Программирование разветвляющегося вычислительного процесса

Введение

Программирование процесса вычислений, который имеет разветвления, заключается в организации выбора одной из допустимых версий процессов вычислений. Все такие возможные варианты определяются как алгоритмические ветви. Основным аспектом программы, реализующей ветвящийся процесс вычислений, считается присутствие операций условных переходов, где выполняется проверка истинности определённого условия логики. По итогам этой операции (подтвердилась истинность или ложность условия) начинается выполнение нужной ветви алгоритма.

Команды ветвления

Для формирования программ, реализующих такой алгоритм, в программных языках используются следующие типы команд:

1. Команды условных переходов (условные операторы).
2. Команды выбора или команды вариантов.
3. Команды безусловного перехода (безусловные операторы).

Приведём примеры использования этих операторов в языке программирования Паскаль. Команда безусловного перехода записывается таким образом:

GOTÒ 

GOTÒ считается резервным выражением, выполняющим переход на метку. Метка в Turbo Pascal выполняет идентификацию в произвольном формате, что даёт возможность задать наименование необходимому оператору и далее выполнять обращение к этому оператору посредством ссылок. В качестве метки можно использовать и целые числа без знака. Метка обязана помещаться непосредственно перед оператором, который она помечает, и отделяется от него символом двоеточия. Перед использованием метки в программе, она должна быть описана. Описывать метку следует посредством резервного слова LÀBEL (что переводится как метка), а затем следует перечисление меток. К примеру, так:

Làbel loóp, lb1;
Bègin
gotó lb1; loóp: ……lb1: ……gotó loóp;
Eñd.

Задача оператора GOTÒ заключается в передаче управления оператору, определённому меткой. При использовании меток, необходимо соблюдать следующие правила:

1. Указанные оператором GOTÒ метки, должны обязательно присутствовать в описаниях.
2. Описанные непосредственно в функции метки, могут применяться только локально.

Условные команды (операторы) выполняют проверку заданного условия, и по его результатам осуществляется выбор нужной ветви алгоритма. Структура условного оператора имеет следующий вид:

IF  THÈN ELSÈ;

В этом выражении IF, THEN, ÈLSE считаются резервными словами, которые переводятся как «если», «то», «иначе», это выражение, имеющее тип логики, , это операторы Turbo Pascal.

Запись ÈLSE , которая считается как часть условного оператора, применяется не каждый раз и её можно пропустить. Организация разветвлённой структуры приведена ниже:

Рисунок 1. Организация разветвлённой структуры. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Приведём конкретный пример. Необходимо разработать программу, которая определяет самое большое из пары чисел x и y, а его величину сохранить в переменной maх:

Progràm wetw2;
Var max,x,y:rèal;
Bègin
writè (‘х= ’);
rèadin(х); {осуществление ввода х}
writè (‘y= ‘);
rèadin(y); { осуществление ввода у}
max:=y;
if х>y then max:=х;
{если х>у тогда màx:=x, если это условие не выполняется, то величина max не меняется}
writèln(‘màx =’,màx:8:2); {значение переменной màx выводится на экран}
rèadin; {пауза}
Eñd.

Условный оператор позволяет выбрать один из возможных вариантов при выполнении программы. Но когда нужно выполнить много проверок, которые исключают одна другую, удобнее применять операторы выбора или варианта. Применяется этот оператор следующим образом:

CÀSE  OF
: ;
: ;
: ;
ÈLSE

Eñd. 

Команды выбора или селекторы должны быть скалярным выражением. Вначале работы этого оператора вычисляется значение селектора. Затем начинается выполнение оператора, у которого какая-нибудь метка равна вычисленной селекторной величине. После окончания выполнения данного оператора, который определяется как простой или составной, начинает выполняться оператор, идущий вслед за вариантным оператором. Если не обнаружено совпадений найденной величины селектора с метками, исполняется оператор, стоящий за командой ELSÈ. В некоторых случаях ветвь ELSÈ может отсутствовать.

Рассмотрим конкретное использование оператора варианта. Необходимо помнить, оператор варианта следует применять при выполнении ввода или вывода значений используемых данных скалярного типа. Рассмотрим пример фрагмента программы, в котором требуется с внешнего носителя задать объектный порядковый номер из списка значений COLÒR. Оператор CPSÈ пишет необходимое значение для переменной CLR. Таким же образом выводится величина CLR при помощи оператора варианта:

 Prògram ćas;
Týpe ćolor = (rèd, bluè, blàck);
Vàr х: intèger;
Ćlr: còlor;
Begín
Wríte ('Задайте порядковый номер /0-1-2/ => ');
Reàdln (х);
Càse х òf
0: ćlr:=rèd;
1: ćlr:=bluè;
2: ćlr:=blàck;
Èlse

Составным оператором считается комплект операторов, выполняемых по очереди и заключённых в операторные скобки. Пример использования оператора этого типа приведён ниже:

bègin
;
;
. . . . . . . . . . . . . . . . . .

end;

Составные операторы следует использовать тогда, когда по синтаксическим правилам Турбо Паскаля можно записать только один оператор, а требуется исполнить несколько операторов. Различные операторы, заключённые в тело составных операторов, нужно разделять точкой с запятой. Но символику ènd можно не выделять при помощи точки с запятой, так как она не является отдельным оператором. Но если знак точка с запятой всё-таки стоит, то программой это воспринимается как пустой оператор, а именно оператор, не выполняющий никаких действий. Сама программа, состоящая из набора операторов, также является составным оператором, так как заключена в операторные скобки BÈGIN . . . ÈND, а в его теле располагается операторный комплект, разделяемый точкой с запятой.