Учебное пособие Новосибирск 2001




НазваниеУчебное пособие Новосибирск 2001
страница6/10
Дата конвертации11.02.2016
Размер1.46 Mb.
ТипУчебное пособие
источникhttp://bulletinsite.net/books/programmer/vorobeva-ap/2001/files/sistemaprogramm2001.rtf
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10
Глава 6. Циклические вычислительные

процессы


Циклические вычислительные процессы характеризуются наличием многократно повторяющихся участков вычислений (циклов).

Переменная, изменяющаяся в цикле, называется управляющей переменной. Для программирования циклических задач используются операторы цикла с условием или с параметром.

6.1. Операторы цикла с условием

Различают два вида операторов с условием:

  1. оператор цикла WHILE (пока);

  2. оператор цикла REPEAT (повторять до тех пор пока).

Оператор цикла WHILE

Общий вид записи:

WHILE < логическое выражение > DO < тело цикла>;

Тело цикла – единичный оператор, выполняемый в цикле.

Работа оператора

Тело цикла выполняется, пока логическое выражение, определяющее условие выхода из цикла, имеет значение TRUE. В противном случае оператор цикла WHILE завершает свою работу. В состав логического выражения входит управляющая переменная, которая должна обязательно изменяться в теле цикла.

Графическая интерпретация оператора

В блок-схемах оператору цикла WHILE соответствует структура ЦИКЛ-ПОКА.




Пример 1. Алгоритм табулирования функции с одной переменной.

Вычислить таблицу значений функции:



при , изменяющемся в интервале [-0.5, 2.5] с шагом 0.1.

заданные вещественные числа.

В данной задаче переменная является управляющей переменной цикла.

Блок-схема








Программа


Program TAB_1;

Var

a, b, x, y: real;

Begin

writeln(‘Введите исходные данные’);

read(a, b);

writeln (‘ x y(x)’);

x := -0.5;

while x <= 2.5 do

begin

y := ln(abs(x))/(a*a - b*b);

writeln(x:8:1, y:8:1)

x := x + 0.1;

end;

End.


Оператор цикла REPEAT

Общий вид записи:

REPEAT

<тело цикла>;

UNTIL <логическое выражение>;

Работа оператора

Выполняется тело цикла, после чего вычисляется логическое выражение, определяющее условие выхода из цикла. Если логическое выражение имеет значение FALSE, то повторяется выполнение тела цикла. В противном случае оператор цикла REPEAT завершает свою работу.

Управляющая переменная, как и в случае оператора цикла WHILE, должна включаться в состав логического выражения и изменяться в теле цикла.

Графическая интерпретация оператора

В блок-схемах оператору цикла REPEAT соответствует структура ЦИКЛ-ДО.



Выход из цикла


Пример 2. Решить предыдущую задачу табулирования функции с использованием оператора цикла REPEAT.

Программа


Program TAB_2;

Var

a, b, x, y: real;

Begin

writeln(‘Введите исходные данные’);

read(a, b);

writeln(‘ x y(x)’);

x := -0.5;

repeat

y := ln(abs(x))/(a*a - b*b);

writeln(x:8:1, y:8:1)

x := x + 0.1;

until x > 2.5;

End.


Блок-схема



Основные отличия оператора цикла WHILE

от оператора цикла REPEAT.

  1. В теле цикла оператора WHILE может стоять только один оператор. Для выполнения в цикле нескольких операторов тело цикла должно заключаться в операторные скобки BEGIN … END.

В операторе REPEAT операторные скобки не ставятся, так как их целиком заменяют служебные слова REPEAT … UNTIL.

  1. В операторе WHILE тело цикла может не выполняться ни разу, если логическое выражение сразу окажется ложным.

В операторе REPEAT логическое выражение записывается после тела цикла. Поэтому тело цикла обязательно выполнится хотя бы один раз.

6.2. Операторы цикла с параметром

Различают два вида записи оператора:

FOR i := m1 TO m2 DO <тело цикла>;

FOR i := m1 DOWNTO m2 DO <тело цикла>;

i – параметр цикла целого типа, управляющий работой цикла;

m1, m2 – выражения целого типа, определяющие начальное и конечное значения параметра цикла.

Тело цикла состоит из одного оператора. В случае выполнения в цикле нескольких операторов надо воспользоваться операторными скобками BEGIN … END.

Работа оператора цикла FOR … TO

Тело цикла выполняется для каждого значения параметра i, начиная от m1 до конечного значения m2. После каждого шага выполнения цикла значение параметра i автоматически увеличивается на 1.

Графическая интерпретация оператора цикла FORTO

В блок-схемах оператору цикла FOR соответствует структура ЦИКЛ-ПОКА.


Замечание 1. Оператор цикла FOR … DOWNTO отличается от оператора FOR … TО лишь тем, что , и значение параметра i на каждом шаге вычислений автоматически уменьшается на 1.

Правила использования оператора цикла FOR

  1. Параметр цикла , а также значения и , должны быть целого типа.

  2. Значение параметра увеличивается (или уменьшается) на 1 автоматически. Поэтому шаг изменения параметра не указывается в заголовке цикла.

  3. Параметр , а также значения и , не должны переопределяться в теле цикла. При завершении работы оператора параметр становится неопределенным, и переменную можно использовать в других целях.

  4. Тело цикла может не выполниться ни разу, если для цикла FOR … TO, или для цикла FOR … DOWNTO.

Замечание 2. Оператор цикла WHILE наиболее универсальный из трех операторов цикла, используемых в Турбо Паскале. Однако конструкция оператора цикла FOR является наиболее простой. Поэтому рекомендуется там, где возможно, использовать оператор FOR.

6.3. Базовые алгоритмы

Для реализации циклических вычислительных процессов в большинстве случаев используются следующие базовые алгоритмы:

  • табулирование функций;

  • организация счетчика;

  • накопление суммы или произведения;

  • поиск минимального или максимального члена последовательности.

Ниже приводятся примеры программирования задач на основе базовых алгоритмов.

Задача 1. Алгоритм организации счетчика.

Дана последовательность:

.

Определить количество положительных членов последовательности.

Решение

Представим последовательность в общем виде:

, где .

Для организации счетчика в памяти компьютера выделяется ячейка, содержимое которой увеличивается на 1 каждый раз, когда встречается положительный член последовательности. В программе ячейке (счетчику) соответствует переменная целого типа, например, переменная L. Работа счетчика реализуется с помощью оператора присваивания L:= L + 1;. В начальный момент содержимое ячейки должно быть равно нулю. С этой целью предварительно осуществляется очистка ячейки оператором L:= 0;.

Программа

Program Z_1;

Var

a: real;

n, L: integer;

Begin

L := 0;

for n := 1 to 50 do

begin

a := cos(2 n - 1);

if a>0 then L := L + 1;

end;

writeln(‘L=’, L);

End.

Задача 2. Алгоритм накопления суммы.

Дана последовательность:

,

где - заданное вещественное число.

Вычислить сумму членов последовательности, которые по модулю больше 0.3.

Решение

Общий член последовательности имеет вид:

, где .

Для вычисления суммы в памяти компьютера выделяется ячейка , к содержимому которой прибавляется член последовательности каждый раз, когда выполняется условие . Накопление суммы реализуется оператором . В начальный момент ячейка для суммирования должна быть очищена оператором .

Программа

Program Z_2;

Var

a, x, S: real;

n: integer;

Begin

writeln(‘Введите число x’);

read (x);

S:=0;

for n := 1 to 8 do

begin

a := sin(2 n x);

if abs(a) > 0.3 then S := S + a;

end;

writeln(‘S=’, S:6:2);

End.

Задача 3. Алгоритм накопления произведения.

Дана последовательность:

.

Вычислить значение: , где - произведение отрицательных членов последовательности.


Решение

Общий член последовательности имеет вид:

где .

Для реализации алгоритма накопления произведения выделяется ячейка памяти , в которой осуществляется последовательное перемножение отрицательных членов последовательности с помощью оператора присваивания . В начальный момент в ячейку должна быть занесена единица оператором .

Программа

Program Z_3;

Var

x, y, P, PO: real;

Begin

PO := 1;

x := 0.1;

while x<=10 do

begin

y := cos(x);

if y<0 then PO := PO y;

x := x + 0.1;

end;

P := abs(PO);

writeln(‘P=’, P:6:2);

End.

Задача 4. Алгоритм поиска минимального члена последовательности.

Дана последовательность:

; .

Найти минимальный член последовательности.

Решение

Для реализации алгоритма выделяется ячейка памяти MIN, в которую сначала заносится первый член последовательности. Затем, начиная со второго, производится сравнение вычисленных членов последовательности с содержимым ячейки MIN. Если текущий член последовательности меньше содержимого ячейки MIN, то он переписывается в эту ячейку. В противном случае содержимое ячейки MIN сохраняется. При завершении сравнения всех членов последовательности в ячейке MIN запоминается минимальное значение.

Замечание 1. Алгоритм поиска максимального члена последовательности отличается лишь тем, что в ячейке (ей можно дать имя MAX) запоминается больший из сравниваемых членов последовательности.

Замечание 2. В начальный момент в ячейку MIN можно занести число, которое было бы достаточно большим и превышало область определения сравниваемых чисел, например:

MIN := +1E6;

Тогда при сравнении с содержимым ячейки MIN первое число обязательно окажется меньше и переписывается в ячейку MIN.

При поиске максимального члена последовательности в ячейку MAX в начальный момент заносится, наоборот, достаточно малое число, которое должно быть меньше всех сравниваемых чисел, например:

MAX := -1E6;

В этом случае первое из сравниваемых чисел окажется больше содержимого ячейки MAX и переписывается в эту ячейку.

Программа

Program Z_4;

Var

a, min: real;

k: integer;

Begin

min := +1E6;

for k := 1 to 10 do

begin

a := exp(k) sin(2k+1)/cos(2k+1);

if a

end;

writeln(‘min=’, min:6:2);

End.

6.4. Кратные циклы

Тело цикла может содержать любой оператор, в том числе и оператор цикла. Структура цикла, содержащая вложенный цикл, называется кратным циклом
. Число вложений может быть произвольным. Если цикл содержит один вложенный цикл, то он называется двойным циклом.

Цикл, который содержит вложенный цикл, называется внешним. В двойном цикле вложенный цикл называется внутренним. Переменная внутреннего цикла всегда меняется быстрее, чем внешнего. Это означает, что для каждого значения внешней переменной цикла меняются все значения внутренней переменной.

Внешний и внутренний циклы могут использовать любой вид операторов цикла Турбо Паскаля (WHILE, REPEAT, FOR).

Пример. Алгоритм табулирования функции с двумя переменными.

Вычислить значение функции:



при x, изменяющемся на интервале [-1, 1] с шагом и , изменяющемся на интервале [0, 1] с шагом .

При организации двойного цикла примем:

x - внешняя переменная цикла;

y - внутренняя переменная цикла.

Тогда вид таблицы на экране будет следующим:

x

y

z(x,y)

-1.0

0.0

z(-1.0,0.0)

-1.0

0.1

z(-1.0,0.1)







-1.0

1.0

z(-1.0,1.0)

-0.8

0.0

z(-0.8,0.0)







-0.8

1.0

z(-0.8,1.0)









Программа

Program TAB_2;

Var

x, y, z: real;

Begin

writeln(‘ x y z(x,y)’);

;

while x<=1 do

begin

y := 0;

while y<=1 do

begin

;

writeln(x:6:1, y:6:1, z:6:1);

;

end;

x := x + 0.2;

end;

End.


1   2   3   4   5   6   7   8   9   10

Похожие:

Учебное пособие Новосибирск 2001 iconУчебное пособие новосибирск 2011 удк 338. 23: 658. 1(075. 8) Цевелев В. В
Цевелев В. В. Управление инвестициями. Учеб пособие. — Новосибирск: сгупс, 2011. — 104 с
Учебное пособие Новосибирск 2001 iconУчебное пособие предназначено в помощь социальным педагогам, социальным работникам и другим специалистам. Цена 850 тг. Арт. 201 Сарсенова Ж. Н. Культурология. Учебное пособие. Алматы: Нур-Принт, 2010 300 с. Учебное пособие «Культурология»
Учебное пособие «Культурология» предназначено для использования в обучении по кредитной технологии. В конце каждой главы учебного...
Учебное пособие Новосибирск 2001 iconУчебное пособие для магистрантов и студентов гуманитарных специальностей Павлодар
Учебное пособие предназначено для студентов и магистрантов, обучающихся по специальности «Культурология». Написанное на конкретном...
Учебное пособие Новосибирск 2001 iconКнига представляет собой антологию тематически сгруппированных философских текстов извлечений из трудов мыслителей разных эпох, включая и современность. Пособие
Хрестоматия по философии: Учебное пособие / Отв ред и сост. А. А. Радугин. – Москва: Центр, 2001.– 416с
Учебное пособие Новосибирск 2001 iconУчебное пособие Тамбов 2002 г. Авторы составители: Кузьмина Н. В, Инькова Н. А., Зайцева Е. А., Толстых С. Г. Основы работы в Интернет: Учебное пособие. Ч тамбов: Изд-во тгту, 2002. с. 40
Учебное пособие «Создание Web-сайтов» предназначено для слушателей курсов повышения квалификации на базе Тамбовского рц фио по программе...
Учебное пособие Новосибирск 2001 iconУчебное пособие для студентов специальности
А86 Арын Р. С., И79 Иренов Г. Н. Этнополитология: учебное пособие. ─ Павлодар: эко, 2008. – 215 с
Учебное пособие Новосибирск 2001 iconУчебное пособие по английскому языку Для студентов юридического факультета
Юридические профессии в Великобритании: Учебное пособие на английском языке. – М.: Импэ им. А. С. Грибоедова, 2008. – 16 с
Учебное пособие Новосибирск 2001 iconУчебное пособие «Основы работы в Excel», 2003
Учебное пособие предназначено для студентов имтп, а также может быть использовано при самостоятельном освоении современного программного...
Учебное пособие Новосибирск 2001 iconУчебное пособие Для студентов экономического факультета Москва
К66 Антикризисное управление: Учеб пос.: Ч. II. М.: Импэ им. А. С. Грибоедова, 2001. 71 с
Учебное пособие Новосибирск 2001 iconУчебное пособие омск 2008 федеральное агентство по образованию государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
Учебное пособие предназначено для студентов и аспирантов высших учебных заведений, специализирующихся в области физики конденсированного...
Разместите кнопку на своём сайте:
Документы


База данных защищена авторским правом ©kzdocs.docdat.com 2012
обратиться к администрации
Документы
Главная страница