Когда используется оператор цикла с параметром

Здравствуйте. Оператор цикла с параметром используется в тех случаях, когда некоторое однообразное действие надо повторить определенное количество раз. Особенно, если это количество достаточно велико. Бывают же такие задачи, когда необходимо, например, вычислить сумму каких-либо величин, каждая из которых вычисляется по формуле. Ведь если непосредственно вычислять сумму 1 + 2 + 3 + … + 1000, то программа разрастется до невообразимых масштабов.

Оператор цикла с параметром в народе ещё называют “оператор For”, и в Pascal он бывает двух типов (второй тип смотрите ниже). Первый записывается так:

for i := N1 to N2 do
<ОПЕРАТОР>

Всё, что находится между for и do, называется заголовком цикла, после do – телом цикла. Переменная i зазывается параметром цикла и имеет порядковый тип (целые числа, логический тип, символы, перечислимый и диапазонный тип). Слова for, to и do – это служебные слова Pascal, которые использовать в своих программах для обозначения переменных нельзя. Индекс i, которым обозначаются номера действий в операторе цикла, изменяется от меньшего N1 к большему N2 (N1 ≤ N2). Первый номер N1 по значению не должен превышать второй N2, иначе цикл не запустится и ОПЕРАТОР ни разу не выполнится.

Важно помнить: ИЗМЕНЯТЬ ПАРАМЕТР ЦИКЛА i В ТЕЛЕ ЦИКЛА НЕЛЬЗЯ! — это вызовет ошибку.

Оператор цикла этого типа действует как:

— сначала индекс i приравнивается N1 – минимальному возможному значению;
— потом проверяется, не превышает ли i второго номера N2 (i ≤ N2). Если это условие выполняется, то идем на следующий пункт, иначе (то есть при i > N1) – выходим из цикла;
— выполняется ОПЕРАТОР в теле цикла;
— далее увеличивается i на 1, и повторяем со второго пункта (т.е. проверяем истинность условия i ≤ N2, выполняем оператор, увеличиваем i на 1, и т.д).

В роли начального значения N1 наиболее часто используют 1 или 0 (это зависит от задачи).

Приведем пример с вычислением упомянутой ранее суммой 1 + 2 + 3 + … + 1000 первых 1000 натуральных чисел. Поскольку нужно сложить числа от 1 до 1000 включительно, то было бы естественно изменять индекс i от 1 до 1000. Тогда на каждой итерации цикла (при каждом выполнении) искомую сумму, которую мы обозначим sum, будем увеличивать на i. Вот, что у нас получится.

Посчитать сумму первых 1000 натуральных чисел

Код Pascal

После запуска программы вы должны увидеть результат: 500500. Что делает наша программа?

Решим ещё одну простенькую задачку:

Напечатать ряд чисел 20 в виде: 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20.

Код Pascal

Мы видим, что количество выводимых чисел равно 10, поэтому запускаем цикл от 1 до 10, и выводим число 20 оператором вывода write(). Обратите внимание, что величина индекса изменяется лишь в пределах [1, 10], поэтому не имеет смысла использовать целый тип integer – достаточно обойтись типом byte (8 бит, или 1 байт). Особенность этого примера в том, что код программы не содержит переменной i в теле цикла (напоминаю, тело цикла – часть программы после do) – мы просто выводили несколько раз число 20. Бывает, когда параметр цикла используется в теле цикла, но во многих простеньких программах его использование лишнее.

А вот пример простой задачи, когда параметр цикла используется:

Напечатать “столбиком” все целые числа от 12 до 25.

Если промежуточное выводимое число обозначить n, то изменяя его с 12 по 25 включительно, выведем все числа. Только здесь нужно задействовать оператор вывода writeln – с переводом курсора на следующую строку.

Код Pascal

И ещё один пример:

Напечатать таблицу умножения на 7.

Код Pascal

Вместо “крестика” (знак умножения) можете использовать что-либо другое например, клавиатурные “звездочку” или букву “x”. После запуска программы у вас должно получится так:

7 × 1 = 7
7 × 2 = 14
7 × 3 = 21
7 × 4 = 28
7 × 5 = 35
7 × 6 = 42
7 × 7 = 49
7 × 8 = 56
7 × 9 = 63
7 × 10 = 70

Если вместо ОПЕРАТОРА в теле цикла необходимо выполнить несколько операторов, то их нужно заключить в операторные скобки BEGIN … END, и разделить между собой точкой с запятой (в конце последнего оператора, перед закрывающим end, точку с запятой ставить не обязательно). Образованая таким образом конструкция из нескольких операторов называется составным оператором:

for i := N1 to N2 do
begin
<ОПЕРАТОР 1>;
<ОПЕРАТОР 2>;
<ОПЕРАТОР 3>;
…………
<ОПЕРАТОР k>
end.

Операторы в составном операторе в цикла выполняются один за другим, после чего по возможности производится переход на следующую итерацию. Наведем примеры.

Рассчитать значения y для значений х, равных 4, 5, …, 28: y = 2t2 + 5.5t – 2, если t = x + 2.

Код Pascal

Синтаксис другого типа оператора цикла с параметром задается следующим образом:

for i := N1 downto N2 do
<ОПЕРАТОР>

Отличие этого цикла от первого только в том, что значение индекса i не увеличивается, а уменьшается (на это указывает английское слово down, означающе “вниз”). Таким образом, начальное значение N1 параметра цикла i должно быть НЕ МЕНЬШЕ конечного N2 (N1 ≥ N2), ибо в противном случае цикл ни разу не выполнится.

Для примера решим такую задачу:

Вычислить сумму первых 1000000 членов гармонического ряда.

Гармоническим рядом в математике называют ряд, составленный из чисел, обратных к натуральным: 1 + 1/2 + 1/3 + … + 1/n + … . По условию нужно сложить первые 1000000 (один миллион) членов, только мы это сделаем в обратоном по отношению к указанному выше порядке: 1/1000000 + 1/999999 + … + 1/3 + 1/2 + 1.

Код Pascal

А вот как эта задача решается с циклом первого типа, посмотрите на странице for 10-14. Только нужно иметь ввиду, что, хотя гармонический ряд и является расходимым – его частичные суммы стремятся к бесконечности при неограниченном возрастании членов) – но растет гармонический ряд очень медленно.

Вообще, в каждом отдельном случае нужно решать, какой цикл с параметром использовать лучше – с возрастающим или убывающим параметром. В разделе Задачника в группе “for” есть много примеров на тему цикла с параметром, например, Функции с использованием факториала. А пока на этом все, если есть вопросы или пожелания, пишите в комментариях.