Какие есть циклы в паскале

Когда в алгоритме некоторое действие нужно выполнить несколько раз, используются циклы. В программирование цикл – это многократное повторение определенных инструкций. Циклы состоят из заголовка и тела. Заголовок содержит в себе условия, которые определяют работу цикла, а тело – повторяющиеся действия. В ЯП Pascal есть три вида циклов:

цикл с параметром;

цикл с предусловием;

цикл с постусловием.

Их алгоритмы выполнения различны, но есть и общее: после выполнения тела цикла, проверяется условие, и в зависимости от него работа цикла заканчивается, либо снова выполняется тело.

For – цикл с параметром

Цикл с параметром, известный также как цикл со счетчиком, используется при известном количестве повторений. Он имеет две формы записи:

1. For <счетчик>:=< начальное значение> To <конечное значение> Do <тело цикла>;
2. For <счетчик>:=<начальное значение> Downto <конечное значение> Do <тело цикла>;

Счетчик – это переменная порядкового типа. Начальное и конечное значение должны быть того же типа, что и счетчик. Тело выполняется до тех пор пока условие истинно.

Формы записи, представленные выше, отличаются словами To и Downto. Если Вы используете цикл с To, то значение счетчика с каждым шагом будет увеличиваться на единицу, а если с Downto, то уменьшаться. Из этого следует, что в первом варианте начальное значение не должно превышать конечное, во втором – верно противоположное. В программе ниже, указанное пользователем количество раз, будут выводиться символы.

Здесь тело цикла не заключено в Begin-End, так как оператор всего один. Но если их будет больше, то операторные скобки обязательны. Стоит также отметить, что счетчик по выходу из цикла не будет иметь определенного значения, но если цикл закончиться раньше положенного, то счетчик сохранит последнее, записанное в него значение.

While – цикл с предусловием

Оператор While – начинает описание цикла с предусловием. Такой вид цикла нужен, в тех алгоритмах, где число повторений неизвестно заранее. В общем виде он выглядит так:

While <выражение> Do <тело цикла>;

Если выражение истинно, то тело выполняется, иначе цикл завершается. Поэтому нужно составить такой код, чтобы на какой-то из итераций выражение стало ложным, и цикл не выполнялся бесконечно.

Пример программы написанный с использованием цикла While:

В данном коде использовался составной оператор Begin-End, так как операторов в теле цикла несколько.

Repeat – цикл с постусловием

Главной особенностью цикла с постусловием (часто встречается название: цикл-ДО) является выполнение его тела минимум один раз. Это связано с тем, что условие записывается в конце и соответственно вначале выполнится тело, а затем провериться условие. Формально он выглядит так:

Repeat

<тело цикла>

Until <условие>

В противоположность двум рассмотренным прежде циклам, этот прекращает свое выполнение тогда, когда условие становиться истинным, т. е. чтобы итерации продолжались условие должно быть ложно. Рассмотрим работу цикла с постусловием на примере:

Программа продолжает работать до тех пор, пока пользователь не допустит ошибку в ответе. Думаю, Вы заметили, что в примере (непосредственно в цикле) составной оператор Begin-End, несмотря на количество операторов не поставлен. Просто его роль выполняют слова repeat и until.

Для переходных манипуляций с циклом обычно используются три оператора:

Goto – переходит в отмеченную область;

Break – производит безусловный выход из цикла;

Continue – осуществляет переход к новой итерации.

Похожие записи:

• Общая структура программы Паскаль
• Работа с текстовыми файлами Паскаль
• Операторы ввода вывода Паскаль
• Знакомство с Турбо Паскаль 7.0
• Pascal. Условный оператор Case.

Источник

Здравствуйте, дорогие читатели! Вот мы с вами и подошли к изучению циклов. Циклы в Паскаль. Что это такое? Как этим пользоваться? Для чего они нужны? Именно на эти вопросы я сегодня и отвечу.

Если вы читали этот урок, то знаете, что существует три вида алгоритмов: линейный, разветвляющийся и циклический. Мы с вами уже знаем, как реализовывать линейные и разветвляющиеся алгоритмы на Паскале. Приступим к изучению последнего типа алгоритмов.

В языке Pascal, как и в большинстве языков программирования, существует три типа циклических конструкций.

Любой цикл состоит из тела и заголовка. Тело цикла – это набор повторяющихся операторов, а условие – это логическое выражение, в зависимости от результата которого и происходит повторное выполнение цикла.

Возьмем одну задачу, которую будем решать, используя различные виды циклов.

Задача 1. Вывести все числа от 1 до числа, введенного с клавиатуры.

While, или цикл с предусловием

Как вы, наверное, уже поняли из названия, while – это цикл, в котором условие стоит перед телом. Причем тело цикла выполняется тогда и только тогда, когда условие true; как только условие становится false, выполнение цикла прекращается.

While имеет формат:

while < условие> do <оператор 1>; {Пока … делай ….}

Данный цикл подходит только для одного оператора, если же вы хотите использовать несколько операторов в своем коде, вам следует заключить их в операторные скобки – begin и end;.

Решение задачи.

program example_while; var i, N: integer; { объявляем переменные } begin i := 1; { Присваиваем i значение 1 } readln(N); { Считываем последнее число } while i <= N do {Как только i станет больше N, цикл прекратится (можно было бы написать просто <, но пришлось бы добавлять 1 к N) } begin {Открываем операторные скобки} write(i, ‘ ‘); {Выводим i} Inc(i); {увеличиваем i на один.} end; { закрываем скобки } end.

Repeat, или цикл с постусловием

Repeat – полная противоположность while. Repeat – это цикл, в котором условие стоит после тела. Причем оно выполняется тогда и только тогда, когда результат условия false; как только логическое выражение становится true, выполнение цикла прекращается.

Repeat имеет формат:

repeat { повторяй … }

<оператор 1>;

< оператор 2>;

…

until {до…} <условие>

Begin и end не требуются.

Решение задачи.

program example_repeat; var i, N: integer;{ объявляем переменные } begin i := 1; { Присваиваем i значение 1 } readln(N); { Считываем последнее число } repeat {после repeat не требуется begin и end } write(i, ‘ ‘); {Выводим i} Inc(i); {увеличиваем i на один.} until i = N + 1; {Например, i = 11, а N = 10. Цикл прекратится, так условие стало true.} end.

For, или цикл с параметром

For – это цикл, в котором тело выполняется заданное количество раз.

Существует две формы записи этого цикла:

Первая форма

for <счетчик1> := <значение1> to <конечное_значение> do <оператор1>;

После каждой итерации значение <счетчик1> будет увеличиваться на 1.

<значение1> – это начальное значение счетчика. Это может быть переменная или число.

<конечное_значение> : как только значение <счетчик1> станет больше <конечное_значение>, выполнение цикла прекратится.

Если требуется написать несколько операторов в теле цикла, используем begin и end.

И <счетчик1>, и <конечное_значение>, и <значение1> – переменные целого типа.

Чаще всего в качестве счетчика используется переменная i.

Вторая форма

for <счетчик2> := <значение2> downto <конечное_значение> do <оператор1>;

После каждой итерации значение <счетчик2> будет уменьшатся на 1.

<значение2> – это начальное значение счетчика.

<конечное_значение> : как только значение <счетчик2> станет меньше <конечное_значение>, выполнение цикла прекратится.

Два важных примечания:

1. Цикл повторяется, пока значение значение счетчика лежит в отрезке [значение ; конечное_значение].
2. Изменять значение счетчика внутри тела нельзя! Вот что выводит компилятор:

Решение задачи:

program example_for; var i, N: integer; begin read(N); {предположим, что мы ввели 10} for i := 1 to N do write(i, ‘ ‘); {количество итераций – 10 – 1 + 1 = 10} end.

Согласитесь, данный код проще и лаконичнее, чем все предыдущие. И цикл for – не совсем обычный цикл, в нем нет логического условия. Поэтому цикл с параметром в программировании называют синтаксическим сахаром. Синтаксический сахар – это дополнения синтаксиса языка программирования, которые не добавляют новых возможностей, а делают использование языка более удобным для человека.

Давайте решим пару задач.

For1. Даны целые числа K и N (N > 0). Вывести N раз число K.

Организовываем простой цикл от 1 до требуемого числа.

program for1; var K, N, i: integer; begin read(K, N); for i := 1 to N do write(K, ‘ ‘); {Пишем К через пробел } end.

For2. Даны два целых числа A и B (A < B). Вывести в порядке возрастания все целые числа, расположенные между A и B (включая сами числа A и B), а также количество N этих чисел.

Так как A < B, то цикл должен будет выводить все числа от А до B. Чтобы сосчитать количество чисел, используем формулу: <конечное_значение> – <начальное_значение> + 1.

program for2; var A, B, i, count: integer; begin read(A, B); for i := A to B do write(i, ‘ ‘); {выписываем числа от меньшего к большему} count := B – A + 1; {считаем количество чисел} writeln; write( ‘Количество чисел – ‘, count); end.

For9. Даны два целых числа A и B (A < B). Найти сумму квадратов всех целых чисел от A до B включительно.

Организовываем такой же цикл, как и в предыдущей задаче, но одновременно суммируем квадраты всех чисел. Чтобы высчитать квадрат, используем функцию Sqr.

program for9; var A, B, i, S: integer; begin read(A, B); S := 0; {PascalABC делает это автоматически, но если у вас другой компилятор советуем обнулять переменные вручную} for i := A to B do S := S + Sqr(i); {складываем все квадраты} writeln; write( ‘Сумма квадратов – ‘, S); end.

For13°. Дано целое число N (> 0). Найти значение выражения 1.1 – 1.2 + 1.3 – … (N слагаемых, знаки чередуются). Условный оператор не использовать.

Для того, чтобы поменять знак, каждую итерацию цикла меняем значение специальной переменной на противоположное.

program for13; var N, A, i: integer; S: real; begin Write(‘N = ‘); readln(N); S := 1.1; A := 1; {Сначала положительное} for i := 2 to N do {первую итерацию цикла мы уже произвели, поэтому начинаем отсчет с 2} begin A := -A; {Теперь отрицательное} S := S + A * (1 + i / 10); {Складываем} end; Writeln(S:5:1); {Отдадим под дробную часть одно знакоместо} end.

While1°. Даны положительные числа A и B (A > B). На отрезке длины A размещено максимально возможное количество отрезков длины B (без наложений). Не используя операции умножения и деления, найти длину незанятой части отрезка A.

Каждый раз вычитаем B из А, пока А – В >= 0.

program while1; var A, B: integer; begin readln(A, B); while (A – B) >= 0 do A := A – B; {Пока разница положительная, вычитаем. Необходимо предусмотреть вариант с кратностью А и B, поэтому >=} write(A); end.

While4°. Дано целое число N (> 0). Если оно является степенью числа 3, то вывести True, если не является – вывести False.

Действуем следующим образом: пока N делится нацело на три, делим N нацело. Затем, если N = 1 – число является степенью тройки; если N <> 1, тогда число – не степень тройки. Для того чтобы решить эту задачу, требуется знать, что такое div и mod, и как работают логические выражения.

program while4; var N: integer; begin readln(N); while N mod 3 = 0 do N := N div 3; {Пока остаток от деления на три равен нулю, делим N нацело } writeln(N = 1); {логическое выражение} end.

На сегодня все! Не забывайте почаще заходить на наш сайт и кликать по кнопочкам, которые расположены перед комментариями.

Источник

Общие сведения

Практически во всех языках программирования применяются компоненты, которые называются циклами. Возможно обойтись и без них, но этот подход редко применяется среди программистов, поскольку современные приложения используют пакетную обработку данных. Каждый разработчик программного обеспечения должен решать самостоятельно, стоит ему применять циклы или нет.

Специалисты, опираясь на психологию человека, разработали специализированный алгоритм. Если выполнять все его пункты, то результат будет поразительным. Инструкцию также можно использовать для изучения какой-либо другой дисциплины, но в этом случае ее необходимо переделать. Для теории применяется такой алгоритм:

• Достоинства и недостатки применения циклов.
• Синтаксис, необходимый для использования циклических операторов. Общая информация о блок-схемах. Абстрактные модели.

Далее следует разобрать подробно каждый пункт инструкции. Пропускать их запрещается. Обучаемый просто потеряет зря время либо сам процесс обучения существенно увеличится. Для начала нужно разобрать основные достоинства и недостатки применения циклов в Турбо Паскале.

Правила применения

Каждый программист, независимо от уровня его профессионализма, сталкивается с принятием решения о целесообразности использования цикла в программном продукте. На начальных стадиях обучения необходимо проработать каждый элемент кода, составляя сложные структуры. Хотя в последнем случае можно обойтись упрощенными вариантами.

Основной принцип программиста – максимальное упрощение кода или оптимизация. Простым примером являются конструкторы сайтов. При генерации web-страницы в ее теле появляется много ненужных элементов. Например, специалист при создании одной страницы уложится в 200 строк html-кода, а конструктор способен сгенерировать в 4 или 5 раз больше.

Упрощение кода

Циклы в некотором случае могут быть тоже лишними. Однако не всегда целесообразно их использовать, поскольку этот подход существенно влияет на скорость вычислений. Для примера следует разобрать случай, когда необходимо вывести всего лишь несколько строк на экран. Проще использовать специальный оператор write или writeln, который занимает незначительный объем оперативной памяти. Для организации кода приложений с учетом признаков «хорошего тона» необходимо воспользоваться следующей инструкцией:

• Цель приложения.
• Количество генерируемой информации (маленький или большой объем).
• Простота кода.
• Количество строк.

Первый элемент инструкции – основное предназначение программы. Если она применяется для вывода массивов информации, то при использовании циклов объем кода существенно сократится, но будет нагрузка на «железо», поскольку для цикла формируется область в оперативной памяти, занимающая некоторое место. Это связано с тем, что нужна запись итератора, его интервал изменения, а также постоянное сравнение его значения с условием, которое задано в теле цикла. Кроме того, необходима отдельная динамическая ячейка для записи временных значений.

Если нужно вывести всего несколько строк, то желательно воспользоваться обыкновенным оператором вывода write или его модификацией. Когда нужно выполнить вывод значительного количества информации, то рекомендуется воспользоваться циклами.

В любой программе следует избегать дублирования кода, поскольку такая парадигма значительно облегчает его читабельность, а это очень важно для доработки приложения. Несмотря на то что язык Турбо Паскаль не поддерживает объектно-ориентируемую структуру, следует помнить о блоках. Несоблюдение блочной структуры может привести к серьезным последствиям.

Количество строк необходимо оптимизировать, то есть их должно быть минимум. Для этого следует использовать разнообразные приемы, вплоть до процедур и функций. Последние применяются, когда следует выполнить в программе несколько однотипных операций, например, вычислить число в некоторой степени, а затем эту процедуру повторить в середине и конце кода.

Достоинства и недостатки

Перед применением циклов необходимо разобраться в их достоинствах и недостатках. К первым можно отнести следующее:

• Простота применения.
• Уменьшение количества кода.
• Универсальность.
• Читабельность.
• Обработка и вывод больших массивов информации.

Если знать синтаксис циклов, то можно создавать простые приложения, процедуры и функции для конечных и промежуточных вычислений. У них упрощенная структура, в которой довольно легко разобраться. Во втором случае они уменьшают количество программного кода, а этот момент очень важен. Универсальность достигается гибкостью настройки для процедур и функций, а также возможностью использования вложенных циклов.

Читабельность кода приложения зависит от его структуры. Кроме того, при их применении количество кода существенно уменьшается. Последним достоинством является специфика применения элемента. Если требуется обработать или вывести большое количество информации, то применение циклов – крайняя необходимость. Этот подход позволит не только сохранить драгоценное время, но и избежать множества ошибок.

Следует отметить, что несмотря на множество достоинств, циклы обладают и недостатками. Поэтому некоторые программисты избегают их применения в отдельных приложениях. К отрицательным сторонам следует отнести:

• Ресурсоемкость.
• Зацикливание (зависание).

В первом случае цикл потребляет некоторое количество ресурсов, что сказывается на быстродействии программного продукта. Если в коде произошла ошибка, то возможно «зависание» приложения, которое приводит к существенному снижению быстродействия компьютера, а также к системным ошибкам в операционной системе. При возникновении последних может потребоваться экстренная перезагрузка вычислительной машины, в результате чего вероятна потеря данных, находящихся в оперативной памяти.

Синтаксис циклов

Перед разбором синтаксиса основных циклов языка программирования Турбо Паскаль необходимо обратить внимание на их классификацию. Их можно условно разделить на три типа:

• с параметром;
• постусловием;
• предусловием.

Следует отметить, что для понимания классификации нужно разобраться со структурой, то есть элементами, из которых он состоит. К ним относятся заголовок (условие) и тело. Условие – основной элемент, имеющий вид логического выражения. Последнее принимает только два значения – ложь и истина. Первое на машинном языке кодируется 0, а второе – 1. Однако такой вид кодировки приемлем только для Турбо Паскаля. В современных языках программирования кодировка следующая: ложь – FALSE, а истина – TRUE. Телом называется группа операторов, переменных и операндов, необходимых для обработки результата.

В зависимости от условия, идет обработка данных. Циклы очень часто применяются вместе с оператором IF-ELSE. Последний переводится таким образом: если – иначе. В первый блок (если) вставляется условие. Если оно выполняется, то производятся одни действия, а если нет (иначе) – другие. Этот механизм очень удобен, поскольку придает программному продукту сложную структуру.

Следует отметить, что можно использовать вложенные циклы. Специалисты рекомендуют перед написанием условий внимательно изучить таблицу истинности, поскольку выражения могут быть сложными.

Параметрический тип

К циклу с параметром принадлежит for (блок-схема 1). В нем тело выполняется заданное число раз. Это зависит от некоторого параметра (итератора). Существует 2 класса записи команд, состоящих из следующего списка:

• for <iterator1> := <value_first> to <value_last> do <operator>.
• for <iterator2> := <value_last> to <value_first> do <operator>.

В первом случае после каждой операции, которая завершилась без ошибок, <iterator1> : = <value_first> будет увеличивать на 1. Выражение <iterator1> – переменная, принимающая значение <value_first>. Итерация цикла останавливается, когда <iterator1> эквивалентен <value_last>. Служебное слово «to» обозначает интервал изменения итератора.

Знак «:=» – оператор присваивания итератору величины <value_first>. Его не следует путать со знаком равенства «=», поскольку последний применяется в логических выражениях для сравнения величин. Зарезервированное слово «do» означает передачу значения итератора соответствующему выражению.

Второй класс записи имеет другую логику исполнения. Значение итератора <iterator2> уменьшается на 1 до начальной величины <value_first>. В этом случае расшифровка всех зарезервированных слов совпадает с первым классом.

Блок-схема 1. Цикл for.

Стоит обратить внимание, что когда необходимо написать несколько выражений в теле, следует использовать блок do begin-end. Тело располагается между begin и end. Кроме того, следует придерживаться определенной последовательности действий (алгоритма), чтобы правильно написать соответствующий код.

Использование предусловия

В Турбо Паскале циклом с предусловием является while (блок-схема 2). В нем условие стоит перед телом. Все операции в последнем выполняются до того момента, пока значение выражения в условии не будет эквивалентно FALSE (0). В результате этого работа while прекращается. Далее выполняются остальные блоки, находящиеся вне цикла. Формат while имеет такой вид: while <логическое выражение> do <operator1>. Транскрипция имеет такой вид: пока выполняется условие – делай.

Блок-схема 2. Цикл с предусловием while.

Необходимо отметить, что при использовании нескольких операторов, их следует применять внутри блока begin-end. Кроме того, значение итератора в условии увеличивается на 1. Шаг является постоянным. Однако его можно изменять для примера таким образом: i = i + 2. Инициализацию переменной нужно проводить перед циклом.

В блок-схеме переменная «с» является итератором. Перед условием всегда необходимо производить очистку (обнулять). Это связано с тем, что в памяти может храниться такая же переменная с некоторым значением, при обращении к которому произойдет ошибка или код будет функционировать некорректно. Процесс может вызвать бесконечность вычислений, что приводит к «зависанию».

Логическое выражение в конце

Можно поставить логическое выражение после тела. В этом случае получится конструкция repeat-until или цикл с постусловием (блок-схема 3). Его формат имеет такой вид (состоит из нескольких строк):

repeat {не используется конструкция begin-end}

write(i) {Вывод итератора}

i = i + 1 {увеличение на 1}

until i = 10 {прекращение работы цикла при i = 10}.

Блок-схема 3. Цикл с постусловием repeat-until.

Специалисты не рекомендуют использовать repeat-until, поскольку в некоторых случаях возможны «зависания» программы. Параметр «i» называют счетчиком. Его значение может быть равно только целому числу. В противном случае итерационный элемент вызовет ошибку и выполнение программы невозможно будет остановить. Это очень часто происходит при подсчете суммы положительных чисел, представленных некоторым промежутком, или геометрической прогрессии.

Кроме того, в repeat-until можно использовать метку Goto, позволяющую переходить в определенную область тела. Аварийный выход осуществляется при помощи зарезервированного слова break. Последний следует указывать всегда после условия, поскольку это уменьшит вероятность «зависания» приложения. Если указан зарезервированный оператор continue, то произойдет переход к новой итерации. Его можно применять для задержки (паузы или прерывания) вычислений до ввода определенного значения или нажатия клавиши.

Таким образом, циклы языка Турбо Паскаль играют важную роль в оптимизации программного кода, но иногда от них следует отказаться.

Источник