результатом какого цикла является состояние счетчика

Результатом какого цикла является состояние счетчика

Цикл с параметром (со счетчиком) FOR.

Этот цикл спользуется в том случае, если некоторую последовательность действий надо выполнить несколько раз и известно число повторений. Тело цикла будет выполняться заданное (заранее известное) число раз: 10, 20,100, n раз – это указывается в условии задачи.

В этом цикле обязательно указываются следующие параметры:

Имя переменной, в которой хранится число повторений цикла (переменной цикла или счетчика цикла). В качестве перемнной должна выступать порядковая (перечисляемая) переменная, использование переменных типа real не допускается.

Начальное значение — выражение, определяющее начальное значение переменной-счетчика циклов.

Конечное значение — выражение, определяющее конечное значение переменной-счетчика циклов (условие завершения цикла).

В данном случае роль счетчика играет переменная i, она изменяется в заданном диапазоне от начального значения a1 до конечного значения a2 (считает). По умолчанию шаг изменения цикла равен одному, т.е. каждый раз после прохождения тела цикла счетчик увеличивается на единицу.

Обычно в качестве выражений, определяющих значения начального и конечного состояния счетчика циклов, используют переменные или константы. В этом случае последовательность операторов, находящаяся между begin и end будет выполнена (а2-а1+1) раз.

Алгоритм, соответствующий циклу FOR, выглядит следующим образом:

В операторе For значение счетчика может не только увеличиваться, но и уменьшаться — обратная форма цикла. В этом случае оператор выглядит так:

Условие выполнения тела данного цикла: i a1, а шаг изменения счетчика – (-1).

Пример 1. Написать программу, которая вычисляет сумму 4 произвольных чисел, вводимых с клавиатуры.

Источник

Pascal: Занятие №3. Часть 3: Паскаль цикл for

Цикл со счетчиком в Паскаль (цикл for)

Цикл со счетчиком или, как он еще называется — цикл с параметром в Паскале служит для организации повторений (итераций) с заранее известным их количеством, т.е. когда точно известно, сколько раз должны выполниться операторы тела цикла.

Блок-схема, соответствующая циклу For:

Ну или если на простом примере:

Паскаль цикл For: синтаксис:

Прямое направление цикла (от меньшего значения к большему):

Обратное направление (от большего к меньшему):

Решение на Паскале:

Оператор в теле конструкции может быть одиночным или составным оператором.

Счетчик цикла или параметр цикла — это обычная переменная, которая может быть только порядкового (целочисленного, символьного, логического) или перечислимого типа.

При прямом направлении цикла счетчик в каждой итерации увеличивается на единицу, при обратном направлении — уменьшается на единицу.

Рассмотрим на решенном примере, как используется в Паскаль цикл for:

var i,n:integer; begin write (‘количество раз’); readln(n); for i:=1 to n do write(0); end.

begin var n:=readInteger(‘количество раз’); for var i:=1 to n do write(0); end.

Более детально цикл со счетчиком в Паскале рассмотрен в видеоуроке:

Решение в виде блок-схемы:

Решение на Паскале:

Вариант 1	Вариант 2

Задача 8. Найти среднее арифметическое чисел в Паскале, числа вводятся с клавиатуры, их количество произвольно. Использовать цикл for

[Название файла: L3task8.pas ]

Задача 9. Составить блок-схему по программе нахождения среднего арифметического в pascal.

[Название файла: L3task9.pas ]

Решение:

Pascal: выход из цикла

Break и Continue

Процедура Continue досрочно выходит из текущей итерации цикла, но, не завершая его, а переходя к следующей итерации.

Рассмотрим использование процедур выхода из цикла Continue и Break в Паскале (будем использовать цикл while ):

var a:integer; begin a:=1; while a a=64 происходит выход из текущей итерации ( continue ) и число не выводится на экран, а при a=256 выполнение цикла прерывается окончательно ( break ), так и не распечатав число 256.

Задача 10. Решить рассмотренную задачу с процедурами break и continue для циклов repeat и for

[Название файла: L3task10.pas ]

Табулирование функции на отрезке с заданным шагом

* Следует учесть, что эта тема не обязательна для школьного курса информатики, в основном предполагается ознакомление студентами.

Алгоритм:
Для решения задачи в области определения функции вводится сетка – совокупность точек:

Тогда задача сводится к вычислению функции f в точках x_i, то есть нужно вычислить:

var x, a, y, h: real; i:integer; begin writeln(‘ведите x’); readln(x); h:=0.22; a := 0.14*x; for i:=1 to 7 do begin y := (0.15*x + a)/(sqr(a)+sqr(x)); writeln(‘a =’, a, ‘ y = ‘, y); a := a + h; end end.

Exit и Halt

Процедура Pascal Exit служит для завершения работы того программного блока, в котором она используется (условный оператор, цикл, процедура…). Если Exit вызывается внутри процедуры или функции, то завершается работа данной процедуры/функции. Если процедура Exit находится в основном блоке программы, то это приводит к ее завершению.

Процедура halt в pascal завершает работу программы.

Потренируйтесь в решении задач по теме, щелкнув по пиктограмме:

Источник

Результатом какого цикла является состояние счетчика

Урок 2. Оператор цикла со счетчиком

Данный оператор позволяет организовать циклическую операцию, в которой до выполнения цикла известны начальное и конечное значения счетчика повторений цикла.

Оператор цикла со счетчиком имеет следующий формат:

— простой или составной оператор.

В случае составного оператора, группа операторов заключается в операторные скобки begin и end .

Оператор работает следующим образом. Циклическое выполнение оператора или группы операторов будет происходить до тех пор, пока счетчик будет меньше своего конечного значения. В процессе выполнения цикла показания счетчика увеличиваются на 1 с каждой итерацией.

В случае, когда возникает необходимость уменьшения показаний счетчика используют следующий формат команды:

— простой или составной оператор.

В этом случае показания счетчика будут уменьшаться на 1 с каждой итерацией.

Следующие простые программы демонстрируют использование оператора цикла со счетчиком.

Var summa,i,n: integer;

Write (‘Введи количество чисел: ‘);

WriteLn (‘ Сумма чисел от 1 до ‘,n,’ равна ‘,summa);

В приведенной ниже программе использован цикл с уменьшением показаний счетчика в учебных целях.

Write (‘Введи количество целых чисел: ‘);

for i:=n downto 1 do

WriteLn (‘Произведение чисел от ‘,n, ‘ до 1 равно ‘,p);

Алгоритм этих программ одинаков и заключается в накоплении результата в переменной, начальное значение которой задается.

Источник

Цикл со счетчиком

Цикл — разновидность управляющей конструкции в высокоуровневых языках программирования, предназначенная для организации многократного исполнения набора инструкций. Также циклом может называться любая многократно исполняемая последовательность инструкций, организованная любым способом (например, с помощью условного перехода).

Содержание

Определения

Последовательность инструкций, предназначенная для многократного исполнения, называется телом цикла. Однократное выполнение тела цикла называется итерацией. Выражение определяющее, будет в очередной раз выполняться итерация, или цикл завершится, называется условием выхода или условием окончания цикла (либо условием продолжения в зависимости от того, как интерпретируется его истинность — как признак необходимости завершения или продолжения цикла). Переменная, хранящая текущий номер итерации, называется счётчиком итераций цикла или просто счётчиком цикла. Цикл не обязательно содержит счётчик, счётчик не обязан быть один — условие выхода из цикла может зависеть от нескольких изменяемых в цикле переменных, а может определяться внешними условиями (например, наступлением определённого времени), в последнем случае счётчик может вообще не понадобиться.

Исполнение любого цикла включает первоначальную инициализацию переменных цикла, проверку условия выхода, исполнение тела цикла и обновление переменной цикла на каждой итерации. Кроме того большинство языков программирования предоставляют средства для досрочного завершения цикла, то есть выхода из цикла независимо от истинности условия выхода.

Виды циклов

Безусловные циклы

Иногда в программах используются циклы, выход из которых не предусмотрен логикой программы. Такие циклы называются безусловными, или бесконечными. Специальных синтаксических средств для создания бесконечных циклов, ввиду их нетипичности, языки программирования не предусматривают, поэтому такие циклы создаются с помощью конструкций, предназначенных для создания обычных (или условных) циклов. Для обеспечения бесконечного повторения проверка условия в таком цикле либо отсутствует (если позволяет синтаксис, как, например, в цикле LOOP…END LOOP языка Ада), либо заменяется константным значением (while true do … в Паскале).

Цикл с предусловием

Цикл с предусловием — цикл, который выполняется пока истинно некоторое условие, указанное перед его началом. Это условие проверяется до выполнения тела цикла, поэтому тело может быть не выполнено ни разу (если условие с самого начала ложно). В большинстве процедурных языков программирования реализуется оператором while, отсюда его второе название — while-цикл.

Цикл с постусловием

Цикл с постусловием — цикл, в котором условие проверяется после выполнения тела цикла. Отсюда следует, что тело всегда выполняется хотя бы один раз. В языке Паскаль этот цикл реализует оператор repeat..until; в Си — do…while.

В трактовке условия цикла с постусловием в разных языках есть различия. В Паскале и языках, произошедших от него, условие такого цикла трактуется как условие выхода (цикл завершается, когда условие истинно, в русской терминологии такие циклы называют ещё «цикл до»), а в Си и его потомках — как условие продолжения (цикл завершается, когда условие ложно, такие циклы иногда называют «цикл пока»)…..

Цикл с выходом из середины

Цикл с выходом из середины — наиболее общая форма условного цикла. Синтаксически такой цикл оформляется с помощью трёх конструкций: начала цикла, конца цикла и команды выхода из цикла. Конструкция начала маркирует точку программы, в которой начинается тело цикла, конструкция конца — точку, где тело заканчивается. Внутри тела должна присутствовать команда выхода из цикла, при выполнении которой цикл заканчивается и управление передаётся на оператор, следующий за конструкцией конца цикла. Естественно, чтобы цикл выполнился более одного раза, команда выхода должна вызываться не безусловно, а только при выполнении условия выхода из цикла.

Принципиальным отличием такого вида цикла от рассмотренных выше является то, что часть тела цикла, расположенная после начала цикла и до команды выхода, выполняется всегда (даже если условие выхода из цикла истинно при первой итерации), а часть тела цикла, находящаяся после команды выхода, не выполняется при последней итерации.

Легко видеть, что с помощью цикла с выходом из середины можно легко смоделировать и цикл с предусловием (разместив команду выхода в начале тела цикла), и цикл с постусловием (разместив команду выхода в конце тела цикла).

Часть языков программирования содержат специальные конструкции для организации цикла с выходом из середины. Так, в языке Ада для этого используется конструкция LOOP…END LOOP и команда выхода EXIT или EXIT WHEN:

Здесь внутри цикла может быть любое количество команд выхода обоих типов. Сами команды выхода принципиально не различаются, обычно EXIT WHEN применяют, когда проверяется только условие выхода, а просто EXIT — когда выход из цикла производится в одном из вариантов сложного условного оператора.

В тех языках, где подобных конструкций не предусмотрено, цикл с выходом из середины может быть смоделирован с помощью любого условного цикла и оператора досрочного выхода из цикла (такого, как break в Си), либо оператора безусловного перехода goto.

Цикл cо счётчиком

Цикл со счётчиком — цикл, в котором некоторая переменная изменяет своё значение от заданного начального значения до конечного значения с некоторым шагом, и для каждого значения этой переменной тело цикла выполняется один раз. В большинстве процедурных языков программирования реализуется оператором for, в котором указывается счётчик (так называемая «переменная цикла»), требуемое количество проходов (или граничное значение счётчика) и, возможно, шаг, с которым изменяется счётчик. Например, в языке Оберон-2 такой цикл имеет вид:

(здесь v — счётчик, b — начальное значение счётчика, e — граничное значение счётчика, s — шаг).

Неоднозначен вопрос о значении переменной по завершении цикла, в котором эта переменная использовалась как счётчик. Например, если в программе на языке Паскаль встретится конструкция вида:

возникает вопрос: какое значение будет в итоге присвоено переменной k: 9, 10, 100, может быть, какое-то другое? А если цикл завершится досрочно? Ответы зависят от того, увеличивается ли значение счётчика после последней итерации и не изменяет ли транслятор это значение дополнительно. Ещё один вопрос: что будет, если внутри цикла счётчику будет явно присвоено новое значение? Различные языки программирования решают данные вопросы по-разному. В некоторых поведение счётчика чётко регламентировано. В других, например, в том же Паскале, стандарт языка не определяет ни конечного значения счётчика, ни последствий его явного изменения в цикле, но не рекомендует изменять счётчик явно и использовать его по завершении цикла без повторной инициализации. Программа на Паскале, игнорирующая эту рекомендацию, может давать разные результаты при выполнении на разных системах и использовании разных трансляторов.

Радикально решён вопрос в языке Ада: счётчик считается описанным в заголовке цикла, и вне его просто не существует. Даже если имя счётчика в программе уже используется, внутри цикла в качестве счётчика используется отдельная переменная. Счётчику запрещено явно присваивать какие бы то ни было значения, он может меняться только внутренним механизмом оператора цикла. В результате конструкция

внешне аналогичная вышеприведённому циклу на Паскале, трактуется однозначно: переменной k будет присвоено значение 100, поскольку переменная i, используемая вне данного цикла, не имеет никакого отношения к счётчику i, который создаётся и изменяется внутри цикла. Считается, что подобное обособление счётчика наиболее удобно и безопасно: не требуется отдельное описание для него и минимальна вероятность случайных ошибок, связанных со случайным разрушением внешних по отношению к циклу переменных. Если программисту требуется включить в готовый код цикл со счётчиком, то он может не проверять, существует ли переменная с именем, которое он выбрал в качестве счётчика, не добавлять описание нового счётчика в заголовок соответствующей процедуры, не пытаться использовать один из имеющихся, но в данный момент «свободных» счётчиков. Он просто пишет цикл с переменной-счётчиком, имя которой ему удобно, и может быть уверен, что никакой коллизии имён не произойдёт.

Цикл со счётчиком всегда можно записать как условный цикл, перед началом которого счётчику присваивается начальное значение, а условием выхода является достижение счётчиком конечного значения; к телу цикла при этом добавляется оператор изменения счётчика на заданный шаг. Однако специальные операторы цикла со счётчиком могут эффективнее транслироваться, так как формализованный вид такого цикла позволяет использовать специальные процессорные команды организации циклов.

В некоторых языках, например, Си и других, произошедших от него, цикл for, несмотря на синтаксическую форму цикла со счётчиком, в действительности является циклом с предусловием. То есть в Си конструкция цикла:

фактически представляет собой другую форму записи конструкции:

То есть в конструкции for сначала пишется произвольное предложение инициализации цикла, затем — условие продолжения и, наконец, выполняемая после каждого тела цикла некоторая операция (это не обязательно должно быть изменение счётчика; это может быть правка указателя или какая-нибудь совершенно посторонняя операция). Для языков такого вида вышеописанная проблема решается очень просто: переменная-счётчик ведёт себя совершенно предсказуемо и по завершении цикла сохраняет своё последнее значение.

Вложенные циклы

Существует возможность организовать цикл внутри тела другого цикла. Такой цикл будет называться вложенным циклом. Вложенный цикл по отношению к циклу в тело которого он вложен будет именоваться внутренним циклом, и наоборот цикл в теле которого существует вложенный цикл будет именоваться внешним по отношению к вложенному. Внутри вложенного цикла в свою очередь может быть вложен еще один цикл, образуя следующий уровень вложенности и так далее. Количество уровней вложенности как правило не ограничивается.

Полное число исполнений тела внутреннего цикла не превышает произведения числа итераций внутреннего и всех внешних циклов. Например взяв три вложенных друг в друга цикла, каждый по 10 итераций, получим 10 исполнений тела для внешнего цикла, 100 для цикла второго уровня и 1000 в самом внутреннем цикле.

Одна из проблем, связанных с вложенными циклами — организация досрочного выхода из них. Во многих языках программирования есть оператор досрочного завершения цикла (break в Си, exit в Турбо Паскале, last в Perl и т. п.), но он, как правило, обеспечивает выход только из цикла того уровня, откуда вызван. Вызов его из вложенного цикла приведёт к завершению только этого внутреннего цикла, объемлющий же цикл продолжит выполняться. Проблема может показаться надуманной, но она действительно иногда возникает при программировании сложной обработки данных, когда алгоритм требует немедленного прерывания в определённых условиях, наличие которых можно проверить только в глубоко вложенном цикле.

Решений проблемы выхода из вложенных циклов несколько.

Совместный цикл

Ещё одним вариантом цикла является цикл, задающий выполнение некоторой операции для объектов из заданного множества, без явного указания порядка перечисления этих объектов. Такие циклы называются совместными (а также циклами по коллекции, циклами просмотра) и представляют собой формальную запись инструкции вида: «Выполнить операцию X для всех элементов, входящих в множество M». Совместный цикл, теоретически, никак не определяет, в каком порядке операция будет применяться к элементам множества, хотя конкретные языки программирования, разумеется, могут задавать конкретный порядок перебора элементов. Произвольность даёт возможность оптимизации исполнения цикла за счёт организации доступа не в заданном программистом, а в наиболее выгодном порядке. При наличии возможности параллельного выполнения нескольких операций возможно даже распараллеливание выполнения совместного цикла, когда одна и та же операция одновременно выполняется на разных вычислительных модулях для разных объектов, при том что логически программа остаётся последовательной.

Совместные циклы имеются в некоторых языках программирования (C#, JavaScript, Python, LISP, коллекции объектов. В определении такого цикла требуется указать только коллекцию объектов и переменную, которой в теле цикла будет присвоено значение обрабатываемого в данный момент объекта (или ссылка на него). Синтаксис в различных языках программирования синтаксис оператора различен:

Источник

Операторы цикла

Теоретический материал (Паскаль)

В цикле со счетчиком тело цикла повторяется заранее определенное число раз. Циклы со счетчиком используются довольно часто, и поэтому в языке Паскаль для этих целей имеется специальная конструкция.

Можно, конечно, циклы со счетчиком моделировать при помощи операторов while и Repeat, но структура цикла со счетчиком проще.

Общая форма записи цикла со счетчиком

При переходе к обработке оператора цикла for управляющей переменной присваивается заданное начальное значение. Затем в цикле выполняется исполнительный оператор (или составной оператор). Каждый раз при выполнении исполнительного оператора управляющая переменная увеличивается на 1 (для for. to) или уменьшается на 1 (для for. downto). Цикл завершается при достижении управляющей переменной своего конечного значения.

Вариант 1 неэффективное решение	Вариант 2 эффективное решение
Вариант 3 эффективное решение

При использовании цикла for компьютер выполняет за программиста черновую работу по инициализации управляющей переменной и по ее увеличению (уменьшению) при каждом повторении цикла. Единственное ограничение заключается в том, что тип управляющей переменной не должен быть real. Переменная цикла не должна изменяться какими-либо операторами внутри цикла. К ней можно обращаться и использовать в вычислениях, но нельзя присваивать новое значение. Присваивания могут выполняться только механизмом самого цикла. Таким образом, следующий цикл является некорректным:

Управляющая переменная должна описываться, как и любая другая переменная. Обычно переменная цикла имеет тип integer, но позднее Вы рассмотрите другие типы данных, которые могут указываться в качестве типа управляющей переменной.

Внимание! Следует помнить, что управляющая переменная не может быть типа real.

Однако цикл, представленный в такой форме, распечатает целые числа от единицы до десяти:

Как можно догадаться, следующий цикл выполняет счет в обратном порядке:

Часто тело цикла For содержит еще один оператор цикла For. Структуры такого рода называются вложенными циклами. При завершении внутреннего цикла управляющая переменная внешнего цикла увеличивается. Повторение этих действий будет продолжаться до завершения внешнего цикла. Приведенный ниже вложенный цикл печатает пары чисел, начиная от (1,1), (1,2). и кончая (10,10):

Задание. Выполните две задачи, уже решенные Вами задачи с помощью других видов цикла, с помощью со счетчиком.

Источник