2. ОСНОВЫ ПРОГРАММИРОВАНИЯ НА ПАСКАЛЕ

2.5. Организация программ циклической структуры

Для многократного повторения одних и тех же действий в Паскале предусмотрены три оператора цикла. Если число повторений цикла известно, то применяется оператор for. Если число повторений заранее неизвестно, но известно условие завершения цикла, применяются операторы repeat и while.

Оператор цикла с параметром «for»

Данный оператор имеет вид:

for i:= a to b do s;

При выполнении оператора for сначала вычисляется начальное значение а, которое присваивается переменной i, называемой параметром цикла. Затем вычисляется конечное значение b и проверяется, имеет ли место равенство i = b. Если равенства нет, выполняется оператор s, который может быть составным, и переменная i увеличивается на единицу. После этого проверка (не равен ли параметр конечному значению), выполнение оператора s и увеличение переменной i на единицу выполняется циклически до тех пор, пока не наступает равенство i = b. Параметр цикла i, начальное и конечное значения a и b могут принадлежать любому порядковому типу данных (например, integer ). Если начальное значение превышает или равно конечному значению с самого начала, оператор s не выполняется ни разу.

Использованные здесь зарезервированные слова for, to и do имеют смысл от, до и выполнить, соответственно.

Возможна другая форма оператора цикла с параметром:

for i:= a down to b do s;

Здесь, чтобы выполнялся оператор s, начальное значение а должно превышать конечное значение b. Кроме того, в этом случае параметр i с каждым циклом уменьшается на единицу, пока не станет равным значению b.

Оператор цикла for имеет такие особенности:

· в теле цикла запрещается явно изменять значение параметра цикла;

· по завершении работы оператора for значение параметра цикла считается неопределенным.

Пример использования оператора цикла for:

program maxi; {программа нахождения наибольшего элемента одномерного массива}

var

x: array [1..100] of real; {исходный массив}

n: integer; {число элементов массива}

k: integer; {параметр цикла}

max: real; {наибольший элемент массива}

begin

write (’n =’): readln (n);

for k:= 1 to n do

begin

write (’a[’, k:3,’]=’): readln (a[k]);

end;

max: = a[1];

for k:= 2 to n do

if a[k] > max then max: = a[k];

writeln (’наибольший элемент =’, max:10:4);

end.

Оператор цикла с предусловием «while»

Данный оператор имеет вид:

while p do s;

При его выполнении сначала вычисляется логическое выражение p (условие), в случае истинности которого выполняется оператор s (являющийся, как правило, составным оператором). После этого вычисление условия, его проверка и выполнение оператора s повторяется до тех пор, пока выражение p не станет равным false. Тогда управление передается следующему (после while) оператору в программе. Если условие p равно false с самого начала, оператор s, который называется телом цикла, не выполняется ни разу.

Использованные здесь ключевые слова while и do имеют смысл пока и выполнить, соответственно.

В качестве примера использования оператора while приведем программу вычисления числа π по формуле Грегори:

с точностью 0.5·10^-7:

program calcpi;

const

c = 0.5E – 7;

var

a, sum: real;

sign: integer;

n: longint;

begin

sign: = -1;

sum: = 1.0;

a: = 1.0;

n: = 1;

while abs(a) > c do

begin

a: = sign / (2 * n – 1);

sum: = sum + a;

sign: = - sign;

n: = n + 1;

end;

sum: = 4 * sum;

write (’pi =’, sum);

end.

Оператор цикла с постусловием «repeat»

Данный оператор имеет вид:

repeat s until p;

Сначала выполняется тело цикла (s), затем вычисляется логическое выражение p (условие), в случае ложности которого вновь выполняется тело цикла. Затем выполнение тела цикла, вычисление условия p и его проверка повторяются до тех пор, пока выражение p не станет равным true. Тогда управление передается следующему (за repeat) оператору в программе.

Использованные здесь зарезервированные слова repeat и until имеют смысл повторять и пока не, соответственно.

Пример использования оператора цикла repeat:

Program prost; {проверка, является ли введенное с клавиатуры натуральное число простым}

var

n: integer; {введенное число}

d: integer; {делитель}

r: integer; {остаток от деления}

begin

write (’Введите натуральное число:’); readln (n);

d:= 2; {сначала будем делить на два}

repeat

r:= n mod d;

if r < > 0 {n не разделилось нацело на d}

then d:= d + 1;

until r = 0; {пока не нашли число, на которое делится n}

if d = n

then writeln (n,’ – простое число.’)

else writeln (n,’ – не простое число.’);

end.

Вложенные циклы

В программах на Паскале возможно использование вложенных циклов. Это подразумевает, что существует внешний цикл и один или несколько внутренних циклов. Каждое повторение внешнего цикла означает завершение всех внутренних циклов; при этом всем выражениям, которые управляют внутренними циклами, вновь присваиваются начальные значения.

Пример использования вложенных циклов:

Program summa; {программа вычисления суммы положительных элементов матрицы А(5*8)}

var

a: array [1..5, 1..8] of real; {исходная матрица}

i, j: integer; {параметры циклов}

sum: real; {сумма положительных элементов}

begin

s:=0;

for i:=1 to 5 do

begin

for j:= 1 to 8 do

begin

read (a[i, j]);

if a[i, j] > 0 then s:= s + a[i, j];

end;

writeln;

end;

writeln (’сумма положительных элементов =’, sum:10:6);

end.

Данная программа содержит два оператора цикла с параметром, вложенные один в другой. Две переменные (i и j) типа integer представляют собой управляющие параметры для внешнего и внутреннего циклов, соответственно. С каждым повторением внешнего цикла (таких повторений пять) количество повторений внутреннего цикла равно восьми. Таким образом, элементы матрицы А вводятся по строкам.