет вид

While логическое выражение Do оператору

Пока логическое выражение принимает значение «истина», будет повторяться оператор 1. В этом цикле проверка на окончание цикла производится до выполнения оператора1и, если логическое выражение примет значение ложно, цикл заканчивает свою работу. В остальном - этот оператор похож на операторRepeat. Давайте посмотрим, как предыдущий фрагмент программы будет выглядеть, если оператор Repeat заменить на оператор While: h:=(b-a)/10; //Расчет шага поx x:=a; //Подготовка цикла поx

While x<=b Do Begin // Начало цикла поx и проверка окончания циклаy:=0; //Подготовка цикла поi

For i:=1 to n Do if i<>j then y:=y+sin(i*x)/(i-j); // Расчет суммы // Вывод результатов

Memo1.lines.Add('x='+floattostr(x)+' y='+floattostr(y)); x:=x+h; // Наращивание переменной цикла по x end;

Как видим, этот фрагмент программы уменьшился еще на один оператор.