3.11. Цикл по параметру
Рассмотрим следующую простую задачу: требуется вычислить сумму целых чисел от M до N путем прямого суммирования. Здесь М и N — целые числа. Задачу можно сформулировать так:
Алгоритм и программа решения этой задачи с использованием структуры цикл-пока представлены на рис. 23.
А теперь введем новый тип циклической структуры, который будет называться цикл по параметру, или цикл-для. Блок-схема и программа на Паскале для решения рассматриваемой задачи с использованием этой структуры приведены на рис. 24.
Здесь целая переменная I последовательно принимает значения в диапазоне от М до N. При каждом значении I выполняется тело цикла. После последнего выполнения цикла при I = N происходит выход из цикла на продолжение алгоритма. Цикл выполняется хотя бы один раз, если М ≤ N, и не выполняется ни разу при М > N.
В программе используется оператор цикла For, синтаксическая диаграмма которого представлена на рис. 25.
Выполнение оператора For в первом варианте (То) происходит по следующей схеме:
1. Вычисляются значения < Выражения 1> и < Выражения 2>. Это делается только один раз при входе в цикл.
2. Параметру цикла присваивается значение < Выражения 1>.
3. Значение параметра цикла сравнивается со значением < Выражения 2 >. Если параметр цикла меньше или равен этому значению, то выполняется тело цикла, в противном случае выполнение цикла заканчивается.
4. Значение параметра цикла изменяется на следующее значение в его типе (для целых чисел — увеличивается на единицу); происходит возврат к пункту 3.
Оператор цикла For объединяет в себе действия, которые при использовании цикла While выполняют различные операторы: присваивание параметру начального значения, сравнение с конечным значением, изменение на следующее.
Как известно, результат суммирования целых чисел не зависит от порядка суммирования. Например, в рассматриваемой задаче числа можно складывать и в обратном порядке, т.е. от N до М (N ≥ М). Для этого можно использовать второй вариант оператора цикла For:
Summa:=0 ;
For I:=N DownTo M Do
Summa:=Summa+I;
Слово DownTo буквально можно перевести как «вниз до». В таком случае параметр цикла изменяется по убыванию, т.е. при каждом повторении цикла параметр изменяет свое значение на предыдущее (равносильно i:=pred(i)). Тогда ясно, что цикл не выполняется ни разу, если N < М.
Работая с оператором For, учитывайте следующие правила:
• параметр цикла не может иметь тип Real;
• в теле цикла нельзя изменять переменную «параметр цикла»;
• при выходе из цикла значение переменной-параметра является неопределенным.
В следующем примере в качестве параметра цикла For используется символьная переменная. Пусть требуется получить на экране десятичные коды букв латинского алфавита. Как известно, латинские буквы в таблице кодировки упорядочены по алфавиту. Вот фрагмент такой программы:
For С:='а' То 'z' Do
Write (С,'-',Ord(C));
Здесь переменная С имеет тип Char.