Основы программирования. Борисенко

}

else i f (x > 0.0) { s = 1.0;

}

else {

s = 0.0;

}

При выполнении этого фрагмента сперва проверяется условие x < 0.0. Если оно истинно, то выполняется оператор s = (-1.0); иначе проверяется второе условие x < 0.0. В случае его истин¬

исполняется лишь один из операторов (возможно, составных). Усло¬ вия проверяются последовательно сверху вниз. Как только находится истинное условие, то производится соответствующее действие и вы¬ бор заканчивается.

3.5.4.Пример: решение квадратного уравнения

Рассмотрим простой пример, в котором применяется конструкция «если. . . иначе»: требуется решить квадратное уравнение

a x 2 + bx + c = 0

Программа должна ввести с клавиатуры терминала числа a, b, c и за¬ тем напечатать ответ. После ввода надо проверить корректность вве¬ денных чисел — коэффициент a должен быть отличен от нуля (ина¬ че уравнение перестает быть квадратным, тогда формула решения квадратного уравнения неприменима). В зависимости от знака дис¬ криминанта уравнение может не иметь решений. Программа должна напечатать либо сообщение об отсутствии решений, либо два корня уравнения (возможно, совпадающие в случае нулевого дискриминан¬ та).

частью языка Си: Си не содержит средств ввода-вывода. Однако, лю¬ бой компилятор обычно предоставляет набор библиотек, в который входит стандартный ввод-вывод. Описания функций ввода-вывода содержатся в заголовочном файле stdio.h, который подключается с помощью строки

#include <stdio.h>

М ы используем две функции: функцию printf вывода по формату и функцию scanfввода по формату. У обеих этих функций число аргу¬ ментов переменное, первым аргументом всегда является форматная строка. В случае функции printf обычные символы форматной строки просто выводятся на экран терминала. Например, в рассмотренном ранее примере "Hello, World!" текст выводился на экран с помощью строки прграммы

printf("Hello, World!\n'');

(Здесь '\n' — символ конца строки, т.е. перевода курсора в нача¬ ло следующей строки.) Единственным аргументом функции printf в данном случае служит форматная строка.

Кроме обычных символов, форматная строка может включать символы формата, которые при выводе заменяются значениями остальных аргументов функции printf, начиная со второго аргумента. Д л я каждого типа данных Си имеются свои форматы. Формат начи¬ нается с символа процента '%'. После процента идет необязательный числовой аргумент, управляющий представлением данных. Наконец, далее идет одна или несколько букв, задающих тип выводимых на

Например, для печати целого числа n можно использовать строку

printf("n = °/„d\n", n);

повлиять на представление числа, следует использовать необязатель¬ ную часть формата. Например, формат

/ . 3 l f

применяется для печати значения вещественного числа в форме с тремя цифрами после десятичной точки. Пусть значение веществен¬ ной переменной x равно единице. Тогда при выполнении функции

printf("oTBex = / . 3lf\n", x);

будет напечатана строка

ответ = 1.000

При вызове функции форматного ввода scanf форматная строка

ный источник ошибок. Необходимо запомнить: функции scanf нужно

ния как адреса, что при выполнении вызовет попытку записи по некорректным адресам памяти и, скорее всего, приведет к ошибке типа Segmentation fault. Пример: пусть нужно ввести значения трех

Ошибка, которую часто совершают начинающие: передача функции scanf значений переменных вместо адресов:

s c a n f ( " / l f / l f / l f " , a, b, c) ; // Ошибка! Передаются // значения вместо указателей

Помимо стандартной библиотеки ввода-вывода, в Си-программах широко используется стандартная библиотека математических функ­ ций. Ее описания содержатся в стандартном заголовочном файле math.h, который подключается строкой

#include <math.h>

Стандартная математическая библиотека содержит математические

В результате выполнения этого фрагмента в переменной p будет вы¬ числена максимальная степень двойки, не превосходящая целого по¬ ложительного числа п.

Если условие ложно с самого начала, то действие не выполняется ни разу. Это очень облегчает программирование и делает программу более надежной, поскольку исключительные ситуации автоматиче¬ ски правильно обрабатываются. Так, приведенный выше фрагмент работает корректно при п = 1 (цикл не выполняется ни разу).

При ошибке программирования цикл может никогда не кончить­ ся. Чтобы избежать этого, следует составлять программу таким обра¬ зом, чтобы некоторая ограниченная величина, от которой прямо или косвенно зависит условие в заголовке цикла, монотонно убывала или возрастала после каждого выполнения тела цикла. Это обеспечивает завершение цикла. В приведенном выше фрагменте такой величиной является значение p, которое возрастает вдвое после каждого выпол¬ нения тела цикла.

Тело цикла может состоять из одного или нескольких операторов. В последнем случае их надо заключить в фигурные скобки. Советуем заключать тело цикла в фигурные скобки д а ж е в том случае, когда оно состоит всего из одного оператора, — это делает текст программы

Сознательное применение цикла "пока" всегда связано с явной формулировкой инварианта цикла, см. раздел 1.5.2.

Рассмотрим построение цикла "пока" на примере программы вы¬ числения квадратного корня методом деления отрезка пополам.

3.5.6.Пример: вычисление квадратного корня методом деления отрезка пополам

Метод вычисления корня функции с помощью деления отрезка пополам в общем случае у ж е был рассмотрен в разделе 1.5.2. Пусть надо найти квадратный корень из неотрицательного вещественного числа а с заданной точностью е. Задача сводится к нахождению корня функции

y = x 2 — а

на отрезке [0,6], где b = max(1,a). На этом отрезке функция имеет ровно один корень, поскольку она монотонно возрастает и на концах

разных знаков. Эта операция повторяется до тех пор, пока длина от¬

что функция принимает отрицательное или нулевое значение в точ¬

цикла длина отрезка [x0, x1] уменьшается в два раза. Приведем полный текст программы:

#include <stdio.h> // Описания стандартного ввода-вывода

printf("Числo должно быть неотрицательным.^");

Отметим, что существует более быстрый способ вычисления квадратного корня числа — метод итераций Ньютона, или метод ка­ сательных к графику функции, но здесь мы его не рассматриваем.

3.5.7.Выход из цикла break, переход на конец цикла continue

Если необходимо прервать выполнение цикла, следует использо¬ вать оператор

break;

Оператор break применяется внутри тела цикла, заключенного в фигурные скобки. Пример: требуется найти корень целочисленной функции f(x), определенной для целочисленных аргументов.

}

// Утверждение: f(x) == 0

Здесь используется бесконечный цикл "while (true)". Выход из цикла осуществляется с помощью оператора "break".

Иногда требуется пропустить выполнение тела цикла при какихлибо значениях изменяющихся в цикле переменных, переходя к сле¬ дующему набору значений и очередной итерации. Д л я этого исполь¬ зуется оператор

continue;

Оператор continue, так же , как и break, используется лишь в том случае, когда тело цикла состоит более чем из одного оператора и заключено в фигурные скобки. Его следует понимать как переход на фигурную скобку, закрывающую тело цикла. Пример: пусть за¬

Пусть требуется вычислить значение элементарного интерполяцион¬ ного многочлена L k ( x ) в заданной точке x = t. Это делается с помо¬ щью следующего фрагмента программы:

double t ; // Точка, в которой вычисляется значение double L; // Значение многочлена L_k(x) в точке t int i ;