Оператор пошагового цикла for

Предназначен для реализации в программе полного варианта цикла с параметром – формирование начального и последующих значений параметра цикла, проверка каждого из них на соответствие диапазону изменения с реализацией тела цикла, если условие выполняется, и выходу из цикла в случае его невыполнения.

Структура оператора

for([нач_выр]; [усл_выр]; [выр_прир])

{

тело

цикла

}

где for – ключевое слово (для);

нач_выр – выражение, задающее начальное значение параметра цикла;

усл_выр – выражение, определяющее проверку условия повторения цикла;

выр_прир – выражение, формирующее текущее значение параметра цикла через предыдущее;

; – разделители выражений;

() – ограничители выражений;

[ ] – признак необязательности содержимого;

тело цикла – совокупность операторов, выполнение которых требуется повторять;

{ } – ограничители тела цикла.

Оператор, при наличии всех составляющих, выполняется следующим образом:

· определяется начальное значение параметра цикла (нач_выр);

· проверяется его соответствие диапазону счета (усл_выр);

· если выражение усл_выр истинно (результат не равен нулю):

– выполняется тело цикла;

– формируется новое текущее значение параметра (выр_прир);

– повторяется его проверка в усл_выр;

· если усл_выр ложно (результат равен нулю):

– выполнение оператора цикла прекращается;

– управление передается следующему после тела цикла оператору (осуществляется завершение цикла).

Схема выполнения оператора

for(нач_выр; усл_выр; выр_прир)

ЛОЖЬ ИСТИНА

{

тело

цикла

}

Правила записи и выполнения

1. В качестве начального выражения (нач_выр) используются одно простое (последовательное) или несколько (разделенных запятыми) присваиваний, например xi = xn (a=b=c=1.) или xi = xn, y=0., z=2.5, a=b=c=1.

2. Если начальное выражение отсутствует, начальное значение параметра цикла будет определяться содержимым соответствующей переменной (xi). Например, сформированным до входа в цикл:

xi = xn; /* формирование начального значения */

for(; xi <= xk; xi = xi + dx)

{

...

yi = sin(xi);

...

}

3. В качестве усл_выр могут использоваться любые выражения Си. Арифметические, например (sin(b) + 0.5), (2*c - d / f), (a) или простые (составные) логические выражения, например (а!= b), (sin(x) < b), (x <= a && x >= b).

4. Если условное выражение отсутствует, его значение считается истинным – создается бесконечный цикл.

ü Внимание! Выход из такого цикла невозможен – требуется перезагрузка операционной системы.

Один из вариантов предотвращения подобной ситуации заключается в формировании в теле цикла отрицания условного выражения в виде оператора if со структурой, например if(усл_выр) break;

Реальное использование иллюстрируется фрагментами:

5. В качестве выражения приращения (выр_прир) используются одно или несколько (разделенных запятыми) присваиваний вида x_i = j (x_{i - 1}), например xi = xi + dx или xi = xi + dx, b=b+2.

6. Если выр_прир отсутствует, текущее значение параметра цикла будет определяться содержимым соответствующей переменной (xi). Если оно не меняется – создается бесконечный цикл.

ü Внимание! Выход из такого цикла невозможен – требуется перезагрузка операционной системы.

Один из вариантов предотвращения подобной ситуации – формирование закона изменения параметра в теле цикла, например:

for(xi = xn; xi <= xk;) /* заголовок цикла */

{

...

yi = sin(xi);

...

xi = xi + dx; /* закон изменения параметра*/

}

7. В принципе, нач_выр и выр_прир могут формироваться вне заголовка цикла. Первое – до него, второе – в теле цикла, например:

xi = xn; /* формирование начального значения параметра */

for(; xi <= xk;) /* заголовок цикла */

{

...

yi = sin(xi);

...

xi = xi + dx; /* закон изменения параметра*/

}

В этом случае оператор for выполняет функции оператора while.

8. Тело цикла оформляется одним оператором (составным или простым).

9. В теле цикла возможно использование специальных операторов break, goto, continue, обеспечивающих искусственный (принудительный) выход из цикла. Оператор break прекращает выполнение цикла и передает управление оператору, записанному непосредственно под телом цикла. Оператор goto m организует выход из цикла с передачей управления оператору, помеченному его меткой. Оператор continue прерывает выполнение тела цикла и возвращает управление заголовку цикла, например:

for(ai=an; ai > b; ai= ai + da) { ... if(c < ai) break; ... } d = 15.;

for(ai=an; ai > b; ai= ai + da) { ... if(c < ai) goto k; ... } d = 15.; ... k: d=12.;

for(ai=an; ai > b; ai= ai + da) { ... if(c < ai) continue; ... } d = 15.;

Первый фрагмент предписывает искусственный выход из цикла при выполнении в теле цикла условия c < ai с передачей управления оператору d = 15. Второй – нарушает естественный порядок вычисления тела цикла при c < ai с передачей управления оператору d=12., помеченному меткой k. Третий прерывает выполнение тела цикла по тому же условию, но управление возвращается заголовку цикла.

10. В теле цикла возможно использование других (вложенных) операторов цикла.

Вывод: оператор for позволяет программировать арифметические циклы с параметром, например, представленные схемами рис. 5.6 (блоки 4, 5, 6, 7); рис. 5.7в (блоки 4, 5, 6). При этом задание начального значения параметра, его проверка на соответствие диапазону счета и изменение осуществляются в заголовке цикла (блок 4).

Рассмотренные операторы цикла позволяют реализовать составленные ранее схемы алгоритмов.

ü Внимание! Используемые в алгоритме переменные З_i и З_i-1 математически представляют текущие и предыдущее значения одной и той же переменной. Поэтому в программе они должны идентифицироваться как одна именованная ячейка (переменная).

Идентификация переменных с учётом сказанного имеет вид табл. 5.2.

Таблица 5.2

Составим возможные варианты программ решения задачи с каждым из рассмотренных операторов цикла.

Программа по алгоритму цикла с предусловием

Анализ алгоритмов, выполненных в виде цикла с предусловием (рис. 5.4, 5.7а) и структур операторов цикла, позволяет сделать вывод, что программирование возможно только с while. Вариант программы имеет вид:

/* Программа с использованием цикла с предусловием */

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h> /* директивы */

#include <math.h> /* препроцессора */

main() /* заголовок основной функции */

{

float zn,zi,zk,dz,pn,nali; /* описание вещественных переменных */

int n; /* описание целой переменной */

scanf("%4f%5f%4f%3f",&zn,&zk,&dz,&pn); /* ввод переменных */

printf(" zn=%6.2f zk=%7.2f dz=%6.2f pn=%5.2f\n",zn,zk,dz,pn);

zi=zn; /* формирование начального значения параметра цикла */

while(zi<=zk) /* заголовок цикла */

{

nali=(zi*pn)/100.; /* вычисление текущего значения налога */

printf(" %10.2f %10.2f\n",zi,nali); /* печать zi, nali */

zi=zi+dz; /* формирование текущего значен`ия параметра цикла */

}

n=(zk-zn)/dz+1; /* оператор, следующий за циклом */

printf(" N=%2d\n",n);

}

842.2500.100.12.

Под телом программы расположена строка численных значений вводимых переменных.

Программа по алгоритму цикла с постусловием

Анализ алгоритмов, выполненных в виде цикла с постусловием (рис. 5.5, 5.7б) и структур операторов цикла, позволяет сделать вывод, что программирование возможно только с do... while. Вариант программы имеет вид:

/* Программа с использованием цикла с постусловием */

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h> /* директивы */

#include <math.h> /* препроцессора */

main() /* заголовок основной функции */

{

float zn,zi,zk,dz,pn,nali; /* описание вещественных переменных */

int n; /* описание целой переменной */

scanf("%4f%5f%4f%3f",&zn,&zk,&dz,&pn); /* ввод переменных */

printf(" zn=%6.2f zk=%7.2f dz=%6.2f pn=%5.2f\n",zn,zk,dz,pn);

zi=zn; /* формирование начального значения параметра цикла */

do /* начало цикла */

{

nali=(zi*pn)/100.; /* вычисление текущего значения налога */

printf(" %10.2f %10.2f\n",zi,nali); /* печать zi, nali */

zi=zi+dz; /* формирование текущего значения параметра цикла */

}

while(zi<=zk); /* проверка условия повторения цикла */

n=(zk-zn)/dz+1; /* оператор, следующий за циклом */

printf(" N=%2d\n",n);

}

842.2500.100.12.

Под телом программы расположена строка численных значений вводимых переменных.

Программа по алгоритму цикла с параметром

Анализ алгоритмов, выполненных в виде цикла с параметром (рис. 5.6, 5.7в) и структур операторов цикла, позволяет сделать вывод, что программирование возможно только с for. Вариант программы имеет вид:

/* Программа с использованием пошагового цикла */

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h> /* директивы */

#include <math.h> /* препроцессора */

main() /* заголовок основной функции */

{

float zn,zi,zk,dz,pn,nali; /* описание вещественных переменных */

int n; /* описание целой переменной */

scanf("%4f%5f%4f%3f",&zn,&zk,&dz,&pn); /* ввод переменных */

printf(" zn=%6.2f zk=%7.2f dz=%6.2f pn=%5.2f\n",zn,zk,dz,pn);

for(zi=zn;zi<=zk;zi=zi+dz) /* заголовок цикла */

{

nali=(zi*pn)/100.; /* тело */

printf(" %10.2f %10.2f\n",zi,nali); /* печать zi, nali */

}

n=(zk-zn)/dz+1; /* оператор, следующий за циклом */

printf(" N=%2d\n",n);

}

842.2500.100.12. - численные значения вводимых переменных.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: