Каталог Индекс раздела
Назад Оглавление Вперед

Лабораторная работа N3
ПРОГРАММЫ ЦИКЛИЧЕСКОЙ СТРУКТУРЫ

1. ЦЕЛЬ РАБОТЫ: Закрепление знаний о программах циклической структуры, составление программы и работа с ней.

2. ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ

Алгоритм циклической структуры - это алгоритм, в котором происходит многократное повторение одного и того же участка программы. Такие повторяемые участки вычислительного процесса называются циклами. Программа циклической структуры содержит один или несколько циклов. Различают детерминированные циклы с заранее известным числом повторений и итерационные циклы, в которых число повторений заранее неизвестно. Изменяющаяся в цикле переменная называется параметром цикла.

Для организации цикла необходимо выполнить следующие действия:
       1) задать перед циклом начальное значение параметра цикла;
       2) изменять параметр перед каждым новым повторением цикла;
       3) проверять условие повторения цикла;
       4) управлять циклом, т.е. переходить к его началу, если он не закончен, или выходить из него по окончании.

В языке Паскаль существует 3 вида циклов: 1) цикл с параметром или цикл типа for, 2) цикл с предусловием или цикл типа while, 3) цикл с постусловием или цикл типа repeat ... until. В цикле типа for число повторений известно заранее, в циклах типа while и repeat ... until число повторений цикла заранее неизвестно, производится проверка условия повторения цикла: в цикле типа while - перед циклом, в цикле типа repeat ... until - после его окончания.

В циклах типов for и while повторяющаяся часть (тело цикла) состоит из одного оператора, если требуется выполнить в цикле несколько операторов, они заключаются в операторные скобки begin ... end, образуя составной оператор. В цикле типа repeat ... until тело цикла помещается между зарезервированными словами языка (лексемами) repeat и until, операторные скобки не требуются, в названии цикла его тело условно обозначается тремя точками.

С помощью цикла типа for удобно находить суммы, произведения, искать максимальные и минимальные значения и т.п. При нахождении суммы некоторой переменной, например S присваивается значение 0, затем в цикле к этой переменной прибавляется соответствующий член заданной последовательности. При нахождении произведения переменной присваивается значение 1, затем в цикле эта переменная умножается на общий член последовательности.

Пример цикла типа for. Вычисление n чисел Фибоначчи:

F1=1; F2=1; :; Fn=Fn-1+Fn-2 ,

например: F3=F2+F1=1 + 1 = 2; F4 = 2 + 1 = 3 и т.д.

program fib;  {Нахождение чисел Фибоначчи}
var  x, y, z, i, n : integer;
begin
writeln  ('Введите n');   read (n);
 x:=1; y:=0;
 for   i:=1 to n do
    begin
       z:=x ;  x:=x+y ;  y:=z ;
       write ('   ', x ) ;
     end;
 end.

Пример цикла типа while. Cоставление таблицы функции y = a3/(a2+x2) для х, принадлежащих отрезку [-1; 1] с шагом 0.1. Так как параметр цикла типа for должен быть целочисленным, удобнее использовать цикл while, в котором значение x можно изменять при каждом шаге на х = 0.1.

program cycl_while;
    uses crt;   {вызов модуля Crt для управления режимом экрана}  
 var 
a, x, y : real ;   i :  integer;
 begin
  clrscr ; {процедура очистки экрана  из модуля Crt}  
  writeln('Введите а  ' );  readln(a);   
  x:= -1.;  writeln ('     x   ', '      y      ');
  while do x<1.05 begin
                     y:= sqr(a)*a/ (a*a+x*x);
                     writeln  (x:6:2, y:8:4);
                     x:=x+0.1
                     end
 end.

Условие х<1.05 соответствует каждому значению x плюс половина шага .

Пример цикла типа repeat ... until. Определить число n, при котором сумма квадратов натурального ряда чисел от 1 до n не превысит величину K, введенную с клавиатуры. Т.е.,

, где
.

program sum_sq;  {Сумма квадратов натурального ряда }
 uses crt;
 var 		k, s, n : integer;
 begin
  clrscr ;  writeln( 'Введите K' );  readln (k);   
  s:=0;  n:=1;
  repeat
  s :=s+n*n;   n := n+1;
  until  s > k;
  writeln  ('N= ', n : 3,  '   s= ' ,  s : 5 );
 end.

Цикл повторяется до тех пор, пока условие записанное после ключевого слова until, будет ложным (не выполняется). Как только это условие выполнится, происходит выход из цикла. После окончания цикла производится печать результата (оператор writeln).

Отметим, что цикл с предусловием (типа while) может не выполниться ни разу, цикл с постусловием repeat ... until выполнится по крайней мере 1 раз.

Когда число повторений цикла неизвестно заранее, применяются циклы с предусловием или с постусловием . Когда число повторений цикла известно заранее, как правило, применяется цикл типа for. Но любой цикл типа for можно заменить циклом с предусловием или постусловием.

3. ВЫПОЛНЕНИЕ РАБОТЫ

  1. Разобрать и проанализировать приведенные выше программы с циклами типа for, while и repeat ... until
  2. Составить алгоритм задачи : Вычислить сумму ряда, указанного в варианте задания для любого значения N, введенного с клавиатуры.
  3. Составить 3 варианта программ циклической структуры типа for, while и repeat, откомпилировать их, ввести исходные данные, сравнить полученные результаты.

Варианты заданий

  
1.    2.   
3.    4.   
5.    6.   
7.    8.   

4. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

  1. Какой алгоритм является алгоритмом циклической структуры?
  2. Типы циклов в языке Паскаль.
  3. Цикл с параметром в языке Паскаль.
  4. Циклы с предусловием и постусловием в языке Паскаль.
  5. Какой из операторов цикла целесообразнее использовать для вашей задачи?
  6. Какой цикл выполнится по крайней мере один раз?
  7. Какой цикл может не выполниться ни разу?

Каталог Индекс раздела
Назад Оглавление Вперед