Do while цикл – Занятие 9.Циклические конструкции.Циклы WHILE и DO-WHILE. Уроки программирования для чайников.Язык Си.

while (условие)
    тело цикла;

Цикл while объявляется с использованием ключевого слова while. В начале цикла обрабатывается условие. Если его значением является true (любое ненулевое значение), то тогда выполняется тело цикла.

Однако, в отличие от оператора if, после завершения выполнения тела цикла, управление возвращается обратно к while и процесс проверки условия повторяется. Если условие опять является true, то тогда тело цикла выполняется ещё раз.

Например, следующая программа выводит все числа от 0 до 9:

#include <iostream> int main() { int count = 0; while (count < 10) { std::cout << count << » «; ++count; } std::cout << «done!»; return 0; }

Результат выполнения программы выше:

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 done!

Рассмотрим детальнее эту программу. Во-первых, инициализируется переменная: int count = 0;. Условие 0 < 10 имеет значение true, поэтому выполняется тело цикла. В первом стейтменте мы выводим 0, а во втором выполняем инкремент переменной count. Затем управление возвращается к началу цикла while для повторной проверки условия. Условие 1 < 10 имеет значение true, поэтому тело цикла выполняется ещё раз. Тело цикла будет повторно выполняться до тех пор, пока переменная count не будет равна 10, только в том случае, когда результат условия 10 < 10 будет false, цикл завершится.

Цикл while может и вообще не выполняться. Например:

#include <iostream> int main() { int count = 15; while (count < 10) { std::cout << count << » «; ++count; } std::cout << «done!»; return 0; }

Условие 15 < 10 сразу принимает значение false, и тело цикла пропускается. Единственное, что выведет эта программа:

done!

Бесконечные циклы

С другой стороны, если условие цикла всегда принимает значение true, то и сам цикл будет выполняться бесконечно. Это называется бесконечным циклом. Например:

#include <iostream> int main() { int count = 0; while (count < 10) // это условие никогда не будет false std::cout << count << » «; // поэтому эта строка будет выполняться постоянно return 0; // а эта строка никогда не выполнится }

Поскольку переменная count не увеличивается на единицу в этой программе, то условие count < 10 всегда будет true. Следовательно, цикл никогда не будет завершён, и программа будет постоянно выводить 0 0 0 0 0 ... .

Мы можем преднамеренно объявить бесконечный цикл следующим образом:

while (1) // или while (true) { // Этот цикл будет выполняться бесконечно }

Единственный способ выйти из бесконечного цикла — использовать операторы return, break, exit, goto или выбросить исключение.

Программы, которые работают до тех пор, пока пользователь не решит остановить их, иногда преднамеренно используют бесконечные циклы вместе с операторами return, break или exit для завершения цикла. Распространена такая практика в серверных веб-приложениях, которые работают непрерывно и постоянно обслуживают веб-запросы.

Счётчик цикла while

Часто нам нужно будет, чтобы цикл выполнялся определённое количество раз. Для этого обычно используется переменная в виде счётчика цикла. Счётчик цикла — это целочисленная переменная, которая объявляется с единственной целью: считать, сколько раз выполнился цикл. В примерах выше переменная count является счётчиком цикла.

Счётчикам цикла часто дают простые имена, такие как i, j или k. Однако, в этих именах есть одна серьёзная проблема. Если вы захотите узнать, где в вашей программе используется счётчик цикла и воспользуетесь функцией поиска i, j или k, то в результате получите половину своей программы, так как i, j или k используются во многих именах. Следовательно, лучше использовать iii, jjj или kkk в качестве имён для счётчиков. Они более уникальны, их значительно проще найти, и они выделяются в коде. А ещё лучше использовать «реальные» имена для переменных, например, count или любое другое имя, которое предоставляет контекст использования этой переменной.

Также для счётчиков цикла лучше использовать тип signed int. Использование unsigned int может привести к неожиданным результатам. Например:

#include <iostream> int main() { unsigned int count = 10; // Считаем от 10 к 0 while (count >= 0) { if (count == 0) std::cout << «blastoff!»; else std::cout << count << » «; —count; } return 0; }

Взгляните на программу выше ещё раз и постарайтесь обнаружить ошибку.

Оказывается, эта программа представляет собой бесконечный цикл. Она начинается с вывода 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 blastoff! как и предполагалось, но затем уходит с рельсов и начинает отсчёт с 4294967295. Почему? Потому что условие цикла count >= 0 никогда не будет ложным! Когда count = 0, то и условие 0 >= 0 имеет значение true, выводится blastoff, а затем выполняется декремент переменной count, происходит переполнение и значением переменной становится 4294967295. И так как условие 4294967295 >= 0 является истинным, то программа продолжает своё выполнение. А поскольку счётчик цикла является типа unsigned, то он никогда не сможет быть отрицательным, и поскольку он никогда не сможет быть отрицательным, то цикл никогда не завершится.

Правило: Всегда используйте тип signed int для счётчиков цикла.

Итерации

Каждое выполнение цикла называется итерацией (или ещё «повтором»).

Поскольку тело цикла обычно является блоком, и поскольку этот блок выполняется по новой с каждым повтором, то любые переменные, объявленные внутри тела цикла, создаются, а затем и уничтожаются по новой. В следующем примере переменная z создаётся и уничтожается 6 раз:

#include <iostream> int main() { int count = 1; int result = 0; // переменная result определена здесь, поскольку она нам понадобится позже (вне тела цикла) while (count <= 6) // итераций будет 6 { int z; // z создаётся здесь по новой с каждой итерацией std::cout << «Enter integer #» << count << ‘:’; std::cin >> z; result += z; // Увеличиваем значение счётчика цикла на единицу ++count; } // z уничтожается здесь по новой с каждой итерацией std::cout << «The sum of all numbers entered is: » << result; return 0; }

Для фундаментальных типов переменных это нормально. Для не фундаментальных типов переменных (таких как структуры или классы) это может сказаться на производительности. Следовательно, не фундаментальные типы переменных лучше определять перед циклом.

Обратите внимание, переменная count объявлена вне тела цикла. Это важно и необходимо, поскольку нам нужно, чтобы значение переменной сохранялось на протяжении всех итераций (не уничтожалось по новой с каждым повтором цикла).

Иногда нам может быть нужно выполнить что-то при достижении определённого количества итераций, например, вставить символ новой строки. Это легко осуществить, используя оператор остатка от деления со счётчиком цикла:

#include <iostream> int main() { int count = 1; while (count <= 50) { // Выводим числа до 10 (добавляем к каждому числу 0) if (count < 10) std::cout << «0» << count << » «; else std::cout << count << » «; // выводим остальные числа // Если счётчик цикла делится на 10 без остатка, то тогда вставляем символ новой строки if (count % 10 == 0) std::cout << «\n»; // Увеличиваем значение счётчика цикла на единицу ++count; } return 0; }

Результат выполнения программы выше:

01 02 03 04 05 06 07 08 09 10
11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
21 22 23 24 25 26 27 28 29 30
31 32 33 34 35 36 37 38 39 40
41 42 43 44 45 46 47 48 49 50

Вложенные циклы while

Также одни циклы while могут быть вложены внутри других циклов while. В следующем примере внутренний и внешний циклы имеют свои собственные счётчики. Однако, обратите внимание, условие внутреннего цикла использует счётчик внешнего цикла!

#include <iostream> int main() { int outer = 1; while (outer <= 5) { int inner = 1; while (inner <= outer) std::cout << inner++ << » «; // Вставляем символ новой строки в конце каждого рядка std::cout << «\n»; ++outer; } return 0; }

Результат выполнения программы выше:

1
1 2
1 2 3
1 2 3 4
1 2 3 4 5

Тест

Задание №1

Почему в программе выше переменная inner объявлена внутри блока while, а не сразу после объявления переменной outer (вне блока while)?

Ответ №1

Переменная inner объявлена внутри блока while так, чтобы она была восстановлена (и повторно инициализирована до 1) каждый раз, когда выполняется внешний цикл. Если бы переменная inner была объявлена вне цикла while, то её значение никогда не было бы сброшено до 1, или нам бы пришлось это сделать самостоятельно с помощью операции присваивания. Кроме того, поскольку переменная inner используется только внутри внешнего цикла while, то имеет смысл объявить её именно там. Помните, что переменные нужно объявлять максимально близко к их первому использованию!

Задание №2

Напишите программу, которая выводит буквы английского алфавита от a до z вместе с кодами из таблицы ASCII.

Подсказка: Чтобы выводить символы как целые числа — используйте оператор static_cast.

Ответ №2

#include <iostream> int main() { char mychar = ‘a’; while (mychar <= ‘z’) { std::cout << mychar << » » << static_cast<int>(mychar) << «\n»; ++mychar; } return 0; }

Задание №3

Инвертируйте программу с последнего подзаголовка «Вложенные циклы» так, чтобы она выводила следующее:

5 4 3 2 1
4 3 2 1
3 2 1
2 1
1

Ответ №3

#include <iostream> int main() { int outer = 5; while (outer >= 1) { int inner = outer; while (inner >= 1) std::cout << inner— << » «; // Вставляем символ новой строки в конце каждого рядка std::cout << «\n»; —outer; } return 0; }

Задание №4

Теперь сделайте так, чтобы цифры выводились следующим образом (используя программу из предыдущего задания):

        1
      2 1
    3 2 1
  4 3 2 1
5 4 3 2 1

Подсказка: Разберитесь сначала, как вывести числа следующим образом:

X X X X 1
X X X 2 1
X X 3 2 1
X 4 3 2 1
5 4 3 2 1

Ответ №4

#include <iostream> int main() { // Цикл с 1 до 5 int outer = 1; while (outer <= 5) { // Числа в рядах появляются в порядке убывания, поэтому цикл начинаем с 5 и до 1 int inner = 5; while (inner >= 1) { // Первое число в любом ряде совпадает с номером этого ряда // Поэтому числа должны выводиться только если <= номера ряда, в противном случае, выводится пробел if (inner <= outer) std::cout << inner << » «; else std::cout << » «; // вставляем дополнительные пробелы —inner; } // Этот ряд вывели, переходим к следующему std::cout << «\n»; ++outer; } }

Оценить статью:

Поделиться в социальных сетях:

Программирование циклов, цикл do while

Организация выполнения повторяющихся действий в VBA может быть выполнена несколькими операторами, которые условно разделяют на цикл-пока, цикл-до, цикл-для.

Оператор While

Общий вид оператора While:

While выражение
[инструкции]
Wend

Оператор While предназначен для организации цикла-пока.

Инструкции будут выполняться пока выражение будет истинно.

Пример. Вычислить сумму чисел от 0 до 100.

Решение.

Sub сумма1()
Dim x, s As Double
 
x = 0
s = 0
While x <= 100
s = s + x
x = x + 1
Wend
MsgBox ("s=" + Str(s))
 
End Sub

Пояснение решения.

В переменной s накапливается значение суммы.

Оператор Do While

Общий вид оператора Do While:

Do [While выражение]
[инструкции]
[Exit Do]
[инструкции1]
Loop

Оператор Do While предназначен для организации цикла-пока.

Инструкции будут выполняться пока выражение будет истинно. Конструкция Exit Do предназначена для преждевременного выхода из цикла.

Пример. Вычислить сумму чисел от 0 до 100.

Решение.

Sub сумма2()
Dim x, s As Double
 
x = 0
s = 0
 
Do While x <= 100
s = s + x
x = x + 1
Loop
 
MsgBox ("s=" + Str(s))
 
End Sub

Оператор Do Loop Until

Общий вид оператора Do Loop Until:

Do
[инструкции]
[Exit Do]
[инструкции1]
Loop [Until выражение]

Оператор Do Loop Until предназначен для организации цикла-до.

Инструкции будут выполняться до момента, когда выражение станет истинным. Конструкция Exit Do предназначена для преждевременного выхода из цикла.

Пример. Вычислить сумму чисел от 0 до 100.

Решение.

Sub сумма3()
Dim x, s As Double
x = 0
s = 0
 
Do
s = s + x
x = x + 1
Loop Until x > 100
 
MsgBox ("s=" + Str(s))
 
End Sub

Оператор For

Общий вид оператора For:

For счетчик = начальное_знач To конечное_знач [Step шаг]
[инструкции]
[Exit For]
[инструкции1]
Next [счетчик]

Оператор For предназначен для организации цикла-для.

Инструкции будут выполняться определенное количество раз, задаваемое в счетчик, начиная с начального значение (начальное_знач) до конечного значения (конечное_знач) с некоторым шагом (шаг). Конструкция Exit For предназначена для преждевременного выхода из цикла.

Пример. Вычислить сумму чисел от 0 до 100.

Решение.

Sub сумма4()
Dim x, s As Integer
 
s = 0
For x = 0 To 100
s = s + x
Next x
 
MsgBox ("s=" + Str(s))
 
End Sub

Примеры решения задач

Пример 1. Представить таблицу квадратов чисел от 2 до 10.

Решение.

Для отображения результатов воспользуемся Excel и для доступа к ячейкам функцией Cells (номер_строки, номер_колонки).

Sub квадраты()
Dim x
 
Cells(2, 1).Value = "x"
Cells(3, 1).Value = "x^2"
 
For x = 2 To 10
Cells(2, x).Value = x
Cells(3, x).Value = x ^ 2
Next x
End Sub

Пример 2

Пример 2. Составить программу определения наибольшего общего делителя (НОД) двух натуральных чисел.

Решение.

Наибольший общий делитель двух натуральных чисел — это самое большое натуральное число, на которое они делятся. Например, у чисел 12 и 18 наибольшие делители: 2, 3, 6. наибольшим общим делителем является число 6. Это записывается так:

НОД(12, 18) = 6.

Идея алгоритма Евклида для нахождения НОД основана на том свойстве, что если M>N, то

НОД(M, N) = НОД(M-N, N).

Иначе говоря, НОД двух натуральных чисел равен НОД их положительной разности и меньшего числа.

Sub Евклид()
Dim M, N, NOD
 
M = Cells(1, 2)
N = Cells(2, 2)
 
While M <> N
 
If M > N Then
M = M - N
Else
N = N - M
End If
Wend
 
NOD = M
Cells(3, 2).Value = NOD
 
End Sub

Пример 3

Пример 3. Построить график функции: улитку Паскаля.

Улитка Паскаля задается следующим образом:

x=A*cos(t)+B*cos(t)
y=A*cos(t)sin(t)+B*sin(t), A>B, B>0, 0<=t<2*Pi

Решение.

1. Подготовить данные в электронной таблице

2. Ввести код программы.

Sub улитка_паскаля()
 
Dim a, b, Pi, t As Double
Dim i As Integer
 
a = Cells(1, 2)
b = Cells(2, 2)
Pi = 3.14
i = 2
t = 0
 
While t <= 2 * Pi
x = a * Cos(t) + b * Cos(t)
y = a * Cos(t) * Sin(t) + b * Sin(t)
 
Cells(3, i).Value = x
Cells(4, i).Value = y
t = t + 0.1
i = i + 1
Wend
 
End Sub

3. Построить график с помощью мастера диаграмм, выбрав точечную диаграмму.

4. Изменить данные a и b.

A=2
B=1

5. Перезапустить макрос.

Цикл Do while

Цикл Do whileназывают также циклом по условию; условие записывается в заголовке цикла. Оператор обеспечивает повторение тела цикла до тех пор, пока условие верно. Имя здесь не обязательно, но может пригодиться для индикации вложенных циклов, операторовCycle илиExit.

Общее представление оператора:

[имя:]Do while(логическое выражение)

Тело цикла

End do [имя]

Изображение цикла Do whileна блок-схеме:

Важные замечания:

Пример

Do while (k==k+1) ! условие никогда не выполняется

Тело цикла

End do

• Если переменная, проверяемая в условии в заголовке цикла, не изменяется в теле цикла, или изменяется, но не обращает условие в «ложь», то это приводит к зацикливанию, т.е. цикл будет выполняться, пока вы не закроете программу.

Пример

k = 0

do while (k>=0)

Тело цикла

K = k + 1

End do

При составлении программы из всего арсенала конструкций, которые предлагает нам язык программирования, приходится выбирать наиболее подходящие для решения конкретной задачи.

В качестве примера реализуем подробную блок-схему цикла по переменной с помощью оператора do while:

Пример 1

Пример 2

Вывести на экран значения xиsin x, еслиxизменяется от 1 до 3 с шагом 0,1. Выполнить это задание с использованием цикла по переменной и циклаDo while.

Сейчас мы попытаемся сравнить между собой две разновидности циклов – цикл по переменной и цикл по условию. В цикле по условию будем называть переменной цикла переменную, которая изменяется в цикле и проверяется в условии в заголовке цикла.