Работа с циклами с: Циклы в C++ — while, for и do while – синтаксис, примеры и возможные ошибки

Работа с циклами Паскаль

Иногда в программах, написанных на Паскале, приходится многократно выполнять одно и то же действие. Процесс, в ходе которого производится множество раз одно и то же действие, именуется циклом. Цикл называют арифметическим, если наблюдателю (пользователю) заранее известно количество повторений. Ниже представим синтаксис арифметического цикла:

for <переменная> := <значение1> to <оператор> do <значение2>

или

for <переменная> := <значение1> downto <оператор> do <значение2>

Оператор for в приведенном примере вызывает оператор, который находится после do, по одному разу для каждого из значений в промежутке от значения1 до значения2.

Начальное значение, конечное значение и переменная цикла должны быть порядкового типа. При использовании слова to происходит увеличение значения переменной цикла на 1 при каждой следующей итерации цикла. Если применить слово downto, то произойдет уменьшение значения переменной цикла на 1 при каждой следующей итерации цикла.

Помните: не рекомендуется внутри цикла самостоятельно менять значение управляющей переменной.  В синтаксисе языка допускается записывать только один оператор после слова do. Если вы желаете выполнить в цикле несколько операторов, необходимо объединить эти операторы в составной (заключить между служебными словами begin и end), иначе велика вероятность возникновения логической ошибки в программе.

Цикл называется итерационным, если заранее неизвестно количество необходимых действий. Итерационные циклы позволяют проверить некоторое условие. В зависимости от того, каков результат выполненной проверки, либо осуществляется выход из цикла, либо повторяется выполнение тела цикла. Существует два типа итерационных цикла:

  • цикл с предусловием ( while … do … ), если проверка происходит непосредственно перед выполнением некоторого блока операторов,
  • цикл с постусловием ( repeat … until … ), если проверка происходит после выполнения некоторого блока операторов.

Рассмотрим каждый из этих циклов.

Цикл с предусловием Pascal

Итак, циклы с предусловием имеют синтаксис:

 while <выражение>  do <оператор>

Оператор после ключевого слова do выполняется, пока логическое выражение (под ним понимается условие возобновления цикла) принимает значение true (истина).

Истинность этого логического будет проверяться всякий раз перед тем, как в очередной раз произойдет повторение оператора цикла. И когда логическое выражение примет значение false (ложь), то сразу производится переход к следующему за while оператору.

Оценка выражения осуществляется до выполнения оператора, т.е., если изначально это выражение принимало значениеfalsе, то оператор ни разу не выполнится. Как и в случае арифметического оператора, необходимо учитывать возможность использования только одного оператора после слова do.

Для выполнения группы операторов, используйте составной оператор. Простенький пример:

epsilon:=0.000001; while n > epsilon do n:=n/2;

Цикл с постусловием Pascal

Итерационный цикл с постусловием имеет формат:

Судя по синтаксису между словами repeat и until операторы многократно повторяются, пока логическое выражение принимает значение false. Когда логическое выражение примет значение true — всё, выход из цикла. Поскольку выражение проверяется после выполнения операторов, то хотя бы один раз выполнятся операторы. Для визуального восприятия короткий пример:

Обратим внимание на еще одни очень важные операторы — это операторы завершения цикла. Выход из цикла для всех операторов, как правило, производится по окончании оператора цикла.  Но для этих целей можно использовать оператор выхода и оператор перехода. В Турбо Паскаль (версия 7.0) имеются следующие встроенные процедуры:

break      —  осуществляет безусловный выход из цикла,

continue  —  производит переход к началу новой итерации в цикле.

Мы знаем, что оператор безусловного перехода goto обеспечивает выход из цикла, но использовать его в этих целях не рекомендуется, поскольку для этого специально предназначены процедуры continue и break.


Похожие записи:

Работа с циклом while и циклом for на Python

На уроке рассматривается алгоритм работы с различными видами циклов на языке Питон (Python): цикл с предусловием While

и цикл со счетчиком For. Объясняется возможность генерации в Python случайных чисел

Цикл WHILE

Цикл while — цикл с предусловием. Пример использования:

i = 5
while i < 15:
   print(i)
   i = i + 2  # вывод 5 7 9 11 13

i = 5 while i < 15: print(i) i = i + 2 # вывод 5 7 9 11 13

Комментарии в Python

Однострочный комментарий начинается с #.
Блочный комментарий можно использовать так (строго говоря, блочного комментария нет в Питоне):

#Однострочные Питон комментарии 
 
#  Это
#      блочный или многострочный
#          комментарий

#Однострочные Питон комментарии # Это # блочный или многострочный # комментарий

'''
тоже блочный 
         комментарий
'''

''' тоже блочный комментарий '''

Операторы break и continue

Оператор break — выход из цикла
Оператор continue — выход из текущей итерации цикла

Задание: Определить, что выведет программа:
a=0
while a!=10:
    a=a+1
    if a==5:
        continue
    print (a)
    if a==7:
        break
print ("всё!")

a=0 while a!=10: a=a+1 if a==5: continue print (a) if a==7: break print ("всё!")

Задание Python 2_1: Последовательно вводятся ненулевые числа. Определить сумму положительных и сумму отрицательных чисел. Закончить ввод чисел при вводе 0. Для перевода из строки в целое число, использовать функцию int().

Задание Python 2_2: При помощи цикла распечатать ряд Фибоначчи: 1 1 2 3 5 8 13 21.

Задание Python 2_3: Запрашиваются 10 чисел (целые значения от 0 до 1000). Опишите алгоритм, позволяющий найти и вывести минимальное значение среди введенных чисел, которые имеют чётное значение и не делятся на три.

Цикл FOR

В Python цикл for имеет такой синтаксис:

Пример:
Вывести степени двойки с 1-й по 10-ю.


✍ Решение: 
for x in range(1,11): 
  print ( 2**x )
 
# 2 4 8 16 ... 1024

for x in range(1,11): print ( 2**x ) # 2 4 8 16 ... 1024

Шаг счетчика цикла можно менять:

for x in range(1,11,2): 
  print ( 2**x )

for x in range(1,11,2): print ( 2**x )

Еще пример работы:

for i in 'hello world':
     if i == 'o':
         continue
     print(i, end='')
 
# hell  wrld

for i in 'hello world': if i == 'o': continue print(i, end='') # hell wrld

Пример использования break:

for i in 'hello world':
     if i == 'l':
         break
     print(i, end='')
 
# he

for i in 'hello world': if i == 'l': break print(i, end='') # he

Задание: Определить, что выведет программа:
a=0
n=10
for i in range(1,n+1,2):
    a=a+1
    if a==5:
        continue
    print (a)
    if a==7:
        break
print ("всё!")

a=0 n=10 for i in range(1,n+1,2): a=a+1 if a==5: continue print (a) if a==7: break print ("всё!")

Задание Python 2_3: Составить программу для вычисления среднего арифметического N произвольных вводимых чисел.

Случайное число

В Python случайное число задается с помощью двух функций:

  • random() – случайное вещественное из полуинтервала [0,1) ;
  • randint(a,b) – случайное целое из отрезка [a,b].

Но для использования функция необходимо предварительно подключить библиотеку:

# подключение библиотеки:
from random import randint
# получение целого случайного числа в диапазоне от 1 до 10
x = randint(1,11)
 
# получение вещественного случайного числа в полуинтервале от 5 до 11
from random import random
x = 6*random() + 5

# подключение библиотеки: from random import randint # получение целого случайного числа в диапазоне от 1 до 10 x = randint(1,11) # получение вещественного случайного числа в полуинтервале от 5 до 11 from random import random x = 6*random() + 5

Задание Python 2_4: Исправить предыдущее задание (2_3) для работы со случайными числами.


Задание Python 2_5:
Найдите все трёхзначные и четырёхзначные числа Армстронга.

Число Армстронга. Числом Армстронга считается натуральное число, сумма цифр которого, возведенных в N-ную степень (N – количество цифр в числе) равна самому числу.
Например, 153 = 13 + 53 + 33.


Задание Python 2_6:
Напишите программу, которая запрашивает натуральное число N и выводит на экран все автоморфные числа, не превосходящие N.

Автоморфным называется натуральное число, если оно равно последним цифрам своего квадрата. Например, 252 = 625.

Цикл for in при работе с кортежами (тип данных)

Пример: Вывести на экран цвета радуги с их порядковыми номерами:

1-й цвет радуги - это красный
...

✍ Решение: 
i = 1
for color in 'красный', 'оранжевый', 'желтый', 'зеленый', 'голубой', 'синий', 'фиолетовый':
    print(i,'-й цвет радуги - это ', color)
    i += 1

i = 1 for color in 'красный', 'оранжевый', 'желтый', 'зеленый', 'голубой', 'синий', 'фиолетовый': print(i,'-й цвет радуги - это ', color) i += 1

  
Другой вариант работы со счетчиком цикла:

for i in 1,2,3,'one','two','three':
                print(i)

for i in 1,2,3,'one','two','three': print(i)

При первых трех итерациях цикла переменная i будет принимать значение типа int, при последующих трех — типа str.

Задание Python 2_7: Распечатывать дни недели с их порядковыми номерами. Кроме того, рядом выводить выходной ли это день или рабочий. Использовать кортеж.

1-й день недели - понедельник, рабочий день
...

8.2) Операторы циклов - Разные уроки по Программированию

Операторы работы с циклами

    Язык С++ поддерживает несколько видов операторов цикла позволяющих производить многократное выполнение одного и того же блока кода в программе. 

    К ним относиться:

    While – оператор цикла с пред условием

    Do – оператор цикла с постусловием

    For – оператор выполняющий заданное количество раз блок действий (итераций)

    Выполнение любого цикла можно завершить вызвав команду break; Это позволяет сократить холостое выполнение команд. И в некоторых случаях ускорить работу приложения.

1) Оператор while (C++)

    Оператор выполняется повторно до тех пор, пока  условие  не будет равно 0 или false (неправде).

    Объявление данного оператора выглядит следующим образом.

while (условие )    

{

    Блок действий

}

Условие  - аналогично условиям в операторе if-else 

 Пример кода с использованием цикла while 

 Блок схема данного оператора:


 результат работы программы

    Тест  условие  производится перед каждым выполнением цикла; поэтому цикл while выполняет ноль или более раз. Если условие никогда не будет =0 то программа может уйти в бесконечный цикл и появиться эффект зависания.

2) Цикл do-while (C++)

    Цикл повторяется до тех пор, пока указанное условие завершения цикла ( условие) не будет равно нулю.

do  

     {

        Блок кода выполняемый в цикле

    }

while условие ) ;

Усло

План-конспект занятия по информатике и икт (9 класс) по теме: Практическое задание №19 Тема: Работа с циклами

Практическое задание №19

Тема: Работа с циклами

Задание:

  1. Прочитать текст «Алгоритмическая структура Цикл. Команды повторения».
  2. Составить блок-схему и алгоритм выполнения домашнего задания по переводу текста с иностранного языка.
  3. Изучите примеры циклических алгоритмов, придумайте свой пример.

Порядок выполнения:

Задание №1.  Алгоритмическая структура «Цикл». Команды повторения. 

В жизни часто встречаются инструкции, в которых требуется один и тот же набор действий выполнять много раз подряд: «иди, пока не придёшь», «закручивай гайку, пока не завернёшь до отказа» и т.д. Для этого нужна новая форма организации действий – цикл.

Циклом (повтором) называется такая форма организации действий, при которой одна и та же последовательность действий совершается несколько раз (или не разу) до тех пор, пока выполняется некоторое условие.

С помощью блок-схемы цикл можно изобразить так:

Такая структура называется циклом с предусловием, так как условие предшествует телу цикла. Есть и другой вариант названия: цикл-пока, пока условие истинно, повторяется выполнение тела цикла. Если условие ложно, то происходит выход из цикла.

Формат команды цикла следующий:

пока , повторять

нц

         тело цикла>

кц

Служебное слово НЦ обозначает начало цикла, КЦ – конец цикла.

При программировании цикла важно думать о том, чтобы цикл был конечным. Ситуация, при которой выполнение цикла никогда не заканчивается,  называется зацикливанием.

Пример

Давайте составим алгоритм покраски забора. Допустим, что у нас есть малярная кисть и достаточное количество краски. Напишем такую последовательность действий:

Подойти к левому краю забора.

Покрасить одну доску.

Шагнуть вправо на ширину доски.

Покрасить одну доску.

Шагнуть вправо на ширину доски.

Покрасить одну доску.

………………………..

Используя цикл, можно записать следующий алгоритм:

Подойти к левому краю забора.

Пока забор не кончился, повторять:

Покрасить одну доску.

Шагнуть вправо на ширину доски.

Конец цикла.

Уйти.

На АЯ (алгоритмическом языке) этот алгоритм будет таков:

Подойти к левому краю забора.

пока , повторять

нц

          Покрасить одну доску.

Шагнуть вправо на ширину доски >

кц

Уйти.

В виде блок-схемы этот алгоритм можно изобразить так.

Задание №2. Используя циклическую форму организации действий, запишите следующий алгоритм выполнения домашнего задания по переводу текста с иностранного языка:

Найти первое предложение.

Перевести его.

Записать перевод.

Найти следующее предложение.

Перевести его.

Записать перевод.

…………………..

Задание №3. Пример1. Во время большой перемены проголодавшийся школьник зашёл в столовую с намерением поесть пирожков. Написать алгоритм его борьбы с чувством голода. (Имеется ввиду, что денег хотя бы на один пирожок у него есть).

Пример2. Ученику задали несколько задач по математике. Придя домой, он решил сначала выполнить домашнее задание, а потом пойти погулять.

Пример3. Про дерево

Пример4. Про дыхание

Пример5. Рыбалка. Все принадлежности для рыбной ловли взяты и в банке для червей имеется хотя бы один червяк

Тепловые двигатели. Термодинамические циклы. Цикл Карно

Устройство, имеющее способность преобразовывать полученную теплоту в механическую работу носит название теплового двигателя. В таких машинах механическая работа совершается в процессе расширения вещества, называющегося рабочим телом. Его роль обычно исполняют газообразные вещества, вроде паров бензина, воздуха и водяного пара.

Определение 1

Рабочее тело приобретает или отдает тепловую энергию при теплообмене с телами, которые имеют внушительный запас внутренней энергии. Такие тела называют тепловыми резервуарами.

Исходя из первого закона термодинамики, можно сделать вывод, что полученное газом количество теплоты Q полностью преобразуется в работу A в условиях изотермического процесса, при котором внутренняя энергия не претерпевает изменений (ΔU=0): 

A=Q

Однако, подобный однократный акт превращения теплоты в работу для техники не представляет интереса. Существующие тепловые двигатели, такие как паровые машины, двигатели внутреннего сгорания и им подобные, работают циклически. Необходимо периодическое повторение процесса теплопередачи и преобразования полученной теплоты в работу. Чтобы данное условие выполнялось, рабочее тело должно совершать круговой процесс или же термодинамический цикл, при котором исходное состояние с периодически восстанавливается. На рисунке 3.11.1 в виде диаграммы (p, V) газообразного рабочего тела с помощью замкнутых кривых проиллюстрированы круговые. В условиях расширения газ производит положительную работу A1, эквивалентную площади под кривой abc. При сжатии газ совершает отрицательную работу A2, равную по модулю площади под кривой cda. Полная работа за цикл A=A1+A2 на диаграмме (p, V) равняется площади цикла. Работа A положительна, в том случае, если цикл проходит по часовой стрелке, и A отрицательна, когда цикл проходит в противоположном направлении.

Тепловые двигатели. Термодинамические циклы. Цикл Карно

Рисунок 3.11.1. Круговой процесс на диаграмме (p, V). abc – кривая расширения, cda – кривая сжатия. Работа

§ 20. Программирование циклических алгоритмов

Главная | Информатика и информационно-коммуникационные технологии | Планирование уроков и материалы к урокам | 8 классы | Планирование уроков на учебный год (по учебнику К.Ю. Полякова, Е.А. Еремина, углубленный уровень) | § 20. Программирование циклических алгоритмов





Содержание урока

Как организовать цикл?

Циклы с предусловием

Алгоритм Евклида

Циклы в других языках программирования

Обработка потока данных

Циклы с постусловием

Циклы по переменной

Циклы по переменной в других языках программирования

Выводы. Интеллект-карта

Вопросы и задания

Практическая работа № 15 «Циклы с условием»

Практическая работа № 16 «Алгоритм Евклида»

Практическая работа № 17 «Обработка потока данных»

Практическая работа № 18 «Циклы с постусловием»

Практическая работа № 19 «Циклы по переменной»


Как организовать цикл?


Ключевые слова:


• цикл
• счётчик шагов цикла
• цикл с предусловием
• алгоритм Евклида
• цикл с постусловием
• цикл по переменной
• переменная цикла

Допустим, мы хотим вывести 5 раз на экран слово «привет». Можно, конечно, записать 5 одинаковых команд:

Но что если нужно будет сделать какие-то действия 1000 или 1000 000 раз?

Как вы знаете из курса 7 класса, для того чтобы выполнить одинаковые действия несколько раз, можно организовать цикл. Простейший цикл, нужный нам в этой задаче, в алгоритмическом языке записывается так:

нц 5 раз

вывод 'привет', нc

кц

В Паскале и во многих других языках записать цикл в такой форме нельзя, однако можно легко запрограммировать те же действия немного по-другому. Давайте разберёмся, как можно организовать цикл в любом языке программирования.

Вы знаете, что программа выполняется автоматически. И при этом на каждом шаге нужно знать, сколько раз уже выполнен цикл и сколько ещё осталось выполнить. Для этого необходимо использовать ячейку памяти (переменную). В ней можно, например, запоминать количество завершённых шагов цикла. Такая переменная часто называется счётчиком.

Какого типа должна быть переменная-счётчик? Как её нужно объявить?

Сначала в переменную-счётчик записывают ноль (ни одного шага не сделано), а после каждого шага цикла увеличивают значение на единицу:

В программе на алгоритмическом языке вам должно быть всё знакомо: нц означает начало цикла, а кц — конец цикла. 

Найдите и запишите в тетрадь перевод английских слов while, do, count.

Возможен и другой вариант: сразу записать в счётчик нужное количество шагов, и после каждого шага цикла уменьшать счётчик на 1. Тогда цикл должен закончиться при нулевом значении счётчика.

Запишите в тетрадь цикл со счётчиком, который уменьшается от нужного значения до нуля.

Этот вариант несколько лучше, чем предыдущий, поскольку счётчик сравнивается с нулём, а такое сравнение выполняется в процессоре автоматически.

Следующая страница Циклы с предусловием

Cкачать материалы урока

Циклические процессы в идеальном газе. Графический поиск работы газа. Прямой, обратный

Ранее мы достаточно плотно познакомились с процессами и методами работы с ними. Среди часто используемых способов работы с процессами выделяются два: уравнение Менделеева-Клапейрона (для описания состояния идеального газа) и первое начало термодинамики. Из нескольких друг за другом идущих разных процессов можно составить общий циклический процесс.

Круговой процесс (цикл)составной термодинамический процесс, в результате совершения которого рабочее тело (газ) возвращается в исходное состояние. Таким образом, начальное и конечное состояние газа (давление газа 

, объём газа  и температура газа ) одинаковы. Попробуем изобразить такой процесс в координатах  (рис. 1).

Рис. 1. Примеры циклических процессов

Например, наш циклический процесс 1.1 состоит из двух изохор, двух изотерм, а процесс 1.2 — из двух изобар и двух изохор. Таким образом, исходя из текстовых условий любой задачи и знания общего вида изопроцессов (именно из них чаще всего составляется цикл), можно нарисовать рисунок.

Для энергетического описания процесса (или цикла) через первое начало термодинамики необходимо обдумать два вопроса:

  1. как изменяется внутренняя энергия газа ()
  2. чему равна работа газа ()

Для циклов есть небольшие фишки, которые удобно использовать для убыстрения задачи.

Так, изменение внутренней энергии газа зависит только от изменения температуры, а т.к. в цикле начальное и конечное состояние газа одинаково, то изменение внутренней энергии идеального газа за цикл равно 0 (

).

Рис. 2. Графическая интерпретация работы газа

Поиск работы для газа также можно несколько упростить. Попробуем в координатах 

нарисовать график изобарического процесса и найти работу газа (рис. 2). Пусть газ находится в состоянии (давление  и объём ), далее газ изобарически перевели в состояние 2 (давление  и объём ). Тогда по определению работы газа:

(1)

Геометрически (рис. 2), произведение давления на разность объёмов численно равна площади прямоугольника, ограниченного сверху прямой (процессом), а снизу осью. В целом, эту логику можно расширить на любые процессы, тогда работа газа численно равна площади под кривой в координатах

.

Также в рамках школьной физики присутствует условное деление циклов на прямые и обратные:

Прямой цикл круговой, в котором рабочее тело совершает положительную работу за счёт сообщённой ему теплоты.

Обратный цикл круговой, в котором рабочее тело совершает отрицательную работу.

Анализируя (1) вопрос о положительной и отрицательной работе, сводится к вопросу о соотношении между начальным и конечным объёмами, если:

  • — газ расширяется, работа положительна,
  • — газ сжимается, работа отрицательна.

Для графиков можно использовать следующую логику: в случае, если площадь под графиком расширения газа больше соответствующей площади для сжатия, значит цикл — прямой (рис. 3), если наоборот — обратный (рис. 4).

Рис. 3. Прямой циклический процесс

Рис. 4. Обратный циклический процесс

Таким образом, разница в прямом и обратном цикле может быть в очерёдности процессов. Так, прямой процесс, в нашем примере, — это 1-2-3-4-1, а обратный — 1-4-3-2-1.

Вывод: в задачах на циклические процессы нужно быть очень внимательным при прочтении, т.к. часть слов будет иметь глубокий физический смысл. Лучше всего процессы в таких задачах прорисовывать на графиках в координатах 

. Если график уже есть, то это к лучшему. Определяемся с конкретными изопроцессами, заданными в задаче, и используем это знание или через уравнение Менделеева-Клапейрона, или через первое начало термодинамики.

Поделиться ссылкой:

Понравилось это:

Нравится Загрузка...

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *