Теоретичний матеріал:
Цикл - це послідовність
операторів, що може виконуватися більше одного разу. Він використовується при
розв'язуванні таких задач, де необхідно повторити деяку послідовність команд
більше одного разу.
Відомі два типи команди повторення, що суттєво
розрізняються:
- цикл з відомою заздалегідь кількістю повторів;
- цикл з
невідомою кількістю повторів.
Щоб це пояснити, розглянемо приклад. Вчителька
в першому класі дає дітям завдання: "Діти, напишіть, будь ласка, десять букв "А"
та рядочок букв "Б"". Чим відрізняються ці два завдання? В першому випадку зразу
ж відомо, скільки разів необхідно повторювати виконання команди "напишіть букву
А", а в другому - кількість літер "Б" буде залежати від великої кількості різних
факторів: почерку дитини, розміру букв, відстані, що залишається між буквами
тощо. Ясно, що в першому випадку ми можемо чітко обумовити кількість повторів, а
в другому - необхідно знайти таку умову, перевіряючи яку, дитина зможе закінчити
свою роботу.
Примітка: Дайте дітям можливість знайти цю умову та
придумати свої подібні варіанти циклів.
В мові програмування Паскаль існує
три типи циклів: for, repeat та while. Якщо кількість
повторів відома заздалегідь, використовується оператор for, якщо кількість
повторів невідома, застосовуються оператори repeat або
while.
Оператор повтору for.
Цей оператор
повторення інакше називається циклом з параметром (або лічильником). Він
складається із заголовка та тіла циклу та може бути поданий у двох
форматах.
1. for <параметр циклу> := <S1>
to <S2> do
begin
<серія>;
end;
2. for <параметр циклу> := <S1>
downto <S2>
do
begin
<серія>;
end;
де S1 і S2
- вирази, що визначають відповідно початкове і кінцеве значення параметру
циклу;
for.. do - заголовок циклу;
<серія> - тіло
циклу. Тіло циклу може бути простим або складеним.
Цей оператор забезпечує
виконання тіла циклу доти, поки не будуть перебрані всі значення параметра циклу
від початкового до кінцевого.
Параметр циклу, його початкове і кінцеве
значення повинні належати до одного типу даних. При цьому можливо використання
будь-якого скалярного типу, крім дійсного, тобто цілого (integer,
byte, word, longint), булівського (boolean) та
символьного (char). Значення параметра циклу послідовно збільшується при
for... to або зменшується при for... downto на одиницю при кожному
повторі.
Кількість повторів тіла циклу в операторі for можна визначити за
наступною таблицею:
|
Оператор |
S1 < S2 |
S1 = S2 |
S1 > S2 |
| for...to |
S2-S1+1 разів |
1 раз |
Не виконується |
| for...downto |
Не виконується |
1 раз |
S1-S2+1 разів |
В операторі for після do може знаходитися складений оператор, в
тілі якого заборонені оператори, що змінюють значення
параметра циклу. Після нормального завершення циклу значення параметра
циклу дорівнює кінцевому значенню.
Цикл може не виконатися зовсім (дивись
таблицю), але ніколи не може зациклитись на відміну від наступних двох
операторів повторення.
Приклад програми з оператором
For:
Умова задачі. Знайти суму всіх натуральних чисел від 1
до 100.
Розв'язок:
Program Example_1;
Uses crt;
Var Sum, i : integer;
Begin
Clrscr;
Sum := 0;
For i := 1 to 10 do
Sum := Sum + i;
Writeln(‘Sum = ‘, Sum);
Readkey;
End.
Оператор повтору repeat
Наступний оператор циклу складається
з заголовка (repeat), тіла та умови закінчення (until).
Формат
опису:
repeat
<серія>
until
<умова>;
Умова - вираз булівського типу. Про умови ми з вами
вже говорили в темі "Команда розгалуження" і всі особливості їх застосування та
оформлення в цій команді нічим не відрізняються від попереднього випадку.
В
цьому циклі спочатку виконується серія (тіло циклу), а потім перевіряється умова
виходу з циклу. Саме тому ця команда повторення інакше називається циклом із
післяумовою. Якщо умова виходу з циклу хибна (false), цикл
активізується ще раз, якщо результат істинний (true), відбувається вихід
із циклу.
Мовою блок-схем цей цикл описується наступним чином:
Цей оператор повтору має наступні характерні риси:
-
використовується у випадках, коди користувачу не відома заздалегідь кількість
повторень;
- тіло циклу виконується хоча б один раз;
- тіло циклу
виконується, поки умова хибна false;
- у тілі може знаходитися
будь-яка кількість операторів без операторних дужок begin... end;
-
принаймні один оператор у тілі циклу повинен змінювати значення умови, інакше
цикл буде виконуватися нескінченно.
Для передчасного виходу з циклу можна
присвоїти параметру циклу значення, що виходить за діапазон дозволених
значень.
Приклад програми з оператором Repeat:
Умова
задачі. Перевірка коректності введення. Дани три числа, що задають величини
кутів трикутника. Визначити, чи можна побудувати трикутник, що має задані кути.
Якщо ні, примусити користувача ввести інші дані.
Розв'язок:
Program Example_2;
Uses crt;
Var a,b,c : real;
Begin
Clrscr;
Repeat
Write(‘Введіть довжини сторін трикутника: ’);
Readln(a,b,c);
Until (a>0)and(b>0)and(c>0)and(a+b+c)=180;
End.
Оператор повтору while
Оператор while
аналогічний оператору repeat, але перевірка умови виконання тіла циклу
робиться на самому початку оператора, тому цикл інакше називається циклом із
предумовою.
Формат опису:
while <умова>
do
begin
<серія>;
end;
Умова - булівський
вираз, а серія - простий або складений оператор. Перед кожним виконанням тіла
циклу обчислюється значення виразу умови. Якщо результат являється істинним
(true), тіло циклу виконується, у протилежному випадку відбувається вихід
із циклу і перехід до першого після while оператору. Якщо перед першим
виконанням циклу значення виразу було хибним (false), то тіло циклу
взагалі не виконується і відбувається перехід на наступний оператор.
Мовою
блок-схем цей цикл описується наступним чином:
Як і в попередньому випадку, програміст сам повинен подбати про
переприсвоєння значення змінної, що визначає умову виходу з циклу, інакше він
буде нескінченним.
Приклад програми з оператором
While:
Умова задачі. Дано натуральне число N. Визначити
кількість цифр в числі.
Розв'язок:
Program Example_3;
Uses crt;
Var N : longint; Counter : integer;
Begin
Clrscr;
Write(‘Введіть число: ’);
Readln(N);
Counter := 0;
While N > 0 do
Begin
Counter:=Counter+1; {Підрахунок кількості цифр}
N:=N div 10; {Відкидання останньої цифри}
End;
Writeln(‘Кількість цифр у заданому числі дорівнює’, N);
Readkey;
End.
