5.4.4. Структура цикла
Очень часто в жизни встречаются повторяющиеся процессы, тое есть процессы, состоящие из определенных шагов, повторяющиеся до тех пор, пока не выполнится какое либо условие. Так например, повторять набор номера телефона, до тех пор, пока не будет установлено соединение. Различаются три основных вида циклических процессов. Первое, это циклический процесс со счетчиком.. Этот вид циклического процесса подразумевает повторение одних и тех же операций, определенное число раз. Например, телефонный номер состоит из 10 цифр, то есть для набора телефонного номера, нам необходимо ввести последовательность из 10 цифр. Получается, что для набора номера телефона, мы используем цикл со счетчиком, то есть по очереди набираем цифры с первой по десятую. Рассмотрим простой арифметический пример, вычисление суммы чисел последовательности MразмерностиN, рисунок 21. Как и в предыдущих примерах сначала определяемся с исходными данными. В данной задаче первым делом определяемся с исходными данными. В данном случае, это размерностьNи сама последовательностьM. И с результатами работы алгоритма. В данном случае это суммаS. Далее непосредственно с процессом, выполняемым внутри алгоритма. Для определения суммы всех элементов какой либо последовательности нам необходимо их всех сложить. Для складывания всех элементов любой последовательностиMнеобходимо перебрать их всех. Для перебора всех элементов любой последовательности необходимо организовать цикл со счетчиком. Счетчик в данном случае необходим для определения текущего номера элемента, а так же определения конца последовательности, и при каждом повторении цикла прибавлять значение элемента к символическому объекту, определяющему сумму. Кроме того, поскольку мы определяем сумму элементов, необходимо начальное значение символического объектаSприравнять нулю, поскольку при определении суммы цифра «0» не меняет результата. Общая структура цикла со счетчиком приведена на рисунке 22.
Второй вид циклического процесса, это циклический процесс с предусловием. Этот вид циклического процесса применяется в ситуациях, когда процесс, повторяемый в цикле выполняется только в случае выполнения условия, причем перед началом цикла проверяется истинность этого условия. Цикл со счетчиком является частным случаем цикла с предусловием, однако в структуре цикла со счетчиком, за ранее известно сколько раз будет повторен процесс, а в общем случае цикла с предусловием нет. Цикл с предусловием, может не выполнится ни одного раза, если заранее заданы параметры невыполнимого условия, например, если телефон работает, то набирать номер пока не произойдет соединение. В этом примере видно, что для выполнения цикла должны выполниться условия «телефон работает» и «нет соединения», то есть если телефон не работает или соединение уже установлено цикл не выполниться ни одного раза. Рассмотрим алгоритм включающий в себя цикл с предусловием на примере. Найти сумму цифр от AначдоAконс шагомdA, рисунок 23. Исходными данными для построения алгоритма решения задачи являютсяAнач,AкониdA. Результатом работы алгоритма будет являться сумма, придадим ей символическое названиеS. Для решения этой задачи нам необходимо сложить все числа, которые входят в промежуток отAначдоAконс шагомdA, то есть на первом шаге мы присвоим символическому объекту значение нольS=0, на втором шаге мы прибавим кS=Aнач, далееS=S+dA,…,S=S+dAдо тех пор, покаAнач+n*Aбудет меньше или равноAкон. Для того, чтобы не повторять одну и туже операцию некоторое количество раз и организуется цикл с предусловием, который будет выполнять этот процесс автоматически.
При выполнении циклического процесса, сначала проверяется условие, и если исходные данные заданы таким образом, чтоAначзаранее большеAкон, то при таких исходных данных процесс внутри цикла не выполнится ни разу. Общая структура алгоритма организации цикла с предусловием приведена на рисунке 24.
И последним вариантом циклического процесса является цикл с постусловием, единственным отличие данного вида цикла является то, что сначала выполняется какое либо действие, а затем проверяется, требуется повторить или нет. В примере с набором номера телефона, формулировка будет звучать так: набирать номер телефона и если нет соединения, то повторить. Общая структура алгоритма организации цикла с постусловием приведена на рисунке 25.
