Основы программирования. 2 Циклы Цикл – это многократное выполнение одинаковой последовательности действий. цикл с известным числом шагов цикл с неизвестным. - презентация

1 Основы программирования

2 2 Циклы Цикл – это многократное выполнение одинаковой последовательности действий. цикл с известным числом шагов цикл с неизвестным числом шагов (цикл с условием) бесконечный цикл

3 3 Пример цикла с условием: 1.Отпилить полено от бревна. Сколько раз надо сделать движения пилой? 2.Дорога в школу. Сколько надо сделать шагов, что бы дойти из дома в школу?

4 4 Цикл с неизвестным числом шагов Задача: Ввести целое число (

5 5 Алгоритм начало count конец нет да n 0? count := 0 ; count := count + 1; n := n div 10; обнулить счетчик цифр ввод n выполнять «пока n 0»

6 6 Программа program qq; var n, count: integer; begin writeln('Введите целое число'); read(n); count := 0; while n 0 do begin count := count + 1; n := n div 10; end; writeln('В числе ', n, ' нашли ', count, ' цифр'); end. program qq; var n, count: integer; begin writeln('Введите целое число'); read(n); count := 0; while n 0 do begin count := count + 1; n := n div 10; end; writeln('В числе ', n, ' нашли ', count, ' цифр'); end. while n 0 do begin count := count + 1; n := n div 10; end; while n 0 do begin count := count + 1; n := n div 10; end;, n1: integer; n1 := n; n1, выполнять «пока n 0» Что плохо? ?

7 7 Цикл с условием while do begin {тело цикла} end; while do begin {тело цикла} end; Особенности: можно использовать сложные условия: если в теле цикла только один оператор, слова begin и end можно не писать: while (a < b) and (b < c) do begin {тело цикла} end; while (a < b) and (b < c) do begin {тело цикла} end; while a < b do a := a + 1; while a < b do a := a + 1;

8 8 Цикл с условием Особенности: условие пересчитывается каждый раз при входе в цикл если условие на входе в цикл ложно, цикл не выполняется ни разу если условие никогда не станет ложным, программа зацикливается a := 4; b := 6; while a > b do a := a – b; a := 4; b := 6; while a > b do a := a – b; a := 4; b := 6; while a < b do d := a + b; a := 4; b := 6; while a < b do d := a + b;

9 9 На языке блок-схем оператор цикла WHILE будет выглядеть так: условие оператор

10 10 Сколько раз выполняется цикл? a := 4; b := 6; while a < b do a := a + 1; a := 4; b := 6; while a < b do a := a + 1; 2 раза a = 6 2 раза a = 6 a := 4; b := 6; while a < b do a := a + b; a := 4; b := 6; while a < b do a := a + b; 1 раз a = 10 1 раз a = 10 a := 4; b := 6; while a > b do a := a + 1; a := 4; b := 6; while a > b do a := a + 1; 0 раз a = 4 0 раз a = 4 a := 4; b := 6; while a < b do b := a - b; a := 4; b := 6; while a < b do b := a - b; 1 раз b = -2 1 раз b = -2 a := 4; b := 6; while a < b do a := a - 1; a := 4; b := 6; while a < b do a := a - 1; зацикливание

11 11 Замена for на while и наоборот for i:=1 to 10 do begin {тело цикла} end; for i:=1 to 10 do begin {тело цикла} end; i := 1; while i = b do begin {тело цикла} i := i - 1; end; Замена while на for возможна только тогда, когда можно заранее рассчитать число шагов цикла. Замена цикла for на while возможна всегда.

12 12 Задания 1: Ввести целое число и найти сумму его цифр. Пример: Введите целое число: 1234 Сумма цифр числа 1234 равна 10. 2: Ввести целое число и определить, верно ли, что в его записи есть две одинаковые цифры. Пример: Введите целое число: Введите целое число: Нет. Да.

13 13 Последовательности Примеры: 1, 2, 3, 4, 5, … 1, 2, 4, 7, 11, 16, … 1, 2, 4, 8, 16, 32, … an = nan = n an = nan = n a 1 = 1, a n+1 = a n +1 a 1 = 1, a n+1 = a n + n a n = 2 n-1 a 1 = 1, a n+1 = 2 a n b 1 = 1, b n+1 = b n +1 c 1 = 2, c n+1 = 2 c n

14 14 Последовательности Задача: найти сумму всех элементов последовательности, которые по модулю больше 0,001: Элемент последовательности (начиная с 2): n b12345 c z b := b+1; c := 2*c; z := -z;

15 15 Алгоритм начало S конец нет да |a| > 0.001? S := S + a; S := 0 ; b := 1; c := 2 ; z := -1; a := 1; начальные значения a := z*b/c; b := b + 1; c := 2*c; z := -z; первый элемент a := 1; S := 0 ; новый элемент изменение Перестановка? ?

16 16 Программа program qq; var b, c, z: integer; S, a: real; begin S := 0; z := -1; b := 1; c := 2; a := 1; while abs(a) > do begin S := S + a; a := z * b / c; z := - z; b := b + 1; c := c * 2; end; writeln('S =', S:10:3); end. program qq; var b, c, z: integer; S, a: real; begin S := 0; z := -1; b := 1; c := 2; a := 1; while abs(a) > do begin S := S + a; a := z * b / c; z := - z; b := b + 1; c := c * 2; end; writeln('S =', S:10:3); end. z := - z; b := b + 1; c := c * 2; переход к следующему слагаемому S := 0; z := -1; b := 1; c := 2; a := 1; начальные значения увеличение суммы расчет элемента последовательности

17 17 Задания 3: Найти сумму элементов последовательности с точностью 0,001: Ответ: S = : Найти сумму элементов последовательности с точностью 0,001: Ответ: S = 1.220

18 18 Цикл с постусловием Задача: Ввести целое положительное число ( проверку условия цикла надо делать в конце цикла (цикл с постусловием). Цикл с постусловием – это цикл, в котором проверка условия выполняется в конце цикла.

19 19 Цикл с постусловием: алгоритм начало конец да нет n > 0? тело цикла условие ВЫХОДА блок «типовой процесс» ввод n основной алгоритм

20 20 Программа program qq; var n: integer; begin repeat writeln('Введите положительное число'); read(n); until n > 0;... { основной алгоритм } end. program qq; var n: integer; begin repeat writeln('Введите положительное число'); read(n); until n > 0;... { основной алгоритм } end. repeat writeln('Введите положительное число'); read(n); until n > 0; условие ВЫХОДА Особенности: тело цикла всегда выполняется хотя бы один раз после слова until ("до тех пор, пока не…") ставится условие ВЫХОДА из цикла

21 На языке блок-схем оператор цикла с предусловием будет выглядеть так: условие тело цикла

22 22 Сколько раз выполняется цикл? a := 4; b := 6; repeat a := a + 1; until a > b; a := 4; b := 6; repeat a := a + 1; until a > b; 3 раза a = 7 3 раза a = 7 a := 4; b := 6; repeat a := a + b; until a > b; a := 4; b := 6; repeat a := a + b; until a > b; 1 раз a = 10 1 раз a = 10 a := 4; b := 6; repeat a := a + b; until a < b; a := 4; b := 6; repeat a := a + b; until a < b; зацикливание a := 4; b := 6; repeat b := a - b; until a < b; a := 4; b := 6; repeat b := a - b; until a < b; 2 раза b = 6 2 раза b = 6 a := 4; b := 6; repeat a := a + 2; until a < b; a := 4; b := 6; repeat a := a + 2; until a < b; зацикливание

23 Пример использования цикла while: Известна сумма S 1, положенная в банк и годовая процентная ставка P. Через сколько лет накопится сумма S 2 ? program bank; var s1,s2,p:real; g:integer; begin write(Введите начальную сумму ); readln(s1); write(Введите конечную сумму ); readln(s2); write(Введите процентную ставку ); readln(p); g:=0; while s1

24 Пример использования цикла repeat until: Найти сумму чисел, первое из которых R (R>1) задано с клавиатуры, а каждое следующее в 1.5 раза меньше. Последнее из этих чисел (которое не входит в сумму) – меньше program summa; var s,r: real; begin write(Введите число R (> 1) ); readln(r); s:=0; repeat s:=s+r ; r:=r/1.5 ; until r

25 Как выбрать цикл? Если в задаче повторяются одинаковые (или похожие) действия, нужно использовать цикл. Но какие из 3-х видов цикла в каких задачах лучше применить? Для выбора цикла рассуждайте так: Так как чаще всего встречается цикл FOR, в первую очередь попробуем его. FOR годится, если число повторов точно известно до начала цикла. Если число повторов заранее неизвестно, а проясняется только по ходу выполнения цикла, используется один из условных циклов: WHILE или REPEAT. Если возможно придумать такие исходные данные к задаче, при которых тело цикла не должно выполниться ни разу, то нужно использовать WHILE. Если первый раз тело цикла обязательно требуется выполнить при любых условиях, и только в ходе выполнения вводятся или вычисляются данные, позволяющие принять решение об окончании цикла, то нужно использовать REPEAT. Во всех остальных случаях WHILE или REPEAT являются одинаково пригодными.

26 команда if a=3 then continue; команда команда Иногда, при выполнении в теле цикла какого- либо условия, нужно экстренно прервать цикл, не доводя до конца очередной повтор. В таких случаях используется команда break Экстренные события в теле цикла Иногда, при выполнении в теле цикла какого- либо условия, нужно экстренно перейти к следующему повтору, не доводя до конца очередной повтор. В таких случаях используется команда continue. (Если это происходит в цикле FOR, то счётчик получает при этом следующее значение.) Команды break и continue могут применяться в любом из видов циклов. Вне цикла их использование запрещено.

27 Разберем применение различных циклов на примере «задачи Гаусса»: требуется найти сумму всех чисел от 1 до 100. Для цикла с предусловием программа будет выглядеть так: program gauss1; const N = 100; var summ, i : integer; begin i := 0; summ := 0; while (i

28 Для решения задачи Гаусса с помощью цикла с постусловием потребуется совсем небольшая модификация: program gauss2; const n = 100; var summ, i : integer; begin i := 0; summ := 0; repeat{Начало цикла} i := i + 1; summ := summ + i; until i=n; {Конец цикла} writeln(summ); readln; end.

29 Цикл с параметром позволяет слегка изменить внешний вид «программы Гаусса», избавить от необходимости самостоятельно увеличивать счётчик цикла: program gauss3; const N = 100; var summ, i : integer; begin summ := 0; for i := 1 to N do{Начало цикла} summ := summ + i; {Конец цикла} writeln(summ); readln; end.

30 30 Задания (с защитой от неверного ввода) 5: Ввести натуральное число и определить, верно ли, что сумма его цифр равна 10. Пример: Введите число >= 0: Введите число >= 0: Нужно положительное число. Нет Введите число >= 0: 1234 Да 6: Ввести натуральное число и определить, какие цифры встречаются несколько раз. Пример: Введите число >= 0: Повторяются: 2, 3 Нет повторов.