 |
Цикл с предусловием (while)
|
|
|
|
Цикл с предусловием реализует структурную схему, приведенную на рисунке 6.6 а, и имеет вид:
while (выражение) оператор
Выражение определяет условие повторения тела цикла, представленного простым или составным оператором. Выполнение оператора начинается с вычисления выражения. Если оно истинно (не равно false), выполняется оператор цикла. Если при первой проверке выражение равно false, цикл не выполнится ни разу. Тип выражения должен быть арифметическим или приводимым к нему. Выражение вычисляется перед каждой итерацией цикла.
В круглых скобках после ключевого слова while можно вводить описание переменной. Областью ее действия является цикл:
while (int х = 0){... /* область действия х */ }
Пример (программа печатает таблицу значений функции у=х2+1 во введенном диапазоне):
#include <stdio.h>
int main(){
float Xn, Xk, Dx;
printf("Введите диапазон и шаг изменения аргумента: ");
scanf("%f%f%f", &Xn, &Xk, &Dx);
printf("| X | Y |\n"); // шапка таблицы
float X = Xn; // установка параметра цикла
while (X <= Xk){ // проверка условия продолжения
printf("| %5.2f | %5.2f |\n", X, X*X+1); // тело цикла
X += Dx; // модификация параметра
}
return 0;
}
Цикл с постусловием (do while)
Цикл с постусловием реализует структурную схему, приведенную на рисунке 6.5б, и имеет вид:
do оператор while выражение;
Сначала выполняется простой или составной оператор, составляющий тело цикла, а затем вычисляется выражение. Если оно истинно (не равно false), тело цикла выполняется еще раз. Цикл завершается, когда выражение станет равным false или в теле цикла будет выполнен какой-либо оператор передачи управления. Тип выражения должен быть арифметическим или приводимым к нему.
Пример (программа осуществляет проверку ввода):
|
|
|
#include <iostream.h>
int main(){
char answer;
do{
cout «"\nКупи слоника! ";
cin» answer; }
while (answer!= 'y');
return 0;
}
Пример. Программа вычисляет квадратный корень вещественного аргумента X с заданной точностью Eps по итерационной формуле:
,
где yn-1 - предыдущее приближение к корню (в начале вычислений выбирается произвольно); уn - последующее приближение. Процесс вычислений прекращается, когда приближения станут отличаться друг от друга по абсолютной величине менее чем на величину заданной точности.
#include <stdio.h>
#include <math.h>
int main(){
double X, Eps; // аргумент и точность
double Yp, Y = 1; // предыдущее и последующее приближение
printf("Введите аргумент и точность: ");
scanf("%f%f", &Х, &Eps);
do{
Yp = Y;
Y = (Yp + X/Yp)/2;}
while (fabs(Y - Yp) >= Eps);
printf("\nKopeнь из %f равен %f", X, Y);
return 0;
}
Цикл с параметром (for)
Цикл с параметром имеет следующий формат:
for (инициализация; выражение; модификации) оператор;
Инициализация используется для объявления и присвоения начальных значений величинам, используемым в цикле. В этой части можно записать несколько операторов, разделенных запятой (операцией «последовательное выполнение»), например, так:
for (int i = 0, j = 2;...
int k, m;
for (k = 1, m = 0;...
Областью действия переменных, объявленных в части инициализации цикла, является цикл. Инициализация выполняется один раз в начале исполнения цикла.
Выражение определяет условие выполнения цикла: если его результат, приведенный к типу bool, равен true, цикл выполняется. Цикл с параметром реализован как цикл с предусловием.
Модификации выполняются после каждой итерации цикла и служат обычно для изменения параметров цикла. В части модификаций можно записать несколько операторов через запятую. Простой или составной оператор представляет собой тело цикла. Любая из частей оператора for может быть опущена (но точки с запятой надо оставить на своих местах!).
Пример (оператор, вычисляющий сумму чисел от 1 до 100):
|
|
|
for (int i = 1, s = 0; i<=100; i++) s += i;
Пример (программа печатает таблицу значений функции у=х2+1 во введенном диапазоне):
#include <stdio.h>
int main(){
float Xn, Xk, Dx, X;
printf("Введите диапазон и шаг изменения аргумента: ");
scanf("%f%f%f", &Хn, &Xk, &Dx);
printf("| X | Y |\n");
for (X = Xn; Х<=Хk; X += Dx)
printf("| %5.2f | %5.2f |\n", X, X*X+1);
return 0;
}
Любой цикл while может быть приведен к эквивалентному ему циклу for и, наоборот, по следующей схеме:
| for (b1;b2;b3) оператор | b1; while (b2){ оператор; b3;} |
Часто встречающиеся ошибки при программировании циклов - использование в теле цикла неинициализированных переменных и неверная запись условия выхода из цикла.
Чтобы избежать ошибок, рекомендуется:
- проверить, всем ли переменным, встречающимся в правой части операторов присваивания в теле цикла, присвоены до этого начальные значения (а также возможно ли выполнение других операторов);
- проверить, изменяется ли в цикле хотя бы одна переменная, входящая в условие выхода из цикла;
- предусмотреть аварийный выход из цикла по достижению некоторого количества итераций;
- и, конечно, не забывать о том, что если в теле цикла требуется выполнить более одного оператора, нужно заключать их в фигурные скобки.
Операторы цикла взаимозаменяемы, но можно привести некоторые рекомендации по выбору наилучшего в каждом конкретном случае.
Оператор do while обычно используют, когда цикл требуется обязательно выполнить хотя бы раз (например, если в цикле производится ввод данных).
Оператором while удобнее пользоваться в случаях, когда число итераций заранее не известно, очевидных параметров цикла нет или модификацию параметров удобнее записывать не в конце тела цикла.
Оператор for предпочтительнее в большинстве остальных случаев.
|
|
|
