Как выглядит цикл с предусловием. Циклы. Досрочный выход из цикла

Теги: Си циклы. C loops. Цикл с постусловием. Цикл с предусловием. Цикл со сщётчиком. while. do while. for. break. continue

Введение. Циклы с предусловием.

П ри решении практических задач постоянно возникает необходимость в повторении действия заданное количество раз, или до достижения какого-либо условия. Например, вывести список всех пользователей, замостить плоскость текстурой, провести вычисления над каждым элементом массива данных и т.п. В си для этих целей используются три вида циклов: с предусловием , постусловием и цикл for со счётчиком (хотя, это условное название, потому что счётчика может и не быть).

Любой цикл состоит из тела и проверки условия, при котором этот цикл должен быть прекращён. Тело цикла - это тот набор инструкций, который необходимо повторять. Каждое повторение цикла называют итерацией.

Рассмотрим цикл с предусловием.

Int i = 0; while (i < 10) { printf("%d\n", i); i++; }

Этот цикл выполняется до тех пор, пока истинно условие, заданное после ключевого слова while. Тело цикла - это две строки, одна выводит число, вторая изменяет его. Очевидно, что этот цикл будет выполнен 10 раз и выведет на экран
0
1
2
3
и так далее до 9.

Очень важно, чтобы условие выхода из цикла когда-нибудь выполнилось, иначе произойдёт зацикливание, и программа не завершится. К примеру

Int i = 0; while (i < 10) { printf("%d\n", i); }

В этом цикле не изменяется переменная i, которая служит для определения условия останова, поэтому цикл не завершится.

Int i = 0; while (i > 0) { printf("%d\n", i); i++; }

В этой программе цикл, конечно, завершится, но из-за неправильного действия он будет выполнен гораздо больше 10 раз. Так как си не следит за переполнением переменной, нужно будет ждать, пока переменная переполнится и станет меньше нуля.

Int i; while (i < 10) { printf("%d\n", i); i++; }

У этого примера неопределённое поведение. Так как переменная i заранее не инициализирована, то она хранит мусор, заранее неизвестное значение. При различном содержимом переменной i будет меняться поведение.

Если тело цикла while содержит один оператор, то фигурные скобки можно опустить.

Int i = 0; while (i < 10) printf("%d\n", i++);

Здесь мы инкрементируем переменную i при вызове функции printf. Следует избегать такого стиля кодирования. Отсутствие фигурных скобок, особенно в начале обучения, может приводить к ошибкам. Кроме того, код читается хуже, да и лишние скобки не сильно раздувают листинги.

Циклы с постусловием.

Ц икл с постусловием отличается от цикла while тем, что условие в нём проверяется после выполнения цикла, то есть этот цикл будет повторён как минимум один раз (в отличие от цикла while, который может вообще не выполняться). Синтаксис цикла

Do { тело цикла } while(условие);

Предыдущий пример с использованием цикла do будет выглядеть как

Int i = 0; do { printf("%d\n", i); i++; } while(i < 10);

Давайте рассмотрим пример использования цикла с постусловием и предусловием. Пусть нам необходимо проинтегрировать функцию.

Интеграл - это сумма бесконечно малых. Мы можем представить интеграл как сумму, а бесконечно малые значения просто заменить маленькими значениями.

∫ a b f ⁡ x d x = ∑ i = a b f ⁡ i h

Из формулы видно, что мы на самом деле разбили площадь под графиком на множество прямоугольников, где высота прямоугольника - это значение функции в точке, а ширина - это наш шаг. Сложив площади всех прямоугольников, мы тем самым получим значение интеграла с некоторой погрешностью.

Пусть искомой функцией будет x 2 . Нам понадобятся следующие переменные. Во-первых, аккумулятор sum для хранения интеграла. Во-вторых, левая и правая границы a и b, в третьих - шаг h. Также нам понадобится текущее значение аргумента функции x.

Для нахождения интеграла необходимо пройти от a до b с некоторым шагом h , и прибавлять к сумме площадь прямоугольника со сторонами f(x) и h .

#include #include int main() { double sum = 0.0; double a = 0.0; double b = 1.0; double h = 0.01; double x = a; while (x < b) { sum += x*x * h; x += h; } printf("%.3f", sum); getch(); }

Программа выводит 0.328.

∫ 0 1 x 2 d x = x 3 3 | 0 1 = 1 3 ≈ 0.333

Если посмотреть на график, то видно, что каждый раз мы находим значение функции в левой точке. Поэтому такой метод численного интегрирования называют методом левых прямоугольников. Аналогично, можно взять правое значение. Тогда это будет метод правых прямоугольников.

While (x < b) { x += h; sum += x*x * h; } правых прямоугольников" src="/images/c_loop_rectangles_right.png" alt="Численное интегрирование функции методом
правых прямоугольников"> Рис. 3 Численное интегрирование функции методом
правых прямоугольников

Сумма в этом случае будет равна 0.338. Метод левых и правых прямоугольников не очень точен. Мы фактически аппроксимировали (приблизили) гладкий график монотонно возрастающей функции гистограммой. Если немного подумать, то аппроксимацию можно проводить не только суммируя прямоугольники, но и суммируя трапеции.

Приближение с помощью трапеций на самом деле является кусочной аппроксимацией кривыми первого порядка (ax+b). Мы соединяем точки на графике с помощью отрезков. Можно усложнить, соединяя точки не отрезками, а кусками параболы, тогда это будет метод Симпсона . Если ещё усложнить, то придём к сплайн интерполяции , но это уже другой, очень долгий разговор.

Вернёмся к нашим баранам. Рассмотрим 4 цикла.

Int i = 0; while (i++ < 3) { printf("%d ", i); } int i = 0; while (++i < 3) { printf("%d ", i); } int i = 0; do { printf("%d ", i); } while(i++ < 3); int i = 0; do { printf("%d ", i); } while(++i < 3);

Если выполнить эти примеры, то будет видно, что циклы выполняются от двух, до четырёх раз. На это стоит обратить внимание, потому что неверное изменение счётчика цикла часто приводит к ошибкам.

Часто случается, что нам необходимо выйти из цикла, не дожидаясь, пока будет поднят какой-то флаг, или значение переменной изменится. Для этих целей служит оператор break , который заставляет программу выйти из текущего цикла.

Давайте решим простую задачу. Пользователь вводит числа до тех пор, пока не будет введено число 0, после этого выводит самое большое из введённых. Здесь есть одна загвоздка. Сколько чисел введёт пользователь не известно. Поэтому мы создадим бесконечный цикл, а выходить из него будем с помощью оператора break . Внутри цикла мы будем получать от пользователя данные и выбирать максимальное число.

#include #include int main() { int num = 0; int max = num; printf("To quit, enter 0\n"); /*бесконечный цикл*/ while (1) { printf("Please, enter number: "); scanf("%d", &num); /*условие выхода из цикла*/ if (num == 0) { break; } if (num > max) { max = num; } } printf("max number was %d", max); getch(); }

Напомню, что в си нет специального булевого типа. Вместо него используются числа. Ноль - это ложь, все остальные значения – это истина. Цикл while(1) будет выполняться бесконечно. Единственной точкой выхода из него является условие

If (num == 0)

В этом случае мы выходим из цикла с помощью break ; Для начала в качестве максимального задаём 0. Пользователь вводит число, после чего мы проверяем, ноль это или нет. Если это не ноль, то сравниваем его с текущим максимальным.

Бесконечные циклы используются достаточно часто, так как не всегда заранее известны входные данные, либо они могут меняться во время работы программы.

Когда нам необходимо пропустить тело цикла, но при этом продолжить выполнение цикла, используется оператор continue . Простой пример: пользователь вводит десять чисел. Найти сумму всех положительных чисел, которые он ввёл.

#include #include int main() { int i = 0; int positiveCnt = 0; float sum = 0.0f; float input; printf("Enter 10 numbers\n"); while (i < 10) { i++; printf("%2d: ", i); scanf("%f", &input); if (input <= 0.0) { continue; } sum += input; positiveCnt++; } printf("Sum of %d positive numbers = %f", positiveCnt, sum); getch(); }

Пример кажется несколько притянутым за уши, хотя в общем он отражает смысл оператора continue . В этом примере переменная positiveCnt является счётчиком положительных чисел, sum сумма, а input - временная переменная для ввода чисел.

Вот ещё один пример. Необходимо, чтобы пользователь ввёл целое число больше нуля и меньше 100. Пока необходимое число не будет введено, программа будет продолжать опрос.

Do { printf("Please, enter number: "); scanf("%d", &n); if (n < 0 || n>100) { printf("bad number, try again\n"); continue; } else { break; } } while (1);

Цикл for

О дним из самых используемых является цикл со счётчиком for . Его синтаксис

For (<инициализация>; <условие продолжения>; <изменение счётчика>){ <тело цикла> }

Например, выведем квадраты первых ста чисел.

Int i; for (i = 1; i < 101; i++) { printf("%d ", i*i); }

Одним из замечательных моментов цикла for является то, что он может работать не только с целыми числами.

Float num; for (num = 5.3f; num > 0f; num -= 0.2) { printf("%.2f ", num); }

Этот цикл выведет числа от 5.3 до 0.1. Цикл for может не иметь некоторых "блоков" кода, например, может отсутствовать инициализация, проверка (тогда цикл становится бесконечным) или изменение счётчика. Вот пример с интегралом, реализованный с применением счётчика for

#include #include int main() { double sum = 0.0; double a = 0.0; double b = 1.0; double h = 0.01; double x; for (x = a; x < b; x += h) { sum += x*x * h; } printf("%.3f", sum); getch(); }

Давайте рассмотрим кусок кода

Double x ; for (x = a; x < b; x += h) { sum += x*x * h; }

Его можно изменить так

Double x = a; for (; x < b; x+=h) { sum += x*x*h; }

Более того, используя оператор break , можно убрать условие и написать

Double x; for (x = a;; x += h){ if (x>b){ break; } sum += x*x*h; }

Double x = a; for (;;){ if (x > b){ break; } sum += x*x*h; x += h; }

кроме того, используя оператор ",", можно часть действий перенести

Double x ; for (x = a; x < b; x += h, sum += x*x*h) ;

ЗАМЕЧАНИЕ: несмотря на то, что так можно делать, пожалуйста, не делайте так! Это ухудшает читаемость кода и приводит к трудноуловимым ошибкам.

Давайте решим какую-нибудь практическую задачу посложнее. Пусть у нас имеется функция f(x). Найдём максимум её производной на отрезке. Как найти производную функции численно? Очевидно, по определению). Производная функции в точке - это тангенс угла наклона касательной.

F ⁡ x ′ = d x d y

Возьмём точку на кривой с координатами (x; f(x)), сдвинемся на шаг h вперёд, получим точку (x+h, f(x+h)), тогда производная будет

D x d y = f ⁡ (x + h) - f ⁡ x (x + h - x) = tg ⁡ α

То есть, отношение малого приращения функции к малому приращению аргумента. Внимательный читатель может задать вопрос, почему мы двигаемся вперёд по функции, а не назад. Ну пойдёмте назад

D x d y = f ⁡ x - f ⁡ (x - h) h = tg ⁡ β

Возьмём среднее от этих двух значений, получим

F ⁡ (x + h) - f ⁡ (x - h) 2h

В общем-то теперь задача становится тривиальной: идём от точки a до точки b и находим минимальное значение производной, а также точку, в которой производная принимает это значение. Для решения нам понадобятся, как и в задаче с интегралом, переменные для границ области поиска a и b , текущее значение x и шаг h . Кроме того, необходимо максимальное значение maxVal и координата maxX этого максимального значения. Для работы возьмём функцию x sin ⁡ x

#include #include #include int main() { double a = 0; double b = 3.0; double h = 0.001; double h2 = h * 2.0; double maxVal = a*sin(a); double maxX = a; double curVal; double x; // Проходим по всей области от a до b // и ищем максимум первой производной // Используем функцию x*sin(x) for (x = a; x < b; x += h) { curVal = ((x+h)*sin(x+h)-(x-h)*sin(x-h))/h2; if (curVal > maxVal) { maxVal = curVal; maxX = x; } } printf("max value = %.3f at %.3f", maxVal, maxX); getch(); }

На выходе программа выдаёт max value = 1.391 at 1.077

Численное решение даёт такие же (с точностью до погрешности) результаты, что и наша программа.

Вложенные циклы

Рассмотрим пример, где циклы вложены друг в друга. Выведем таблицу умножения.

#include #include #include int main() { int i, j; // Для каждого i for (i = 1; i < 11; i++) { // Выводим строку из произведения i на j for (j = 1; j < 11; j++) { printf("%4d", i*j); } // После чего переходим на новую строку printf("\n"); } getch(); }

В этом примере в первый цикл по переменной i вложен второй цикл по переменной j . Последовательность действий такая: сначала мы входим в цикл по i , после этого для текущего i 10 раз подряд осуществляется вывод чисел. После этого необходимо перейти на новую строку. Теперь давайте выведем только элементы под главной диагональю

For (i = 1; i < 11; i++) { for (j = 1; j < 11; j++) { if (j > i) { break; } printf("%4d", i*j); } printf("\n"); }

Как вы видите, оператор break позволяет выйти только из текущего цикла. Этот пример может быть переписан следующим образом

For (i = 1; i < 11; i++) { for (j = 1; j <= i; j++) { printf("%4d", i*j); } printf("\n"); }

В данном случае мы используем во вложенном цикле счётчик первого цикла.

Ru-Cyrl 18- tutorial Sypachev S.S. 1989-04-14 [email protected] Stepan Sypachev students

Всё ещё не понятно? – пиши вопросы на ящик

Оператор цикла while называется циклом с предусловием, поскольку условие выполнения цикла проверяется перед входом в него, он имеет следующий формат: while (выражение) тело цикла;

В качестве выражения допускается использовать любое выражение языка Си, а в качестве тела любой оператор, в том числе пустой или составной. Схема выполнения оператора while следующая:

Вычисляется выражение в скобках, затем проводится его проверка.

Если выражение ложно, то выполнение оператора while заканчивается и выполняется следующий по порядку оператор. Если выражение истинно, то выполняется блок операторов (тело цикла while ).

Процесс повторяется с пункта 1.

Блок-схема цикла с предусловием.

Таким образом, блок операторов, следующий за while будет выполняться пока проверка условия дает результат отличный от нуля, true (истина). Разумеется, после выхода по условию выполнение программы продолжится с оператора, следующего за циклом.

Рассмотрим следующий фрагмент программы:

int x =0;

while (x<10)

{ printf("%d\n",x);

x++;

printf(" The end ");

Такой цикл выполнится 10 раз, напечатав значения х от 0 до 9 , и только после этого управление перейдет на второй, стоящий за циклом printf() .

Цикл с постусловием (Оператор do … while)

По поведению он очень похож на предыдущий цикл while() , за тем исключением, что условие проверяется после выполнения тела цикла. Если условие окажется ложным, цикл на этом заканчивается, в противном случае – выполняется очередная итерация цикла. Этот тип цикла используется в тех случаях, когда необходимо выполнить тело цикла хотя бы один раз. Формат оператора имеет следующий вид: do тело цикла while (выражение);

Блок-схема цикла с постусловием.

Чтобы прервать выполнение цикла до того, как условие станет ложным, можно использовать оператор break . Напечатаем значения х от 0 до 9 с использованием цикла do … while

int x =0;

{ printf("%d\n", x);

} while (x<10);

printf("The end");

Пример: Этот цикл выполнится один раз, прежде чем определит, что х равно нулю.

int x=0;

printf(" х =%d\n", x);

} while (x !=0);

Цикл со счетчиком (оператор for)

Оператор for - это наиболее общий способ организации цикла. Он имеет следующий формат:

for (выражение 1 ; выражение 2 ; выражение 3) тело цикла

Выражение 1 обычно используется для установки начальных значений переменных, используемых в цикле («блок инициализации»). Выражение 2 определяет условие, при котором тело цикла будет выполняться. Выражение 3 определяет регулярные изменения переменных после каждого прохода тела цикла («блок модификации»).

Блок-схема пошагового цикла.

Схема выполнения оператора for :

Вычисляется выражение 1 ,один раз перед входом в цикл.

Вычисляется выражение 2 (перед каждым проходом цикла), если оно отлично от нуля –true (истина), то выполняется тело цикла, иначе (если выражение ложно) – цикл прекращается и управление передается оператору, следующему за оператором for .

Вычисляется выражение 3 (модификация данных после каждой итерации цикла), переход к пункту 2.

Существенно то, что проверка условия выполняется в начале цикла, а это значит, что тело цикла может ни разу не выполниться, если первый результат проверки будет false .

Пример: Эта программа, как и две предыдущие напечатает цифры от 0 до 9

for (x=0; x<10; x++)

printf ("% d \ n ", x );

Можно опустить любую из трех частей заголовка цикла, или даже все три, но точки с запятыми опускать нельзя.

Пример: Вот как будет выглядеть тот же алгоритм с отсутствующими частями инициализации и модификации в цикле for :

for (; x<10 ;)

{printf("%d\n",x);

Как видите, x=0 теперь стоит перед циклом, а оператор x++ стал последним в теле цикла.

Можно опустить и условие выхода, тогда программа будет считать, что условие всегда истинно и будет печатать строку "hello" до бесконечности.

for (;;)

printf (" hello \ n ");

аналогичный бесконечный цикл while будет выглядеть так:

while (1)

printf("hello\n");

while (1) – этокороткая запись оператора while (1!=0 ), то есть проверка условия 1!=0 всегда будет давать результат – true

Бесконечные циклы применяются, когда условие выхода из цикла не известно заранее, для выхода из такого цикла требуется проверка дополнительного условия в теле цикла и оператор break .

Пример: Вычислять квадраты натуральных чисел от 0 до k , где k вводится с клавиатуры.

#include

using namespace std;

void main()

{ int i=0,b,k;

cout <<" k ="; // вывод текста "k=" на экран дисплея

cin >> k ; // ввод данных с клавиатуры в переменнуюk

cout << endl ; // перевод строки (вывод «конец строки» на экран)

for (;;)

{ i=i+1;

cout<

if (i == k ) break ; // выход из цикла по условию

Усложним условие задачи, пусть необходимо в начале цикла задать начальные значения не одной, а двум переменным (допустим x и y ), а в цикле изменить значения их обеих. Можно сделать эту работу следующим образом:

int y, x=0;

for (y=10; x

Благодаря оператору « , » (запятая) можно поступить проще:

int y, x;

for (x=0, y=10; x

{ printf("x=%d\ty=%d\n", x, y);

Цикл while называется с предусловием, т. к. проверка условия осуществляется перед каждым выполнением тела цикла. Используется, если число повторений цикла заранее неизвестно.

Выполнение оператора цикла while начинается с проверки условия. Если оно истинно, то выполняются операторы тела цикла, затем вновь проверятся условие и т. д. Как только на очередном шаге окажется, что условие ложное, то выполнение цикла завершится. Цикл while может ни разу не выполниться, если условие в самом начале ложное.

В блок-схеме цикл while изображается так, как показано на рис. 5.3.

Рис. 5.3. Блок-схема цикла while

Ввод оператора цикла while осуществляется аналогично вводу цикла for, после нажатия кнопки while панели Программирование на экране появляются элементы, показанные на рис. 5.4. В первое поле введите условие выполнения цикла, и в нижнее поле операторы тела цикла. Если в теле цикла более одного оператора, то нужно воспользоваться кнопкой Add Line для добавления дополнительных операторов в тело цикла.

Рис. 5.4. Вставка оператора цикла while

В теле цикла должен присутствовать хотя бы один оператор, изменяющий условие цикла так, чтобы цикл через некоторое число итераций завершился, иначе цикл будет выполняться бесконечно.

Пример 5.4. Найти первый отрицательный член последовательности

Блок-схема алгоритма решения примера:

Пример 5.5. Вычислить значения функции при изменении аргумента х от -1 до 3 с шагом 0.5 и сформировать из этих значений вектор y .

Эта задача уже была рассмотрена, но с использованием цикла For , решим ее с циклом While .

Описание и вызов программы-функции:

Пример 5.6. Найти количество и сумму цифр заданного натурального числа.Описание и вызов программы-функции:

В данной программе используются две функции:

· mod – выдаёт остаток при делении x на y .

· trunc – выдает целую часть z , удаляя дробную часть.

Пример 5.7. Составить программу для вычисления суммы членов бесконечного ряда с точностью до члена ряда .

При этом вычисление текущего члена ряда выполнить по формуле: -текущий член ряда, - предыдущий член ряда.

Итерационным называется вычислительный процесс, в котором для определения последующего значения переменной используется её предыдущее значение. При использовании итерационных процессов реализуется метод последовательных приближений. Циклом управляет заданная погрешность вычислений e . Если на очередной итерации погрешность ≥e, то цикл продолжается для вычисления последующего приближённого значения результата, иначе происходит выход из цикла.

Описание и вызов программы-функции:

Вложенные циклы

Если телом цикла является циклическая структура, то такой цикл называется вложенным или сложным. Алгоритм со структурой вложенных циклов – это алгоритм, содержащий цикл, внутри которого размещены один или несколько других циклов.

Простейший случай вложенных циклов – двойной. В этом случае один цикл помещается внутри другого. Различные варианты вложенных циклов:

Пример 6.1. Вычислить .

Описание и вызов программы-функции:

Работа вложенного цикла заключается в следующем: сначала задаётся первое значение параметра внешнего цикла i , затем управление передаётся внутреннему циклу и параметр внутреннего цикла j принимает по очереди все значения. Когда выполнение внутреннего цикла окончено, задаётся второе значение параметра внешнего цикла и вновь полностью выполняется внутренний цикл. Процесс повторяется до тех пор, пока параметр внешнего цикла не примет все значения.

Структура цикла с предусловием состоит из логического элемента проверки условия Р и функционального блока S, называемого телом цикла. Она имеет вид:

Цикл с предусловием выполняется так: сначала проверяется условие (отсюда название - цикл с предусловием), т.е. вычисляется значение логического выражения. Если оно истинно, то выполняется тело цикла, и снова проверяется условие. Выполнение цикла завершается, когда значение логического выражения становится ложным. Для этого необходимо, чтобы в теле цикла существовала команда, которая влияла бы на условие.

На языках программирования структура реализуется так:

При решении следующей задачи используется структура цикла с предусловием.

Задача.

Вводить числа, пока не встретится 0. Определить сумму и количество введенных чисел.

Решение.

Блок-схема

Алгоритмический язык

алг сумма

начвещ s,x, цел k

¦ вывод "Введите число:"

¦ ввод х

¦ нцпока x<>0

¦ ¦ вывод "Введите число:"

¦ ¦ ввод х

¦ вывод "Сумма чисел=",s,"их количество=",k

Бейсик

INPUT "Введите число:"; x

DO WHILE x <> 0

INPUT "Введите число:"; x

PRINT "Сумма чисел="; s; "их количество=",k

Паскаль

var s,x:real; k:integer;

write("Введите число:");

while x<>0 do

write("Введите число:");

writeln("Сумма чисел=",s," их количество=", k);

#include

float x,s; int k;

printf("\nВведите число: ");

scanf("%e", & x);

printf("\nВведите число: ");

scanf("%e", & x);

printf("Сумма чисел= %e", s);

printf("их количество= %e",k);

Структура «цикл с постусловием» (до)

Структура цикла с постусловием также состоит из логического элемента проверки условия Р и функционального блока S – тела цикла.

Цикл с постусловием выполняется так: сначала выполняется команда (команды) в теле цикла, затем проверяется условие, т.е. вычисляется значение логического выражения. Если оно ложно, то снова выполняются команды в теле цикла, и так до тех пор, пока значение логического выражения не примет значение истина, после чего выполнение цикла завершается. Необходимо, чтобы в теле цикла существовала команда, влияющая на условие.

Различие между циклами не только в том, что один с постусловием, а другой с предусловием, но и в том, что в цикле с предусловием функциональный блок S может ни разу не выполниться, если условие Р при первой проверке окажется ложным. В цикле с постусловием функциональный блок всегда хотя бы один раз выполнится

На языках программирования структура реализуется так.

Структура цикла с постусловием является дополнительной. Поэтому на некоторых языках программирования для ее реализации нет соответствующего оператора. В частности, нет команды цикла с постусловием в школьном алгоритмическом языке, хотя в других версиях алгоритмического языка данная команда есть.

В языке Си также нет оператора, реализующего данную структуру. Для реализации ее можно использовать оператор.

ПЛАН-КОНСЕКТ УРОКА

ПО ИНФОРМАТИКЕ И ИКТ

В 10 КЛАССЕ ПО ТЕМЕ:

«Циклические алгоритмы. Циклы с предусловием и постусловием».

Предмет: Информатика и ИКТ

Тема урока: «Циклические алгоритмы. Циклы с предусловием и постусловием»

Тип урока: Изучение нового материала

Форма: урок-практикум

Цели урока

образовательные: Познакомиться с понятием «Циклы с предусловие и постусловием». Закрепить знания учеников об алгоритме.

развивающие: Воспитать трудолюбие, самостоятельность, культуру речи и общения.

воспитательные : Развивать мышление, память, речь и другие психические процессы.

Познавательные УУД: формируют и развивают компетентность в области использования ИКТ

(ИКТ-компетенции).

Регулятивные УУД: умеют соотносить свои действия с планируемыми результатами.

Коммуникативные УУД: умеют работать индивидуально и в группе.

Личностные УУД: понимают значимость подготовки в области информатики и ИКТ в условиях

развития информационного общества.

Средства обучения: проектор, персональный компьютер, специализированное программное обеспечение (среда программирования «PascalABC»).

Ход урока

1. Организация начала урока

Здравствуйте. Сегодня я, буду вести уроки «Информатики и ИКТ». Приветствую обучающихся, проверяю их готовность к уроку. Обучающиеся приветствуют друг друга.

2. Проверка выполнения домашнего задания

Спрашиваю у них пройденный материал.

1. Что такое линейный алгоритм?

Линейный алгоритм или следование – это тип алгоритма, в котором последовательность действий не меняется в его процессе выполнения. Алгоритм , в котором команды выполняются в порядке их записи, то есть последовательно друг за другом, называется линейным.

2. Как реализуется линейный алгоритм?

В программе линейный алгоритм реализуется последовательным размещением операторов.

Например, линейным является следующий алгоритм посадки дерева:

1) выкопать в земле ямку;
2) опустить в ямку саженец;
3) засыпать ямку с саженцем землей;
4) полить саженец водой.

3. Какая форма организации действий называется ветвлением?

Форма организации действий, при которой в зависимости от выполнения или невыполнения некоторого условия совершается либо одна, либо другая последовательность действий, называется ветвлением.

4. Как оформляют алгоритм ветвления?

Логику принятия решения можно описать так:

ЕСЛИ <условие> ТО <действия 1> ИНАЧЕ <действия 2>

Примеры:

ЕСЛИ хочешь быть здоров , ТО закаляйся, ИНАЧЕ валяйся весь день на диване;
ЕСЛИ низко ласточки летают, ТО будет дождь, ИНАЧЕ дождя не будет;
ЕСЛИ уроки выучены, ТО иди гулять, ИНАЧЕ учи уроки.

3. Изучение нового материала

Тема наших уроков будет: «Циклические алгоритмы. Цикл с предусловием «Пока». Цикл с постусловием «До» ».

Целью нашего урока является: «знакомство с понятием цикла и развитие умения решать различные задачи по данной теме».

Давайте теперь запишем что же такое цикл?

Цикл - форма организации действий, при которой одна и та же последовательность действий совершается несколько раз до тех пор, пока выполняется какое - либо условие.

Циклический алгоритм – это алгоритм, содержащий один или несколько циклов.

Алгоритмическая структура «цикл» может быть зафик­сирована различными способами:

графически - с помощью блок-схемы;

на языке программирования, например на языке Паскаль с использованием специальных инструкций, реализующих циклы различного типа.

Сегодня мы познакомимся с циклами с предусловием и постусловием.

Циклы с предусловием используются тогда, когда выполнение цикла связано с некоторым логическим условием. Оператор цикла с предусловием имеет две части: условие выполнения цикла и тело цикла.

На русском языке это звучит примерно так:

пока выполняется это условие, делай
от начала
группа операторов
до конца;

При использовании цикла с предусловием надо помнить следующее:

значение условия выполнения цикла должно быть определено до начала цикла;

если значение условия истинно, то выполняется тело цикла, после чего повторяется проверка условия. Если условие ложно, то происходит выход из цикла;

хотя бы один из операторов, входящих в тело цикла, должен влиять на значение условия выполнения цикла, иначе цикл будет повторяться бесконечное число раз.

При выполнении оператора while определенная группа операторов выполняется до тех пор, пока определенное в операторе while булево условие истинно. Если условие сразу ложно, то оператор не выполнится ни разу.

Операторные скобки ставят, чтобы отделить от остальной программы ту группу операторов, которую нужно повторить в цикле. Если в цикле нужно выполнить только один оператор, то операторные скобки не ставят.

Выполняется данный оператор так: сначала условие, стоящее после слова WHILE, проверяется на истинность. Если оно имеет значение TRUE, то выполняется оператор, стоящий после слова DO, затем условие проверяется вновь и т.д. Как только на очередном шаге условие не выполняется (значение выражения становится равным FALSE), то выполнение оператора цикла прекращается.

Если выполняемый оператор не изменяет значения переменных, входящих в условие, то условие всегда будет истинным, и цикл будет выполняться вечно, при этом говорят, что программа зацикливается. Если же при первой проверке условия оно сразу оказывается ложным, то оператор цикла не выполняется вообще.

Если в цикле нам необходимо выполнять больше, чем один оператор, то применяется составной оператор, т.е. несколько операторов заключаются в операторные скобки BEGIN … END.

СЛАЙД (переключить)!!!

При построении программ со структурой цикла WHILE:

1) начальное значение логического выражения должно быть определено перед вхождением в цикл, т.е. перед WHILE;

2) последовательность выполняемых операторов в теле цикла должна быть логически связанной и содержать хотя бы один оператор, изменяющий значение параметра цикла, иначе цикл будет продолжаться бесконечно;

3) логическое выражение в заголовке цикла WHILE, чтобы цикл закончился, должно принять значение FALSE.

Работа оператора While

Давайте рассмотрим первый пример:

В блок-схеме таблица умножения на 3 выглядит так:

Попробуйте сами составить таблицу умножения на 1, 2, 4, 5, 6, 7, 8 и 9. Как она будет выглядеть в виде блок-схемы? (ученики составляют таблицу умножения в виде блок-схемы).

Теперь давайте рассмотрим особенности этого цикла и запишем к себе:

Давайте теперь попробуем самостоятельно решить задачу в Turbo Pascal .

Решение задачи о выводе 10 целых чисел на экран с использованием цикла While … do :

Задача:

Для решения данной задачи, давайте вспомним, что такое натуральный ряд чисел?

Натуральным рядом называется ряд из целых чисел начиная с 1. То есть, 1, 2, 3,…, и до какого-то числа N .

Решене данной задачи:

Задача:

Решение:

Program KOSHEY_vasilisa;

Var v,s:integer;

Begin

v:=18; {Возраст Василисы}

s:=27360; {Начальный капитал Кощея}

while s<30000 do

Begin

s:=s+33; {Каждый год Кощей становится богаче}

v:=v+1; {Каждый год Ваcилиса становится старше}

end;

writeln(" Василисе ",v," лет");

End.

Следующая задача, которую Вам предстоит самим решить дома, запишите задачу:

Начав тренировки, лыжник в первый день пробегал 10 км. Каждый следующий день он увеличивал длину пробега на 10% от предыдущего дня. Определить в какой день он пробежит больше 20 км, в какой день суммарный пробег за все дни превысит 100км.

Давайте разберем, сколько переменных у нас будет и какого они типа? Переменных у нас всего 2, одна будет у нас для вычисления дневного пробега больше 20 км, а другая будет вычислять в какой день суммарный пробег за все дни превысит 100 км. Какого типа будут переменные? Дневной пробег будет типа integer (то есть целое числа), а вторая real (то есть вещественное число или число с запятой), так как у нас имеется 10%, то если его перевести в число, мы получаем 0,1. У нас будет в программе иметься два цикла, первый цикл для определения дня когда лыжник пробежит больше 20 км, а второй для нахождения дня, когда суммарный пробег за все дни превысит 100 км.

Теперь познакомимся со следующей разновидность циклов - это циклы с постусловием.

Вы уже умеете организовать цикл при помощи оператора while. Напомним, что при выполнении этого оператора компьютер проверяет значение условия. Если условие истинно, то исполнительная часть оператора while будет повторяться до тех пор, пока это условие не примет значение False. Если значение условия есть False в самом начале, то тело цикла while вообще не будет выполняться.

Иногда при решении задач возникает необходимость выполнить тело цикла хотя бы один раз, а потом, проверив условие, определить, повторять ли тело цикла еще раз. Эту задачу выполнит другой вид цикла – цикл Repeat.

repeat {повторяй}
{операторы}
until <условие>; {до тех пор, пока условие не будет истинным}

Данная конструкция читается так:

Рассмотрим работу цикла с постусловием:

Особенности цикла с постусловием:

Решим туже самую задачу теперь с помощью цикла с постусловием:

Сравним цикл с пред и постусловием:

Как я уже говорила:

Есть небольшое отличие в организации цикла repeat по сравнению с while: для выполнения в цикле repeat нескольких операторов не следует помещать эти операторы в операторные скобки begin ... end. Зарезервированные слова repeat и until действуют как операторные скобки.

Конструкция repeat ... until работает аналогично циклу while. Различие заключается в том, что цикл while проверяет условие до выполнения действий, в то время как repeat проверяет условие после выполнения действий. Это гарантирует хотя бы одно выполнение действий до завершения цикла.

А так же есть и общее в этих циклах:

До цикла задается начальное значение переменных ,
входящих в условие. Условие - выражение булевского типа.

В теле цикла значение переменных, входящих в условие, должны обязательно изменять свое значение , иначе возникнет ситуация «зависания».

Для решения следующей задачи следует вспомнить геометрическую прогрессию.

А теперь сама задача:

Все увидели задачу, которую нужно решить с использованием цикла с постусловием. Вы все видите, что имеется блок-схема, составленная с использованием цикла с предусловием. Давайте ее разберем детально, а затем я дам задание. Все мы видим, что блок-схема имеет начало, затем происходит ввод данных, где i =7, так как это сын под номером 7, так как он забрал два последних изумруда из сундука отца, поэтому мы q даем значение равное двум. Так как первый сын взял половину того, что было в сундуке, значит разность геометрической прогрессии равна двум, то есть r мы присваиваем значение равное двум. Как раз буква r и показывает разность геометрической прогрессии. Условие у нас будет тем, что пока у нас i >1 мы выполняем следующею последовательность действий, то есть i :=i -1, то есть это действие показывает, что номер следующего сына уменьшается на единицу. Затем мы вычисляем итый член прогрессии выполняя действие: q =q *r . Данная последовательность из двух действий будет выполняться до тех пор, пока условие i >1 не станет ложной, после чего произойдет вывод сколько всего изумрудов было в сундуке и программа закончится.

Выставление оценок и озвучивание их ученикам.

Спасибо за участие и активную деятельность. До новых встреч.

5. Домашнее задание

Домашним заданием будет повторить что такое цикл, что такое цикл с пост и предусловием, а так же синтаксис их написания на языке программирования Паскаль. Затем, дома решить задачу про лыжника с помощью цикла с пост и предусловием и принести мне написанные программу в тетради с ответами на поставленные в задаче вопросы.