Корректная организация циклов

· Для корректного входа в цикл необходимо до начала цикла сделать начальные установки переменных, управляющих условием выполнения цикла. В цикле for такая установка может быть сделана в заголовке цикла.

· Необходимо позаботиться об инициализации переменной, в которой накапливается результат.

· Для выполнения в теле цикла нескольких операторов необходимо использовать составной оператор.

· В теле цикла должны присутствовать операторы, изменяющие значение переменной цикла так, чтобы цикл через некоторое число итераций завершился. В цикле for изменение значения параметра цикла выполняется в заголовке цикла.

· Условие завершения цикла должно состоять из корректных выражений и значений, определенных еще до первого выполнения тела цикла.

· Оператор break обеспечивает досрочное завершение выполнения действий в цикле. Оператор сontinue обеспечивает переход на следующую итерацию цикла, причем операторы в теле цикла, записанные после сontinue, игнорируются. Оператор return завершает выполнение функции. Нормальный ход выполнения действий в цикле может быть нарушен и оператором goto.

-------------------------------------------------------------------------------------------------

Контексты смысловых интерпретаций переменных в цикле

Многие алгоритмы используются такие решения, как подсчет количества, суммирование, определение минимального и т.п. Каждому из них соответствует свой контекст. Следующие контексты определяют наиболее распространенные смысловые интерпретации переменных.

Переменная-счетчик

Переменная-счетчик считает количество появлений в программе того или иного события, количество элементов, удовлетворяющих тому или иному условию. Ключевая фраза, определяющая смысл переменной-счетчика:

for (m = 0;...) { if (выполняется условие) m++; }

Логика данного фрагмента очевидна: переменная-счетчик m увеличивает свое значение на 1 при каждом выполнении проверяемого условия. Остается только сформулировать смысл самого условия.

В следующем примере переменная m подсчитывает количество положительных элементов в массиве размера n.

for (i = 0, m = 0; i < n; i++) if (A[i] > 0) m ++;

Необходимо также обратить внимание на то, когда «сбрасывается» сам счетчик. Если это делается однократно, то процесс подсчета происходит однократно во всем фрагменте. Если же счетчик сбрасывается при каком-то условии, то такой процесс подсчета сам является повторяющимся. В следующем примере переменная-счетчик последовательно нумерует (считает) символы в каждом слове строки с, «сбрасываясь по пробелу» (обнуляясь) между словами:

for(m = 0,i = 0; c[i]!= 0; i++)

if (c[i] == ' ') m = 0;

         else m++;

 

Проанализируйте назначение переменных-счетчиков в примерах:

// в переменной-счетчике S считается количество положительных элементов массива А

int i, S;

int A[10];         //A[0], A[1],..., A[i],..., A[9]

for (i=0, S =0; i<10; i++)

if (A[i] > 0) S ++;

 

// переменная -счетчик S считает количество перемен знаков у элементов массива А

int i, S;

int A[10];

for (i = 1, S =0; i<10; i++)

if (A[i]>0 && A[i-1]<0) S++;
                     //предыдущий и последующий элементы имеют разные знаки

 

// в переменной-счетчике max считается количество  расположенных подряд
// элементов массива А с возрастающими значениями, а  в переменной S
// запоминается это значение

int i,S, max;

int A[10];

for (i = 1, S = 0, max = 0; i < 10; i++)

{

if (A[ i-1 ]< A[ i ]) max ++;

else { if (max > S) S = max;

         max = 0;

}

}

 

// проверяем,  является ли число а простым (переменная-счетчик S  считает
//  количество делителей числа)
int n, S, a;

int A[10];

for (S = 0,n = 2; n*n < a; n++) // цикл по n от 2 до √a

{ if (a % n  == 0) S ++;

}

if (S == 0) printf("Good\n");

 

 

// массив in размера n сортируется по убыванию, счетчик cnt используется для подсчета   // элементов, превышающих текущий, выбираемый во внешнем цикле, определяя тем самым // позицию текущего элемента в отсортированном массиве out [ cnt ]

void sort (int in[],int out[],int n)

{

 int i,j, cnt;

 for (i = 0; i < n; i++)

{

for (cnt = 0,j = 0; j < n; j++)

if (in[i] < in[j])  /* сколько элементов массива > текущего*/

cnt ++;

else

if (in[j]==in[i] && j>i) cnt ++;

out[ cnt ] = in[i];

}

}

-----------------------------------------------------------------------------------------

Переменная-накопитель

Смысл этой переменной – накапливать в себе полученный результат работы. Например, записанное на псевдокоде выражение for (S = 0,.. .;...;...) { вычислить k;   S = S+k; } указывает, что в переменной  S накапливается сумма значений  k: на каждом шаге к значению переменной S добавляется новое k,  и результат запоминается в том же самом S. Переменная S после вьшолнения  оператора S= S+k будет содержать сумму уже с учетом текущего шага.

Для подсчета суммы элементов массива требуется обнуление переменной-накопителя S:

for (S = 0,i = 0; i<10; i++) S = S +A[i];  // сумма элементов массива

 

Для подсчета произведения  элементов массива требуется установка переменной-накопителя P в 1:

for (P = 1,i = 0; i<10; i++) P = P*A[i];  // произведение элементов массива

В приведенных  ниже примерах накапливается сумма значений, полученных разными способами и от разных источников:

for (S = 0,i = 0; i < n; i++)     

            S += A[i];        // сумма элементов массива A

for (S = 0,i = 0; i < n && A[i] >= 0; i++) 

            S += A[i];  // сумма элементов массива до первого отрицательного

for (S = 0,i = 0; i < n; i++)  

if (A[i] > 0) S += A[i]; // сумма положительных элементов массива

for (S = 0,x = 0; x <= 1; x += 0.1)

S += sin(x); // сумма значений функции sin() на отрезке [0,1] с шагом 0.1

 

Проанализируйте работу фрагмента программы и сформулируйте назначение переменной – накопителя:

// 1

for (P = 1, i = 1; i < 10; i++)

P = P * i;

// 2

for (P = 1, i = 0; i < 10; i++)

P = P * 2;

// 3

for (i = 0, P = 1; P < n; i++)

P = P * 2;

printf("%d",i);

// 4

for ( S = 0, i = 0; i < n && A[i] >= 0; i++ )

S += A[i];

// 5

for (S = 0,i = 0; i < n; i++)

if ( A[i]>0 ) S += A[i];

// 6

for (S = 0, i = 0, k = 0; i < 10 && k == 0; i++) {

S = S + A[i];

if (A[i] <= 0) k = 1;

  }

-----------------------------------------------------------------------------------------