Регулярные циклические структуры и циклические структуры цикл в цикле — это циклы, в которых количество повторений цикла задано или может быть определено ещё до выполнения цикла.
Введение
Циклической является структура, где предусматривается возможность неоднократного повторного исполнения отдельного фрагмента алгоритма. Данный фрагмент алгоритма именуется телом цикла. Известны циклические структуры следующих типов:
- Циклы, в которых заранее известно количество повторений цикла.
- Циклы, в которых заранее неизвестно количество повторений цикла.
Программирование алгоритмов регулярных циклических структур и циклических структур цикл в цикле
Циклические структуры, в которых количество повторений цикла задано заранее или его можно определить ещё до начала исполнения цикла, называются регулярными.
В программе, которая организует цикл, применяется специальная переменная, предназначенная для задания условия прекращения работы цикла, а именно, i. Данная переменная является параметром цикла. Программный модуль, идущий вслед за именем цикла, считается телом цикла. Тело цикла исполняется для всех величин параметра цикла i, которые начинаются с величины m1 и меняются с шагом h до достижения величины m2.
Циклическая структура, где количество повторений цикла не определено заранее, а вычисляется лишь в процессе исполнения алгоритма, является итеративной циклической структурой. В зависимости от местоположения условий продолжения цикла итеративные циклические алгоритмы делятся на следующие типы:
- Итеративный цикл с предусловием.
- Итеративный цикл с постусловием.
То есть, алгоритмы регулярной циклической структуры должны обладать определённым количеством повторов, которое может быть задано в явном формате или найдено путём вычислений.
К основным алгоритмам, применяющим регулярные циклические структуры, следует причислить:
- Алгоритмы, вычисляющие значения функций одной ли набора переменных, в которых аргументы меняются в заданных границах и с определённым шагом изменений.
- Алгоритмы, определяющие конечные суммы и произведения.
- Ряд других алгоритмов.
Программная реализация данной алгоритмической структуры на языке VB (Visual Basic) выполняется при помощи операторов For... Next:
For параметр=выражение1 To выражение2 [Step выражение3]
Блок Операторов
…
[Exit For]
…
Next параметр
Здесь параметром цикла считается переменная, для которой величина определяемого «выражение1» считается исходным значением. Значение определяемого «выражение2» является конечным значением. Значение определяемого выражения «выражение3» является шагом изменения параметра цикла.
При этом шаг изменений параметра возможно задавать как со знаком плюс, так и со знаком минус. По умолчанию величина шага принимается равной единице. Блок Операторов, расположенный между командами For и Next, именуется телом цикла, число повторов которого задаётся количеством допустимых значений параметров цикла. До начала каждого повторения цикла, включая первое вхождение в цикл, текущая величина параметра цикла должна сравниваться с величиной «выражение1», то есть конечной величиной. По завершении каждого исполнения операторов тела цикла, к параметру цикла добавляется величина «выражение3», являющаяся шагом, и опять выполняется сравнение параметра с конечной величиной.
Прекращается исполнение тела цикла, когда величина параметра превышает конечное значение (при положительном шаге), или она становится меньше конечного значения (при отрицательном шаге). Когда условие прекращения цикла исполняется при исходной величине параметра, то команды тела цикла должны быть пропущены, а управление должно передаваться оператору, который следует за командой Next. Чтобы выйти из цикла ещё до его окончания, следует применить оператор Exit For.
При программировании вложенных циклов, то есть это цикл в цикле, применяются пары операторов For...Next, которые не могут пересекаться меду собой. Иными словами, каждой структуре For обязана находится в соответствии структура Next. Причём, структура Next, относящаяся к внутреннему циклу, обязана быть предшествующей структуре Next, относящейся к внешнему циклу. Чтобы осуществить преждевременный выход из любого цикла по условию следует применять оператор Exit For.
Примеры реализации регулярных циклических алгоритмов.
При реализации различных вариантов организации регулярных циклических алгоритмов, количество повторов цикла n можно определить по граничным значениям и шагу изменения параметра по следующей формуле:
Рисунок 1. Формула.Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Где m1 и m2 являются нижней и верхней границами изменений параметра цикла; h является шагом изменения параметра.
В данной формуле квадратными скобками обозначено условие получения целой части от итогов операции деления. В приведённом ниже примере тело цикла исполняется 10 х 2=20 раз, при выполнении условия, что переменная g не равняется двум:
For i=1 To 10
For j=1 To 2
`тело внутреннего цикла
If g=2 Then Exit For
Next j
Next i
Пример использования вложенного оператора For при отрицательных значениях оператора цикла. В этом примере тело цикла исполняется пять раз:
For a = -5 To -7 Step -0,5
m = Cstr(Sin(a))
MsgBox(“m=” & m)
Next a
В следующем примере тело цикла исполняется три раза, поскольку шаг по умолчанию равняется единице:
Dim i, A As Integer
A = 3
For i = 1 To 3
A = A*i
Next i
Первая итерация исполняется при I=1, A=3. Вторая итерация выполняется при I=2, A=6. Третья итерация выполняется при I=3, A=18.
Далее рассмотрим пример, где шаг итерации равняется минус единице:
Dim i, A As Integer
A = 3
For i = 3 To 1 Step -1 (задание шага, равного минус единице)
A = A*i
Next i
В этом примере тело цикла также исполняется три раза, но первая итерация выполняется при i=3, А=9. Вторая итерация исполняется при i=2, А=18. А третья итерация выполняется при i=l, А=18.
