Циклы в программировании сложные циклы

Приветствуем вас на восьмом уроке по основам программирования. Мы продолжим углубляться в управление процессом выполнения программы и рассмотрим сегодня второй инструмент – циклы в программировании.

Циклы в программировании и их типы

Циклы в программировании используются при необходимости повторять действие, пока определенное условие остается истинным. Вспомните с прошлых уроков циклические алгоритмы. Они обозначают, что какие-то блоки кода (например, функции) нужно повторять, причем некоторое количество раз. Это избавляет нас от добавления одного и того же кода многократно. Примерами циклов в жизни является выкладывание продуктов из пакета в холодильник, пока пакет не опустеет. Или мытье посуды, пока она не закончится. Или поиск в книге нужного фрагмента, пока он не будет найден.

Цикл в программировании состоит из трех частей:

1. Оператор – название цикла.
2. Условие – это то, при каких обстоятельствах цикл работает.
3. Тело – код цикла, который должен сработать при прохождении условия.

Повторение цикла по-научному называется итерация.

Типы циклов в программировании:

1. Безусловные (бесконечные) – пропущено условие.
2. Условные.

Условные циклы в программировании, в свою очередь, подразделяются на

а) цикл с предусловием (while).

Цикл будет выполняться только пока истинно первоначальное условие. Проверка условия выполняется до выполнения цикла.

б) цикл с постусловием (do…while).

Проверка условия выполняется после выполнения тела цикла. Это говорит о том, что цикл выполняется хотя бы один раз.

в) цикл со счетчиком (for).

Этот цикл повторяет блок кода заданное число раз. В цикле задается некоторая переменная – счетчик, которая изменяет свое значение в некотором диапазоне. Счетчик после каждой итерации обновляется, а проверка условия выполняется перед выполнением тела цикла.

г) цикл просмотра (for in).

Этот цикл говорит о том, что будет выполняться операция Х для всех элементов, входящих во множество У. Используется для перечисления названий, индексов полей массивов либо объектов. Объект – это структура данных. Например, машина – объект, у которого есть определенные свойства (наличие 4 колес) и функции (ездить).

д) цикл с выходом из середины (break).

Это цикл, в котором есть команды, нарушающие порядок выполнения конструкций цикла. Существуют команда досрочного выхода из цикла – break и команда пропуска итерации – continue. Эти команды служат для управления работой цикла.

Бывают также вложенные циклы в программировании. Это значит, что циклы вложены один в другой.

Цикл со счетчиком является самым универсальным и используемым, поэтому рассмотрим подробно его создание и работу:

1) инициализация счетчика;
2) проверка выполнения условия;
3) выполнение блока кода (тела цикла);
4) обновление счетчика;
5) переход к пункту 2.

Примеры циклов в программировании на Python

1.Цикл с предусловием

digit = 1

while digit <= 100 :

(str (digit) + ‘ok!’)

digit = digit + 1

(str (digit) + ‘more than 100’)

2.Цикл просмотра

arr = [1, 4, 6, 3, 10]

sum = 0

for i in arr :

sum += i

(sum)

3.Цикл с выходом из середины

arr = [1, 4, 6, 3, 10]

sum = 0

for i in arr :

if i == 3 :

break / continue

sum += i

(sum)

Примеры циклов в программировании на JavaScript

1.Цикл с предусловием

digit = 1;

while (digit <= 100) {

console.log(digit + ‘ok!’);

digit = digit + 1;

};

console.log(str (digit) + ‘more than 100’);

2.Цикл с постусловием

var digit = 10;

do {

console.log(‘ok!’);

digit = digit + 1;

} while (digit <= 10);

console.log(‘More than 10’);

3.Цикл со счетчиком

var arr = {1, 4, 6, 3, 10};

for(i = 0, sum = 0; i < arr.length; i++) {

sum += arr[i];

};

console.log(sum);

4.Цикл с выходом из середины

var arr = [1, 4, 6, 3, 10];

for(i = 0, sum = 0; i < arr.length; i++) {

if (arr[i] === 6) {

break / continue;

}

sum += arr[i];

};

Итак, внимательно изучив тему сегодняшнего видеоурока и разобравшись во всех ее тонкостях вы сделаете еще один шаг вверх по лестнице, поднявшись до конца по которой, вы очутитесь перед входом в замечательный загадочный и таинственный мир – мир программирования. Вы даже представить себе не можете, какие волшебные действия вы сможете совершать, изучив это искусство. А ведь программирование – это именно искусство. И проведем вас по этой лестнице мы – скромные создатели Loftblog.

Приятного всем просмотра! Учитесь с удовольствием! Всегда ваш Loftblog.

Рекомендуемые курсы

Источник

Циклы в программировании сложные циклы

-(3434)-(809)-(7483)-(1457) -(14632) -(1363)-(913)-(1438)-(451)-(1065)-(47672) -(912)-(14524) -(4268)-(17799)-(1338)-(13644)-(11121)-(55)-(373)-(8427)-(374)-(1642)-(23702)-(16968)-(1700)-(12668)-(24684)-(15423)-(506)-(11852) -(3308)-(5571)-(1312)-(7869)-(5454)-(1369)-(2801)-(97182)-(8706)-(18388)-(3217)-(10668) -(299)-(6455)-(42831)-(4793)-(5050)-(2929)-(1568)-(3942)-(17015)-(26596)-(22929)-(12095)-(9961)-(8441)-(4623)-(12629)-(1492) -(1748)

Циклы в программировании сложные циклы

NEXT I

, .

, , , . , , .

) , . .

) , , (). , .

– ;

– , . , – ;

– , , . . , . FOR NEXT. :

FOR I = I0 TO IN STEP DN ‘

I – (),

I0 – ( ),

IN – ( ),

DN – ( ), , .

, FOR NEXT I I0 IN. , , .

Y -3.14 -1.001591 -3.04 -1.096262 -2.94 -1.179979 -2.84 -1.251906 . 2.859999 -.6827266 2.959999 -.8029594 3.059999 -.9151694 Press any key to continue ,

– FOR . FOR.

– (). . – (11.2) (11.3);

– 11.1 – 11.3 . 11.1 , 11.2 11.3 – I.

, – , . :

)DO WHILE L < ” “> LOOP	)DO UNTIL L < ” “> LOOP
) DO < ” “> LOOP WHILE L	) D < ” “> LOOP UNTIL L

: L – .

, DO LOOP , , WHILE – , , UNTIL – .

) ) ( ), ) ) ( ). , .

Циклы в программировании сложные циклы

– – , ;

– 11.2 11.4, . , – , , , () ( ). , .. .

11.5. n. .

7. 11.5

CLS REM N REM : N – DO INPUT N LOOP N<>INT(N) OR N<=0 I%=0 : X=N DO WHILE X<>0 X = X 10 I%=I%+1 LOOP ; N; I%; END

– ( ); I , ;

– , (.. ).

11.6. n. .
8. 11.6	CLS REM N REM : N – DO INPUT N LOOP N<>INT(N) OR N<=0 I%=0 : X=N DO WHILE X<>0 X = X 10 I%=I%+1 LOOP X=N FOR J=I TO 0 STEP -1 REM C=X MOD 10 REM X=X 10 REM Z=Z + C * 10^(J-1) NEXT J Z END

– ;

– I, , I 0 -1, : , , , 10 ( ).

11.7. .

CLS

REM

RANDOMIZE R

X=FIX(RND*100)

REM – 1 REM

FOR j = 2 TO X2 ‘..

REM , ,

IF X MOD j = 0 THEN , ” – ” : END

NEXT j

REM ,

USING ” : “;

END

11.8. , 0 . , .

8. 11.8

CLS INPUT X=, X INPUT X=, Y F=0 DO WHILE Y <> 0 IF X = Y THEN F = 1 X = Y INPUT X=, Y LOOP IF F = 0 THEN REM Ҕ ELSE REM END IF END

– X Y, F ( , F=0 F=1);

– , , F=1;

– Y X Y;

– .

, , . ( ) . . , , , . . 9. . .

, , .. , . . NEXT , , .

11.7, .

11.9: 1 1000.

CLS

n=0

FOR i = 1 TO 1000 ‘

FOR j = 2 TO i 2 ‘

IF i MOD j = 0 THEN GOTO 20

NEXT j ‘

n=n+1 ‘

i ‘

20 NEXT i ‘

” :”; n

END

1. , , .

2. -.

3. , .

4. . .

. .

, FOR NEXT ( ):

t ( ) , .

. .

, . .

, FOR NEXT ( ):

t ( ) , .

. .

, , .

, FOR NEXT ( ):

t ( ) , .

. .

, . .

, FOR NEXT ( ):

t ( ) , .

. .

___________________________________________________________________

, FOR NEXT ( ):

t ( ) , .

. .

, . .

, FOR NEXT ( ):

t ( ) , .

. , .

, . .

, FOR NEXT ( ):

t ( ) , .

(n>2). .

, . .

, FOR NEXT ( ):

t ( ) , .

. m .

, . .

, FOR NEXT ( ):

t ( ) , .

m. m.

, R .

, FOR NEXT ( ):

t ( ) , .

. .

, a, .

, FOR NEXT ( ):

t ( ) , .

m. m.

, a, , .

, FOR NEXT ( ):

t ( ) , .

. , ( , , 1, ).

, . .

, FOR NEXT ( ):

t ( ) , .

. , .

, . .

, FOR NEXT ( ):

t ( ) , .

. , .

, a b, .

1. .

2. QBasic.

, . . , , , (15). : – , – () .. QBasic 255. 32767.

, . , . , , . , .

QBASIC :

AQ(33), AQ(I), AQ(I + 4/3) – ;

AD(12,3), AD(I,J), AD(I/2,J+3) – .

, – 10, DIM. DIM , , .

, pt out of range ( ).

, DIM ASD12(5 TO 50) AS INTEGER , ASD12, 5 50, .. 46 .

, , ,

DIM MASSIV1(15) MASSIV1, ( ), 0 15, .. 16 .

QBasic , – . , :

: 2014-12-08; : 1964; ?; !

! ? |

Источник

Иногда необходимо повторять одно и то же действие несколько раз подряд. Для этого используют циклы. В этом уроке мы научимся программировать циклы на C++, после чего посчитаем сумму всех чисел от 1 до 1000.

Цикл for

Если мы знаем точное количество действий (итераций) цикла, то можем использовать цикл for. Синтаксис его выглядит примерно так:

for (действие до начала цикла; условие продолжения цикла; действия в конце каждой итерации цикла) { инструкция цикла; инструкция цикла 2; инструкция цикла N; }

Итерацией цикла называется один проход этого цикла

Существует частный случай этой записи, который мы сегодня и разберем:

for (счетчик = значение; счетчик < значение; шаг цикла) { тело цикла; }

Счетчик цикла – это переменная, в которой хранится количество проходов данного цикла.

Описание синтаксиса

Сначала присваивается первоначальное значение счетчику, после чего ставится точка с запятой.
Затем задается конечное значение счетчика цикла. После того, как значение счетчика достигнет указанного предела, цикл завершится. Снова ставим точку с запятой.
Задаем шаг цикла. Шаг цикла – это значение, на которое будет увеличиваться или уменьшаться счетчик цикла при каждом проходе.

Пример кода

Напишем программу, которая будет считать сумму всех чисел от 1 до 1000.

#include <iostream> using namespace std; int main() { int i; // счетчик цикла int sum = 0; // сумма чисел от 1 до 1000. setlocale(0, “”); for (i = 1; i <= 1000; i++) // задаем начальное значение 1, конечное 1000 и задаем шаг цикла – 1. { sum = sum + i; } cout << “Сумма чисел от 1 до 1000 = ” << sum << endl; return 0; }

Если мы скомпилируем этот код и запустим программу, то она покажет нам ответ: 500500. Это и есть сумма всех целых чисел от 1 до 1000. Если считать это вручную, понадобится очень много времени и сил. Цикл выполнил всю рутинную работу за нас.

Заметьте, что конечное значение счетчика я задал нестрогим неравенством ( <= – меньше либо равно), поскольку, если бы я поставил знак меньше, то цикл произвел бы 999 итераций, т.е. на одну меньше, чем требуется. Это довольно важный момент, т.к. здесь новички часто допускают ошибки, особенно при работе с массивами (о них будет рассказано в следующем уроке). Значение шага цикла я задал равное единице. i++ – это тоже самое, что и i = i + 1.

В теле цикла, при каждом проходе программа увеличивает значение переменной sum на i. Еще один очень важный момент – в начале программы я присвоил переменной sum значение нуля. Если бы я этого не сделал, программа вылетела вы в сегфолт. При объявлении переменной без ее инициализации что эта переменная будет хранить «мусор».

Естественно к мусору мы ничего прибавить не можем. Некоторые компиляторы, такие как gcc, инициализирует переменную нулем при ее объявлении.

Цикл while

Когда мы не знаем, сколько итераций должен произвести цикл, нам понадобится цикл while или do…while. Синтаксис цикла while в C++ выглядит следующим образом.

while (Условие) { Тело цикла; }

Данный цикл будет выполняться, пока условие, указанное в круглых скобках является истиной. Решим ту же задачу с помощью цикла while. Хотя здесь мы точно знаем, сколько итераций должен выполнить цикл, очень часто бывают ситуации, когда это значение неизвестно.

Ниже приведен исходный код программы, считающей сумму всех целых чисел от 1 до 1000.

#include <iostream> using namespace std; int main() { setlocale(0, “”); int i = 0; // инициализируем счетчик цикла. int sum = 0; // инициализируем счетчик суммы. while (i < 1000) { i++; sum += i; } cout << “Сумма чисел от 1 до 1000 = ” << sum << endl; return 0; }

После компиляции программа выдаст результат, аналогичный результату работы предыдущей программы. Но поясним несколько важных моментов. Я задал строгое неравенство в условии цикла и инициализировал счетчик i нулем, так как в цикле while происходит на одну итерацию больше, потому он будет выполняться, до тех пор, пока значение счетчика перестает удовлетворять условию, но данная итерация все равно выполнится. Если бы мы поставили нестрогое неравенство, то цикл бы закончился, когда переменная i стала бы равна 1001 и выполнилось бы на одну итерацию больше.

Теперь давайте рассмотрим по порядку исходный код нашей программы. Сначала мы инициализируем счетчик цикла и переменную, хранящую сумму чисел.

В данном случае мы обязательно должны присвоить счетчику цикла какое-либо значение, т.к. в предыдущей программе мы это значение присваивали внутри цикла for, здесь же, если мы не инициализируем счетчик цикла, то в него попадет «мусор» и компилятор в лучшем случае выдаст нам ошибку, а в худшем, если программа соберется – сегфолт практически неизбежен.

Затем мы описываем условие цикла – «пока переменная i меньше 1000 – выполняй цикл». При каждой итерации цикла значение переменной-счетчика i увеличивается на единицу внутри цикла.

Когда выполнится 1000 итераций цикла, счетчик станет равным 999 и следующая итерация уже не выполнится, поскольку 1000 не меньше 1000. Выражение sum += i является укороченной записью sum = sum + i.

После окончания выполнения цикла, выводим сообщение с ответом.

Цикл do while

Цикл do while очень похож на цикл while. Единственное их различие в том, что при выполнении цикла do while один проход цикла будет выполнен независимо от условия. Решение задачи на поиск суммы чисел от 1 до 1000, с применением цикла do while.

#include <iostream> using namespace std; int main () { setlocale(0, “”); int i = 0; // инициализируем счетчик цикла. int sum = 0; // инициализируем счетчик суммы. do {// выполняем цикл. i++; sum += i; } while (i < 1000); // пока выполняется условие. cout << “Сумма чисел от 1 до 1000 = ” << sum << endl; return 0; }

Принципиального отличия нет, но если присвоить переменной i значение, большее, чем 1000, то цикл все равно выполнит хотя бы один проход.

Попрактикуйтесь, поэкспериментируйте над собственными примерами задач. Циклы – очень важная вещь, поэтому им стоит уделить побольше внимания. Когда поймете, как работают циклы – можете смело переходить к изучению следующего урока.

Следующий урок – Массивы в C++ →.

Источник

Источник: https://академия-разработчиков.рф

Видео: YouTube

Рассмотрим организацию циклов в процессорах. Кто еще не знаком со структурной схемой процессора и системой команд рекомендую ознакомиться в предыдущих статьях.

Структура процессора и система команд

Циклические конструкции в программах используются для многократного выполнения участка программы. К примеру, необходимо вычислить значение со школы всем известной линейной функции.

Вычисление значения линейной функции

Проблема в том, что в нашем процессоре нет команды умножения. Однако, мы знаем, что умножение это многократно повторяющееся сложение (подробнее в материале об арифметико-логическом устройстве). Команда сложения (в прошлом уроке мы писали на Си как раз программу сложения) в процессоре есть, поэтому это станет простым и хорошим примером того, как на самом низком уровне организованы циклические конструкции.

Пример цикла в языке Си.

При помощи языка С запишем решение этой задачи. Для начала установим значение исходных данных, это параметры линейной функции и значение переменной х. Конструкции, организующие многократное выполнение участка программы называются циклом, а многократно выполняющийся участок программы называют телом цикла. Тут начинается циклическая конструкция while.

Циклическая конструкция while

Синтаксический смысл ее такой. Пока выражение в круглых скобках истинно, выполнять все что внутри фигурных скобок, то есть тело цикла. В теле две операции. Одна из них это вычисление промежуточного значения результата, другая вычитание единицы из х. Икс используется для вычисления истинности выражения, поэтому еще его называют переменной цикла.

Рассмотрим решение задачи на блок схеме.

Блок-схема алгоритма

К результату добавляется значение переменной a . Потом из переменной цикла вычитается единица. При вычитании бит переноса, он же флаг переноса, приобретает одно из двух значений. Если он равен 1, то продолжаем выполнение. При этом флаг переноса будет сброшен в 0. Следующая проверка заставит программу перейти к началу тела цикла. Чем это все обусловлено? Прежде всего тем, что команда условного перехода всего лишь одна и работает она именно так. После очередного выполнения тела цикла, скоро окажется, что флаг переноса 0. Тогда будет произведен выход из цикла к оставшимся операциям. Это добавления к результату b, вывод результата.

Бит переноса.

Рассматриваемый процессор довольно слабоват, не только своей разрядностью 8 бит, но и разнообразием команд. Рассмотрим условие, при которых бит переноса приобретает то или иное значение. Над переменной цикла производится одна и та же операция вычитания единицы.

Появление бита переноса при вычитании

Как можно заметить, бит переноса при этом будет единичный, кроме одного случая. Этот случай вычитания единицы из 0. Таким образом, чтобы цикл выполнился три раза, переменная цикла должна будет иметь три значения. Это 2, 1, 0. После этого будет произведен выход из цикла. А еще это означает, что из переменной цикла нужно будет заранее вычесть 1.

Отладка программы цикла.

Выполним отладку программы после ее компиляции из исходного кода на языке C. На первом шаге в аккумулятор загружается значение x, он же переменная цикла. X лежит в 4 ячейке.

Заранее вычитаем из него единицу. Сохраняем его обратно.

Сейчас уже выполняется тело цикла. Заносим в аккумулятор промежуточное значение результата из ячейки 6. Добавляем к нему переменную. Сохраняем промежуточный результат.

Теперь необходимо поработать с переменной цикла. Для этого загрузим ее в аккумулятор, вычтем единицу и сохраним обратно в память.

Флаг переноса на первом выполнении тела цикла будет 1. Поэтому произойдет сброс флага и следующая проверка.

Переход на начало тела цикла.

Далее все повторится до тех пор, пока флаг переноса не станет нулевым.

После выхода из цикла остается добавить к результату b. Сохранить и вывести результат.

На этом первое знакомство с циклической конструкцией подошло к концу. Очень важно понять, что условные переходы вполне способны организовать циклическое выполнение участка программы. Также никогда не нужно забывать, что проверки условия выхода из цикла и манипуляции с переменной цикла происходят на тех же узлах процессора, что и полезные вычисления. На все тратится время его работы. Если тело цикла слишком короткое, то довольно существенная часть операций процессора может уйти не на полезную работу. Методы борьбы с этим явлением будут рассмотрены в будущем.

Источник