Циклические операторы в паскале примеры сигма. Операторы "Паскаль"


В большинстве программ встречается необходимость многократного выполнения некоторого оператора (или блока операторов). Для организации подобного рода конструкций могут использоваться операторы цикла. В языке программирования Паскаль используются следующие виды операторов цикла: for, while, repeat (в PascalABC.NET используется также оператор цикла foreach ).

Блок операторов, который необходимо выполнить многократно называется телом цикла.

Оператор for в Паскаль

Если число повторений тела цикла заранее известно, то используется оператор цикла for , который также часто называют оператором цикла с параметром.

Оператор for состоит из двух частей: тела цикла и заголовка, который предназначен для описания начального и конечного значений параметра цикла, а также варианта его изменения.

В зависимости от направления изменения параметра цикла (возрастание - to или убывание - downto ) в языке Паскаль оператор цикла for может быть записан в одной из двух форм:

  • for параметр := нач_знач to кон_знач do
  • оператор;
  • for параметр := нач_знач downto кон_знач do
  • оператор;

Переменная-параметр цикла может принимать любой порядковый тип . При этом начальное и конечное значения должны иметь тип совместимый с типом переменной-параметром.

Рассмотрим работу цикла for .

Перед началом выполнения оператора цикла вычисляются начальное значение, присваиваемое переменной-параметру, и конечное значение. Затем, циклически выполняются следующие операции:

  1. Сравнивается текущее значение параметра с конечным значением.
  2. Если условие параметр кон_знач истинно, то выполняется тело цикла, в противном случае оператор for завершает работу и управление передается оператору, следующему за циклом.

Внимание: в языке Паскаль параметр цикла, вне зависимости от возрастания или убывания, всякий раз изменяется на единицу.

Задача. Вывести на экран список квадратов целых чисел от 10 до 1.

Решение. В поставленной задаче параметр цикла убывает.

{Фрагмент кода программы}

  • for i:= 10 downto 1 do
  • writeln(i:2, " ", i * i);

Внимание: если в теле цикла необходимо использовать более одного оператора, то применяется составной оператор (операторные скобки begin и end ).

Пример 2. Известны оценки абитуриента на четырех экзаменах. Определить сумму набранных им баллов.

Задача. Известны оценки абитуриента на четырех экзаменах. Определить сумму набранных им баллов.

Решение. Будем использовать в программе оператор цикла с параметрами, так как известно количество повторений выполняемых действий (абитуриент получил ровно четыре отметки)

{Фрагмент кода программы}

  • s:= 0;
  • for i:= 1 to 4 do
  • begin
  • readln(mark);
  • s:= s + mark;
  • writeln(s);

Наверное, каждому школьнику известен язык программирования, который называется "Паскаль". Что же он представляет собой? Уже давно данный язык стал мертвым, ведь используется лишь в школах для обучения учеников и считается базой. Он относится к упрощенному варианту языка Algol. Но, в отличие от последнего, "Паскаль" может использоваться для написания реальных программ и даже игр. Ранее он имел достаточную популярность, но сейчас сохранился лишь, по сути, для учебных целей. Первое, что привлекает потенциальных программистов в "Паскале", - это возможности писать, сохраняя свойства английского языка, а не ломать головы над использованием специальных схем, которые приняты в языках, подобных С.

Создал "Паскаль" Никлаус Вирт в 1970 году. Назван язык в честь ученого Блеза Паскаля, который стал отцом первой в мире машины. Она могла складывать два разных числа. Прямым потомком языка "Паскаль" является "Модула-2". Последний представляет собой усовершенствованную версию.

Система программирования

Pascal ABC - язык программирования, представленный уже существующей системой. Однако описываемый является вариантом нового поколения.

Почему же создали "Паскаль АБС"? Для этого было две существенные причины:

  • устаревшие системы первоначального языка;
  • желание сформировать более современную и интегрированной среду программирования.

Язык включает в себя систему классического "Паскаля", элементы "Делфи" и собственные расширения. Появился он в 2002 году.

Существует также одноименный компилятор, который является мощной и современной Он способен работать как на Linux, macOS, так и на Windows.

Платформа.NET позволяет использовать некоторые дополнительные функции, а также программировать в структурном, объектно-ориентированном и функциональном стилях. Автором данного языка стал Михалкович. Влияние на него оказал не только "Паскаль" и "Делфи", но еще С# и "Питон".

Общая характеристика операторов

Операторы в языке программирования необходимы для того, чтобы написать программу. Они дают возможность выполнять те или иные функции и алгоритмы. Чем команды в "Паскале" отличаются от других элементов? Тем, что они подразумевают выполнение какого-либо действия. "Паскаль" устроен таким образом, что все операторы состоят из специальных служебных слов. Отделяются команды между собой и другими элементами при помощи символа точка с запятой (;). Все операторы условно делятся на группы:

  • Простые. Такие команды не содержат в себе других элементов. Таковыми являются: (двоеточие и равно), процедуры безусловного перехода (используются для меток).
  • Структурированные. Эти операторы состоят из других элементов: составной условия, циклов, присоединения.

Обе группы будут подробно рассмотрены ниже в статье.

Оператор процедуры

Данный оператор необходим для вызова процедуры. Для того чтобы создать строчку в среде программирования, необходимо указать идентификатор, за которым должны располагаться параметры вызова. Однако в языке имеются процедуры, не имеющие последнего элемента. Они в "Паскале" делятся на два типа:

  • стандартные (прописаны в самом языке);
  • пользовательские (созданные программистом).

При прописании определенного набора элементов в строке задействуется та или иная процедура.

Операторы ("Паскаль"), которые отвечают за стандартные действия, запомнить достаточно легко. Необходимо написать в разделе описаний слово uses и ввести описание процедуры. Есть такие стандартные элементы, которых нет необходимости вводить в первый блок. Таковыми являются задачи read, write и другие.

Пользовательские процедуры необходимо перед работой программы создать и поместить в раздел описаний или в модуль. При использовании последнего варианта его следует записать в раздел USES или PROCEDURE.

Оператор безусловного перехода

Простые операторы использовать достаточно легко, в том числе и GOTO. В "Паскале" имеется раздел меток, который позволяет поместить определенный, необходимый разработчику оператор, а позже за счет безусловного перехода сослаться на него. В качестве метки должен использоваться набор цифр и букв без знаков и пробелов. От строки она отделяется двоеточием (:). Перед тем как создать метку, в разделе описаний LABEL необходимо указать имена данного элемента.

Перед тем как создавать отдел, необходимо знать о некоторых нюансах:

  • все описанные метки должны быть использованы;
  • если элементы имеют названия из чисел, то можно их не объявлять.

К сожалению или к счастью, оператор GOTO в современных языках программирования не используется. Это связано с тем, что подобные системы, работая, создают принцип конвейера. А такие операторы ("Паскаль"), как GOTO, нарушают вычислительный процесс.

Операторы условия

Условный оператор, представленный конструкций IF-THEN-ELSE, используется для отображения ветвлений, в которых один из вариантов обязательно является ложью. Вычислительный процесс будет продолжаться по одному из представленных вариантов. Условно процесс делится на два вида:

  • структура вилки (когда существует два варианта действий, и каждый приводит к своему результату);
  • структура обхода (когда второй вариант неверен, и в таком случае программа обходит результат, предназначающийся для правды).

Конструкция IF-THEN-ELSE представляет структурированные операторы. Данные слова являются служебными. При этом последнее не подлежит обязательному использованию.

Как же работает конструкция? С английского она переводится как «если-тогда-иначе». Если условие, заданное программой, верно, то выполняется то, что написано после слова then. А если же оно неверное, то действительным считается то, что записано после else или после строчки с then.

Составной оператор

Для того чтобы понимать данное словосочетание, нужно знать определение. Составные операторы ("Паскаль") - это набор операций в написанной программе, которые заключены в скобки BEGIN-END. За счет этого группа команд представляется как единственная целостная.

Оператор выбора

Из-за того, что оператор IF способен работать лишь с двумя ветвлениями, была создана команда выбора CASE. В данной системе есть служебные слова - case, of, end, else. При этом последнее также может отсутствовать. До того как оператор сработает, должен быть объявлен параметр и его значение. Если ключ выбора совпадает с константами выбора, то выполняется тот оператор, который идет после последнего. Если правильности нет, то и все команды игнорируются. Выполняется тот вариант, который идет после слова ELSE или после оператора CASE.

Данный оператор выбора в "Паскале" не использует такую систему работы, как IF. Здесь нет явной проверки условия. Если рассматривать его работу более подробно, то можно заметить, что CASE вводит небольшой диссонанс в программу, так как оператор заканчивается словом END, к которому нет парного BEGIN. Его использовать намного удобнее, особенно если есть 5 и более вариантов выбора. Прописывать постоянно IF-THEN будет долго, да и это не есть удобным процессом.

Операторы ("Паскаль"): циклы

Что такое циклы? Они подразумевают собой повторение некоторых систем команд несколько раз до полного удовлетворения условия. В "Паскале" известно два :

  • цикл с параметром;
  • итерационный.

Что же представляет каждый? Первый всегда имеет известные параметры. Иногда его еще называют регулярным. Его основным отличием является то, что количество повторений цикла известно до его начала.

В итерационном же подобный нюанс неизвестен. Выполнение цикла происходит до тех пор, пока не произойдет выполнение условия.

Отличить виды и типы циклов можно при помощи некоторых структур:

  • REPEAT: повторение с постусловием.
  • WHILE: повторение с предусловием.
  • FOR - оператор счета. Он используется в цикле с параметром.

Первые два варианта используются для итерационного повторения. Основное отличие их от последнего оператора - их можно использовать в цикле с параметром, а FOR - для повторений без параметра нельзя.

Операторы ввода-вывода

За взаимодействие среды программирования с окружающей средой отвечают операторы ввода-вывода. Именно они позволяют вводить информацию и выводить результат на экран или на печать. Команда read позволит пользователю в запущенной программе указать свои данные. Как это происходит? Программа на время останавливается, на экране появляется мигающий курсор, который ожидает ввода данных от человека. Разница в работе двух операторов read и readln небольшая. Последний просто переносит курсор на следующую строку.

Оператор вывода ("Паскаль") - write(ln). Частичка LN позволяет продолжить вывод данных на следующей строке. Если в программе указать просто оператор, то будет выведена на экран пустая срока. Использовать в таком смысле данную команду не обязательно.

Имеются также операторы var, close. Их можно не использовать, если того не требует сама программа.

Основные операторы ("Паскаль") описаны в статье. Они помогут лучше написать программу, сами же работают достаточно быстро и без сбоев. Без них не сложится ничего у будущего программиста при работе с языком "Паскаль". Программы без операторов, увы, представить нельзя. А значит, ими необходимо уметь оперировать. Сложными могут показаться операторы цикла, однако следует потренироваться и проблемы все исчезнут. Удачи в работе!

Когда в алгоритме некоторое действие нужно выполнить несколько раз, используются циклы. В программирование цикл - это многократное повторение определенных инструкций. Циклы состоят из заголовка и тела. Заголовок содержит в себе условия, которые определяют работу цикла, а тело – повторяющиеся действия. В ЯП Pascal есть три вида циклов:

цикл с параметром;

цикл с предусловием;

цикл с постусловием.

Их алгоритмы выполнения различны, но есть и общее: после выполнения тела цикла, проверяется условие, и в зависимости от него работа цикла заканчивается, либо снова выполняется тело.

For - цикл с параметром

Цикл с параметром, известный также как цикл со счетчиком, используется при известном количестве повторений. Он имеет две формы записи:

  1. For <счетчик>:=< начальное значение> To <конечное значение> Do <тело цикла>;
  2. For <счетчик>:=<начальное значение> Downto <конечное значение> Do <тело цикла>;

Счетчик – это переменная порядкового типа. Начальное и конечное значение должны быть того же типа, что и счетчик. Тело выполняется до тех пор пока условие истинно.

Формы записи, представленные выше, отличаются словами To и Downto . Если Вы используете цикл с To, то значение счетчика с каждым шагом будет увеличиваться на единицу, а если с Downto, то уменьшаться. Из этого следует, что в первом варианте начальное значение не должно превышать конечное, во втором - верно противоположное. В программе ниже, указанное пользователем количество раз, будут выводиться символы.

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10

program for_primer;
uses crt;
var i, x: integer ;
begin
write (‘X=’ ) ;
readln (x) ;
for i:= 1 to x do
write (#3 , #6 ) ;
readkey;
end .

Здесь тело цикла не заключено в Begin-End, так как оператор всего один. Но если их будет больше, то операторные скобки обязательны. Стоит также отметить, что счетчик по выходу из цикла не будет иметь определенного значения, но если цикл закончиться раньше положенного, то счетчик сохранит последнее, записанное в него значение.

While – цикл с предусловием

Оператор While – начинает описание цикла с предусловием. Такой вид цикла нужен, в тех алгоритмах, где число повторений неизвестно заранее. В общем виде он выглядит так:

While <выражение> Do <тело цикла>;

Если выражение истинно, то тело выполняется, иначе цикл завершается. Поэтому нужно составить такой код, чтобы на какой-то из итераций выражение стало ложным, и цикл не выполнялся бесконечно.

Пример программы написанный с использованием цикла While:

В данном коде использовался составной оператор Begin-End, так как операторов в теле цикла несколько.

Repeat – цикл с постусловием

Главной особенностью цикла с постусловием (часто встречается название: цикл-ДО) является выполнение его тела минимум один раз. Это связано с тем, что условие записывается в конце и соответственно вначале выполнится тело, а затем провериться условие. Формально он выглядит так:

<тело цикла>

Until <условие>

В противоположность двум рассмотренным прежде циклам, этот прекращает свое выполнение тогда, когда условие становиться истинным, т. е. чтобы итерации продолжались условие должно быть ложно. Рассмотрим работу цикла с постусловием на примере:

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12

Основа программирования - циклы, например, for. Pascal. Как и любой компьютерный язык, он также содержит такие конструкции в своём синтаксисе.

Назначение циклических операторов

Типичная задача - заставить компьютер выполнять одно и то же действие несколько раз. Вот здесь и спасают конструкции, позволяющие организовать повторение кода. Итак, цикл в программировании - это многократно исполняемое действие, организуемое с помощью средств языка.

Язык программирования Pascal включает несколько таких конструкций:

  • for - повтор с параметром;
  • while - повтор с предусловием;
  • repeat ... until - повтор с постусловием.

Несмотря на кажущуюся простоту и очевидность циклических конструкций, начинающие программисты сталкиваются с рядом проблем при их реализации. Наибольшие сложности вызывает постановка условий выхода из цикла. В этом отношении счётный оператор for является самым незамысловатым.

Структура

Чтобы записать конструкцию повтора с параметром, нужно набрать следующий код:

FOR {a} := {b} TO {c} DO {d}.

В примере зарезервированные слова языка для удобства написаны заглавными буквами, на практике можно использовать строчное начертание. Используемые переменные и операторы приведены в фигурных скобках. Они означают:

  • { a} - переменная любого счётного типа, чаще всего INTEGER;
  • { b}, { c} - выражения счётного типа, такого же, как и { a} ;
  • { d} - произвольный оператор/операторы языка, называемые также телом цикла.

Отрабатывая конструкцию for , Pascal рассчитывает значение { b} , присваивает { a} := { c} , после чего запускается повтор действий:

  • проверка условия { b} <= { c} , при выполнении которого цикл останавливает свою работу;
  • запуск оператора {d} ;
  • увеличение значения {a} на единицу, то есть { a} := { a} + 1 .

Поскольку количество повторений внутри тела for известно, данную конструкцию относят к детерминированным циклам.

Пример

Чтобы понять, как будет выполняться for , далее, приведён пример, кода на языке паскаль для «чайников».

  • s:= 0;
  • for a:= 1 to 5 do
  • begin
  • s:= s + a;
  • end;
  • writeln(s);

Разбираясь в написанных инструкциях, можно записать значения в каждой итерации:

  • 1-я итерация: a = 1; s = 1 ;
  • 2-я итерация: a = 2; s = 3 ;
  • 3-я итерация: a = 3; s = 6 ;
  • 4-я итерация: a = 4; s = 10 ;
  • 5-я итерация: a = 5; s = 15 .

В итоге пользователь увидит на экране число «15» - сумму чисел от 1 до 5.

Чтобы сделать первую программу более универсальной, следует заменить числа 1 и 5 переменными.

Частые ошибки

При использовании цикла for , Pascal требует внимательного отношения к значениям { a}, { b}, { c} . Если не выполнять правила написания программ, компилятор сообщит об ошибке. Таких правил пять.

  1. Счётчик (параметр цикла) { a} задаётся целым числом.
  2. Значения { b} и { c} также должны иметь целочисленный тип. Например, нужно просчитать значения угла, заданного в радианах от 0 до p. Но следующая запись кода будет неверной for a:= 0 to pi do. Решение - использовать функции округления trunc () или round (). Первая отбрасывает дробную часть вещественного числа, вторая - округляет его до ближайшего целого.
  3. Если пользователь ошибся и указал {b} < {c} , оператор {d} ни разу не отработает.
  4. После выполнения цикла счётчик { a} может иметь любое значение. Хотя это противоречит логике, но на практике { a} <> { c} . Вывод: не рекомендуется обращаться к { a} после выполнения конструкции for .
  5. В теле цикла (то есть после слова do ) не рекомендуется использовать какие-либо операторы, изменяющие значения параметра { a} . Следование данному правилу ошибки не вызовет, но будет нарушена логика программы.

Следующее правило является общепринятым и соответствует «хорошему тону» в программировании: чтобы было удобно работать с кодом, необходимо записывать операторы тела цикла не с первой колонки. Например, делая 2-3 пробела слева или используя клавишу Tab.

Данное предписание применимо не только к языку паскаль. Для «чайников» оно позволяет быстро найти и исправить ошибку в инструкциях.

Типичные задачи

Допустим, необходимо выполнить вида f(x) = 3* x + 15 , то есть получить таблицу из M значений функций в диапазоне [x 1 ; x 2 ], где x 1 и x 2 - минимальное и максимальные значения аргумента. Решать эту и подобные задачи помогает конструкция for . Pascal рекомендует записать программный код следующим способом:

  • for a:= 1 to M do
  • begin
  • x:= x1+(x2-x1)*(a-1)/(M-1);
  • f:= 3*x + 15;
  • writeln (x, ‘ ’, f);
  • end.

Поскольку шаг изменения x не задан, значение аргумента рассчитывается в ходе программы при каждой итерации с помощью формулы: x:= x1+(x2- x1)*(a-1)/(M-1).

Цикл в цикле

Ввиду того, что внутри конструкции разрешается использовать любые операторы, допускается поместить в её тело ещё один цикл for . Pascal имеет стандартное описание для данной задачи, сходное с другими языками программирования:

  • FOR {a} := {b} TO {c} DO
  • FOR {a1} := {b1} TO {c1} DO

Чтобы конструкция работала верно, необходимо соблюдать условие: счётчики в каждом цикле должны быть разные. Иначе внутренний цикл будет менять значение параметра внешнего цикла, что приведёт к логическим ошибкам.

14. Операторы циклов в Паскале: с предусловием, постусловием и с параметром.

В большинстве задач, встречающихся на практике, необходимо производить многократное выполнение некоторого действия. Такой многократно повторяющийся участок вычислительного процесса называется циклом.

Если заранее известно количество необходимых повторений, то цикл называется арифметическим . Если же количество повторений заранее неизвестно, то говорят об итерационном цикле.

В итерационных циклах производится проверка некоторого условия, и в зависимости от результата этой проверки происходит либо выход из цикла, либо повторение выполнения тела цикла. Если проверка условия производится перед выполнением блока операторов, то такой итерационный цикл называется циклом с предусловием (цикл "пока"), а если проверка производится после выполнения тела цикла, то это цикл с постусловием (цикл "до").

Особенность этих циклов заключается в том, что тело цикла с постусловием всегда выполняется хотя бы один раз, а тело цикла с предусловием может ни разу не выполниться. В зависимости от решаемой задачи необходимо использовать тот или иной вид итерационных циклов.

Арифметические циклы (циклы с параметром)

Синтаксис:

for <пар_цикла> := <нач_значение> to <кон_значение> do <оператор>

for <пар_цикла> := <нач_значение> downto <кон_значение> do <оператор>

Оператор for вызывает оператор, находящийся после слова do, по одному разу для каждого значения в диапазоне от значения 1 до значения 2.

Переменная цикла, начальное и конечное значения должны иметь порядковый тип. Со словом to, значение переменной цикла увеличивается на 1 при каждой итерации цикла. Со словом downto, значение переменной цикла уменьшается на 1 при каждой итерации цикла. Не следует самостоятельно изменять значение управляющей переменной внутри цикла.

Как и в случае использования оператора условного перехода, следует помнить, что синтаксис языка допускает запись только одного оператора после ключевого слова do, поэтому, если вы хотите в цикле выполнить группу операторов, обязательно надо объединить их в составной оператор (окаймить операторными скобками begin ... end).

Пример 2. Латинский алфавит .

for ch:="A" to "Z" do Writeln(ch);

Пример 3. Использование цикла с downto.

for i:=10 downto 1 do WriteLn(i);

Пример 4. Использование составного оператора.

for x:=1 to 10 do begin

WriteLn("f(",x,")=",y);

Итерационные циклы с предусловием

Синтаксис:

while <условие> do <оператор>

Оператор после do будет выполняться до тех пор, пока логическое выражение принимает истинное значение (True). Логическое выражение является условием возобновления цикла. Его истинность проверяется каждый раз перед очередным повторением оператора цикла, который будет выполняться лишь до тех пор, пока логическое выражение истинно. Как только логическое выражение принимает значение ложь (False), осуществляется переход к оператору, следующему за while.

Выражение оценивается до выполнения оператора, так что если оно с самого начала было ложным (False), то оператор не будет выполнен ни разу.

Пример .

while x > eps do x:=x/2;

Итерационные циклы с постусловием

Синтаксис:

<оператор>;

<оператор>;

<оператор>

until <условие>

Операторы между словами repeat и until повторяются, пока логическое выражение является ложным (False). Как только логическое выражение становится истинным (True), происходит выход из цикла.

Так как выражение оценивается после выполнения операторов, то в любом случае операторы выполнятся хотя бы один раз.

WriteLn("Введите положительное число");