6. ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №4 «ЦИКЛИЧЕСКИЕ АЛГОРИТМЫ»

Цель работы: Сформировать навыки по решению задач с использованием циклических алгоритмов средствами изучаемого языка программирования

13.1 Основные разновидности циклов

Унифицированная структура цикл обеспечивает многократное выполнение некоторой совокупности действий, которая называется телом цикла.

Цикл с постусловием

Данный вид циклов реализуется оператором цикла REPEAT, который организует выполнение цикла, состоящего из любого числа операторов, с неизвестным заранее числом повторений. Тело цикла выполняется хотя бы один раз. Выход из цикла осуществляется при истинности некоторого логического выражения, поэтому иногда его называют ЦИКЛ - ДО. Структура этого оператора следующая:

repeat instruction1; instruction2;

. . .

instructionN until S;

В этой структуре:

Instruction1, Instruction2, ..., InstructionN

операторы, составляющие тело цикла;

S - логическое выражение, истинность которого проверяется в конце каждой итерации.

Так как слова repeat и until являются своеобразными операторными скобками, точку с запятой перед словом until ставить не обязательно.

Цикл с предусловием

Данный вид циклов реализуется оператором цикла WHILE, который организует выполнение одного оператора неизвестное заранее число раз. Выход из цикла осуществляется, если некоторое логическое выражение окажется ложным, поэтому данный вид циклов имеет второе название ЦИКЛ - ПОКА. Так как истинность логического выражения проверяется в начале каждой итерации, тело цикла может не выполняться ни разу. Структура оператора цикла имеет вид:

52

While S do Instruction;

В этой структуре:

S - логическое выражение, истинность которого проверяется в начале каждой итерации;

Instruction - выполняемый оператор цикла (единственный).

Важно: для циклов repeat и while необходимо, чтобы в теле цикла изменялась переменная, влияющая на условие выхода из цикла, либо предусмотрен альтернативный выход, в противном случае цикл будет бесконечным.

Цикл с параметром

Данный вид циклов реализуется при помощи оператора FOR, который организует выполнение одного оператора заранее известное число раз. Существует два варианта оператора:

for Param:=Start to Finish do Instruction; for Param:=Start downto Finish do Instruction;

В этих операторах:

Param - параметр цикла, являющийся переменной порядкового типа; Start - выражение, определяющее начальное значение параметра цикла; Finish - выражение, определяющее конечное значение параметра цикла; Instruction - выполняемый оператор.

Start и Finish должны быть совместимы для присваивания с параметром цикла .

Цикл действует следующим образом. Первоначально вычисляются и запоминаются начальное - Start и конечное - Finish значения параметра цикла, после чего параметру цикла Param присваивается начальное значение Start. Затем значение параметра цикла сравнивается с конечным значением Finish. Далее, пока параметр цикла меньше или равен конечному значению (в первом варианте оператора) или больше или равен конечному значению (во втором варианте), выполняется очередная итерация цикла; в противном случае происходит выход из цикла. Выполнение очередной итерации включает в себя сначала выполнение оператора Instruction, a затем присваивание параметру цикла следующего большего значения (в первом варианте оператора) или следующего меньшего значения (во втором варианте).

Естественно, что, если в первом варианте значение Start больше Finish или во втором варианте меньше Finish, оператор не выполняется ни разу.

Важно: после выхода из цикла параметр цикла принимает значение Finish (для Turbo Pascal) либо Finish + 1 или Finish – 1 (для консольного приложения Delphi), за исключением случая, когда выход из цикла был осуществлен с помощью оператора Goto или стандартной процедуры Break.

53

Программное прерывание выполнения циклов

В циклах REPEAT, WHILE и FOR можно использовать две стандартные процедуры: Break и Continue. Процедура Break позволяет досрочно выйти из цикла, не дожидаясь выполнения условия выхода рис. 4.2.a. Процедура Continue позволяет начать новую итерацию цикла, даже если предыдущая не завершена; однако при этом проверяется вначале, существует ли новая итерация (анализируется условие выхода из цикла) рис. 4.2.b.

Для демонстрации применения инструкции Continue приведен пример

6.3.

Пример 6.2 Посчитать сумму целых чисел от Xнач до Xкон с шагом 1, причем вычисления прекратить если значения суммы превысит 100.

//Delphi

sum:=0;

while xn<xk do begin

sum:=sum+xn;

inc(xn);

if sum>100 then break; end;

//C# sum = 0;

while (xn < xk)

{

sum += xn; xn++;

if (sum > 100) break;

}

Пример 6.3 Вывести на экран значения функции f(x)=1/x для целых x, изменяющихся от -10 до 10 с шагом 1.

//Delphi x:=-10; dec(x); repeat inc(x);

if x=0 then begin

writeln('f(',x,') не существует'); continue;

end;

f:=1/x;

writeln('f(',x,')=',f:0:3);

55

until x>=10;

//C#

int x= -11; double f = 0; do

{

x++;

if (0 == x)

{

Console.WriteLine("f({0}) не существует", x); continue;

}

f = 1.0 / x; Console.WriteLine("f({0})={1:f3}", x, f);

}while (x < 10);

Вданном примере оператор continue используется для обработки деления на нуль.

Рис. 6.2 Фрагменты блок-схем примеров 6.2 и 6.3

56