Дополнительные операторы управления циклами
Люди согласны сделать работу, когда необходимость в этом уже отпала.
Из законов Мэрфи.
В теле всех трех циклов можно применять два специальных оператора: BREAK и CONTINUE. Оператор BREAK вызывает досрочный выход из цикла. Например, вернемся к задаче суммирования ряда натуральных чисел 1+2+3+… Мы хотим узнать, на каком числе этого ряда его сумма превысит 100. Программа с BREAK выглядит так:
VAR s:WORD; { сумма }
i: WORD; { текущее число ряда }
BEGIN
s:=0; { сумму обязательно обнуляем!!! }
i:=1; { начинаем суммировать с единицы }
WHILE TRUE DO { вечный цикл?! Не совсем…}
BEGIN
s:=s+i;
i:=i+1;
IF s>100 THEN
BREAK
END;
Label1.Caption:='Сумма превысит 100 при i='+IntToStr(i)
end;
Наличие оператора BREAK позволило смело совершить программистское преступление – написать вечный цикл WHILE TRUE DO. Прерывание цикла при s>100 обеспечивает оператор BREAK.
Оператор CONTINUE, наоборот, переходит в начало цикла и начинает следующую итерацию. Это позволяет пропустить часть итераций. Например, мы хотим вывести на экран все целые числа от 1 до 100, которые не делятся на 3. Делаетсяэтотак:
VAR i:BYTE
BEGIN
FOR i:=1 TO 100 DO
BEGIN
IF (i MOD 3=0) THEN
CONTINUE;
Memo1.Lines.Add(IntToStr(i))
END;
Обратите внимание на способ проверки делимости. Операция MOD вычисляет остаток от деления нацело. Скажем, 10 MOD 3=1. Если одно число нацело делится на другие, то остаток будет равен нулю. В этом случае условие в операторе IF оказывается истинным и выполняется оператор CONTINUE. Он пропускает остаток тела цикла и снова возвращается к оператору FOR. Если же значение переменной i не делится на три, тело цикла выполняется дальше.
Операторы BREAK и CONTINUE являются вспомогательными – любой алгоритм можно запрограммировать и без них, но во многих случаях они оказываются удобными.
Вложенные циклы
Внутри каждой большой задачи сидит маленькая, пытающаяся пробиться наружу.
Из законов Мэрфи
Внутри одного цикла может находиться другой, внутри его – еще один и т.д. Такая "матрешка" нужна для решения многих задач. Рассмотрим пример вложенных циклов. Пусть задана прямоугольная решетка на плоскости размером 1020. Нужно вывести на экран координаты всех узлов такой решетки. Делается это так:
VAR i, j: WORD;
BEGIN
FOR i:=1 TO 10 DO
FOR j:=1 TO 20 DO
Memo1.Lines.Add('X='+IntToStr(i)+' , Y='+IntToStr(j))
В данном случае BEGIN…END не нужны: внутри внешнего цикла находится только один оператор FOR j:=1 TO 20. Кстати, вложенными могут быть циклы всех трех типов.
На блок-схеме приведенная программа будет выглядеть следующим образом (рис. 4):
Рис. 4. Обозначение вложенного цикла на блок-схемах.
Статические массивы
Как только вы испробуете все возможные способы решения и не найдете подходящего,
тут же найдется решение, простое и очевидное для всех других людей.
Из законов Мэрфи
Массив – это набор переменных одинакового типа. Обращение к конкретному элементу массива происходит по его номеру. Это позволяет обрабатывать массивы в циклах.
Для создания массива сначала необходимо определить пользовательский тип данных. Если такие типы, как REAL, INTEGER, BOOLEAN есть в Delphi всегда (они называются встроенными), то встроенных статических массивов в Delphi нет – их надо создавать самому. Новые типы данных создаются оператором TYPE, который должен находиться в разделе описаний перед оператором VAR. Оператор TYPE не выделяет память под переменные, он нужен, чтобы потом в операторе VAR компьютер знал, сколько памяти выделить.
Обычные массивы в Delphi являются статическими. Это значит, что число элементов в массиве должно быть задано как константа и известно до начала работы программы. Если нужно, например, ввести число n с клавиатуры и затем создать массив из n элементов, то необходимо применять более сложную структуру – динамический массив (см. п. Error: Reference source not found).
Общий вид оператора TYPE при создании типа данных "массив" такой:
TYPE имя_типа = ARRAY [размерность] OF тип_данных_элементов;
Здесь имя_типа – придуманное программистом имя нового типа данных (обычно его начинают с буквы "Т", чтобы не путать с именами переменных), тип_данных_элементов – один из встроенных типов данных, к которому будут принадлежать все элементы массива.
Размерность массива указывает, сколько элементов содержится в массиве и как они будут расположены. В простейшем случае массив будет линейным (одномерным). Для линейного массива размерность указывается в виде imin..imax (обратите внимание – две точки, а не три!). Здесь imin – индекс первого элемента массива, imax – индекс последнего. Число элементов в таком массиве равно imax-imin+1.
Например, создадим массив из 10 чисел типа REAL:
TYPE TA=ARRAY [1..10] OF REAL;
А теперь выделим под него память:
VAR a:TA;
Индексы элементов массива могут быть и нулевыми, и даже отрицательными. Единственное ограничение – суммарный размер массива в памяти не должен превышать 64Кб.
При работе с массивом в программе можно обращаться к его отдельным элементам, указывая их индекс в квадратных скобках после имени массива, например: a[1], a[i], a[j+2-1]. Нельзя присвоить значение всему массиву сразу. В приведенном примере запись a:=10 является глупостью. Значения в массив надо заносить в цикле, по одному. Например, заполним массив случайными числами:
CONST Nmax=10; { число элементов в массиве }
TYPE TA=ARRAY[1..Nmax] OF REAL;
VAR a:TA; i:BYTE;
BEGIN
FOR i:=1 TO Nmax DO
a[i]:=RANDOM
. . .
Обратите внимание, что число элементов массива вынесено в отдельную константу Nmax. Если его потребуется изменить, достаточно будет сделать это в одном месте, а не бегать по всей программе.