Лабораторная работа № 4

Программирование задач циклической структуры.

Цель работы:

1. Научиться разрабатывать схемы алгоритмов простейших циклических вычислительных процессов.

2. Изучить операторы цикла do …end do, do while…end do.

3. Освоить приёмы перехода от схемы алгоритма к программе.

Порядок выполнения работы

1. Изучение циклических базовых структур.

2. Изучение правил разработки схем алгоритмов циклических вычислительных процессов.

3. Изучение операторов цикла: do …end do, do while…end do.

4. Изучение приёмов перехода от схемы алгоритма к программе.

5. Разработка математического описания, схемы алгоритма и программы для задач, выданных преподавателем.

Краткие теоретические сведения.

1. Алгоритм циклической структуры

Алгоритм, в котором предусмотрено неоднократное выполнение одной и той же последовательности действий при различных значениях некоторых переменных, называется циклом.

Независимая переменная, программно изменяющаяся при каждом новом повторении вычислений, называется переменной цикла.

Совокупность арифметических и логических действий, выполняемая многократно при различных значениях переменной цикла называется телом цикла.

По способу определения числа повторений цикла различают циклы с известным числом повторений (арифметические циклы) и циклы с заранее неизвестным числом повторений (итерационные циклы). Число повторений в арифметических циклах равно числу значений, принимаемых переменной цикла. Итерационные циклы отличаются тем, что завершение их работы произойдет не тогда, когда вычисления повторятся заданное число раз, а при выполнении некоторого условия, связанного с проверкой некоторой монотонно изменяющейся в цикле величины.

В данной лабораторной работе рассматриваются только арифметические циклы, в которых для переменной цикла заранее известны границы ее изменения и шаг. Такие циклы состоят обычно из одних и тех же шагов, которые располагаются в определенном порядке. Введем следующие обозначения: х – переменная цикла; х_н – начальное значение переменной цикла; х_к – конечное значение; х – шаг изменения.

На рис. 1 приведена в общем виде схема алгоритма циклического вычислительного процесса (цикл "с предусловием") и отмечены четыре основных шага выполнения:

I-й шаг – переменной цикла х присваивается начальное значение;

Рис. 1. Схема алгоритма циклического вычислительного процесса (цикл "с предусловием")

Рис. 2. Схема алгоритма циклического вычислительного процесса (цикл "с параметром")

II-й шаг – текущее значение переменной цикла х сравнивается с конечным значением х_к; если условие х  х_к истинно, то управление передается к началу тела цикла, иначе осуществляется выход из цикла;

III-й шаг – тело цикла;

IV- шаг – изменение переменной цикла х на величину шага х.

Обратите внимание:

1) При работе цикла нужно следить за тем, чтобы условие х  х_к обязательно рано или поздно приняло значение ложь, иначе произойдет "зацикливание", т.е. бесконечное выполнение цикла.

2) Так как проверка условия осуществляется до выполнения тела цикла, то возможна ситуация, когда тело цикла ни разу не выполнится, если при первой же проверке условие окажется ложным.

I-й, II-й и IV-й шаги выполнения цикла можно представить в виде одного блока. На рис. 2 приведена схема циклического алгоритма (цикл "с параметром"), в которой в блоке "модификация" указывается по какой переменной организуется цикл, а также её параметры: начальное значение, конечное и шаг .