Тема: Организация циклов в программах

ЗАНЯТИЕ 7

Лекция

Цикл — это многокpатно выполняемая последовательность действий. Существует два вида цикла — цикл с предусловием (цикл ”пока”) и цикл с постусловием (цикл “до”).

Алгоритмическая блок-схема цикла с предусловием.
(Прямоугольником обозначено тело цикла).

Циклу с предусловием (цикл “ПОКА”) в языке Паскаль соответствует инструкция WHILE... DO....

Формат описания:

WHILE <логическое выражение> DO
<инструкция>;

Цикл WHILE...DO многокpатно выполняет одни и те же действия пpи истинности выражения, котоpое изменяется обычно внутpи цикла. Значение логического выражения вычисляется пеpед выполнением инстpукции. Таким образом, если значение выражения с самого начала оказалось FALSE, то инструкция не будет выполнена ни разу, а значение логического выражения является условием продолжения цикла.

Если в цикле необходимо выполнить несколько инструкций, то после служебного слова DO используются операторные скобки BEGIN...END.

Формат описания:

WHILE <логическое выражение> DO
begin
<инструкция 1>;
<инструкция 2>;
<инструкция 3>;
end;

Пример 1. «Звездное небо».

Написать программу, позволяющую нарисовать на экране N разноцветных точек. (N вводится с клавиатуры).

Решение:

Опишем алгоритм решения задачи на естественном языке (русском).

В программе будем использовать следующие переменные: n — количество звезд, i — текущий номер звезды, которую рисуем, x,y — координаты точки (звезды), c — ее цвет.

Вводим с клавиатуры кодичество звезд n, инициализируем графику, в текущий номер I кладем 1 (т. е. рисуем первую звезду). Пока текущий номер i меньше или равен n задаем случайным образом координаты (x,y) и цвет (c) точки, ставим точку и меняем на единицу текущий номер i. После цикла ставим задержку, закрываем графику.

Теперь переведем этот алгоритм на Паскаль.

PROGRAM nebo;
VAR
n,i,x,y,c: INTEGER;
BEGIN { ******* MAIN PROGRAM ******* }
WRITELN('Введите количество звезд');
READLN(n);
InitGraph;
i:= 1;
WHILE i<=n DO
BEGIN
x:= random(640);
y:= random(350);
c:= random(16);
PutPixel(x,y,c);
i:= i+1;
END;
ReadKey;
CloseGraph;
END.

Пример 2. «Бегущий отрезок».

Написать программу, позволяющую сымитировать бегущий по экрану белый отрезок длиной L (L- вводится с клавиатуры), который бежит от левой стороны экрана до правой и там останавливается.

Решение:

Опишем алгоритм решения задачи на естественном языке (русском).

В программе будем использовать следующие переменные (x1,y) - координатs начала отрезкаy, (x2,y) – координаты конца отрезка, L — длина отрезка.

Вводим длину отрезка L, инициализируем графику, задаем значение координаты Y (175 — середина экрана), координаты X1 — начало отрезка, равное длине отрезка L и координаты X2 — конца отрезка, равное 0 (левая граница экрана). Пока начало отрезка не достигнет правой границы экрана, т. е. пока X1<640, рисуем линию от точки (X1,Y) до точки (X2,Y) белого цвета, потом «стираем» в конце линии (X2,Y) одну точку (ставим черную точку), увеличиваем на единицу координаты X1 и X2. После цикла ставим задержку, закрываем графику.

Теперь переведем этот алгоритм на Паскаль.

PROGRAM begotr;
VAR x1,y,x2,L: INTEGER;
BEGIN { ******* MAIN PROGRAM ******* }
WRITELN('Введите длину отрезка');
READLN(L);
InitGraph;
x2:= 0;
x1:= L;
y:= 175;
WHILE x1<640 DO
BEGIN
Line(x1,y,x2,y,15);
PutPixel(x2,y,0);
x1:= x1+1;
x2:= x2+1;
END;
ReadKey;
CloseGraph;
END.

Второй вид цикла — цикл с постусловием.

Алгоритмическая блок-схема цикла с постусловием. (Плясать до упаду). (Прямоугольником обозначено тело цикла).

Циклу с постусловием (цикл “ДО”) в языке Паскаль соответствует инструкция REPEAT... UNTIL....

Формат описания:

REPEAT
<инструкция 1>;
<инструкция 2>;
...
<инструкция n>;
UNTIL <логическое выражение>

В данном цикле сначала выполняются инстpукции, составляющие тело цикла (часть текста программы, заключенная между словами REPEAT и UNTIL), затем вычисляется значение логического выражения, если оно FALSE, то инстpукции в теле цикла повтоpяются, иначе (значение выражения — TRUE) цикл завеpшается. Таким обpазом, в инстpукции REPEAT...UNTIL тело цикла всегда выполняется хотя бы один pаз, а значение логического выражения является условием завеpшения цикла.

Построим «Звездное небо» и «Бегущий отрезок» другим способом.

Пример 1.2 «Звездное небо».

Что измениться в алгоритме решения? Описание цикла. Повторяем - задаем случайным образом координаты (x,y) и цвет (c) точки, ставим точку и меняем на единицу текущий номер I — до тех пор, пока текущий номер не станет больше N.

PROGRAMnebo;
VAR n,i,x,y,c:INTEGER;
BEGIN { ******* MAIN PROGRAM ******* }
WRITELN('Введите количество звезд');
READLN(n);
InitGraph;
i:=1;
REPEAT
x:=random(640);
y:=random(350);
c:=random(16);
PutPixel(x,y,c);
i:=i+1;
UNTIL i>n;
ReadKey;
CloseGraph;
END.

Пример 2.2 «Бегущий отрезок».

Что измениться в алгоритме решения? Описание цикла. Повторяем - рисуем линию от точки (X1,Y) до точки (X2,Y) белого цвета, потом «стираем» в конце линии (X2,Y) одну точку (ставим черную точку), увеличиваем на единицу координаты X1 и X2 — до тех пор, пока начало отрезка не достигнет правой границы экрана (т. е. X1>=640).

PROGRAM begotr;
VAR x1,y,x2,l:INTEGER;
BEGIN { ******* MAIN PROGRAM ******* }
WRITELN('Введите длину отрезка');
READLN(l);
InitGraph;
x2:=0;
x1:=l;
y:=175;
REPEAT
Line(x1,y,x2,y,15);
putpixel(x2,y,0);
x1:=x1+1;
x2:=x2+1;
UNTIL x1>=640;
ReadKey;
CloseGraph;
END.