Алгоритмическая конструкция повторения

Как вы заметили в содержании, на главной странице сайта, в языке C++ применяются несколько видов циклов. Цикл for  мы рассмотрим первым, так как его легче понять новичкам, с моей точки зрения. А циклы while и do while , рассмотрены в отдельной статье.

Введение. Циклы с предусловием.

При 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.

Структура оператора for

Оператор for определяет разделы инициализатора, условия и итератора:

for (initializer; condition; iterator) body

Все три раздела добавляются по желанию. Тело цикла является оператором или блоком операторов.

В следующем примере показан оператор for со всеми определенными разделами:

for (int i = 0; i < 5; i++) { (i); }

Раздел инициализатора

Операторы в разделе инициализатора выполняются только один раз перед входом в цикл. Раздел инициализатора представляет собой один из следующих объектов:

  • Объявление и инициализация локальной переменной цикла, к которой невозможно получить доступ вне цикла.

  • Ноль или более выражений операторов из следующего списка, разделенные запятыми:

    • оператор присваивания

    • вызов метода

    • префиксное или постфиксное выражение приращения, такое как ++i или i++

    • префиксное или постфиксное выражение декремента, такое как —i или i—

    • создание объекта с помощью оператора new

    • выражение await

Читайте также:  NPAPI в Google Chrome: возобновляем поддержку

Раздел инициализатора в приведенном выше примере объявляет и инициализирует локальную переменную цикла i:

int i = 0

Раздел условия

Раздел условия, если он определен, должен быть логическим выражением. Это выражение оценивается перед каждой итерацией цикла. Если раздел условия отсутствует или логическое выражение имеет значение true, выполняется следующая итерация цикла. В противном случае выполняется выход из цикла.

Раздел условия в приведенном выше примере определяет, завершится ли цикл в зависимости от значения локальной переменной цикла:

i < 5

Раздел итератора

Раздел итератора определяет, что происходит после каждой итерации тела цикла. Раздел итератора содержит ноль или более следующих выражений оператора, разделенных запятыми:

  • оператор присваивания

  • вызов метода

  • префиксное или постфиксное выражение приращения, такое как ++i или i++

  • префиксное или постфиксное выражение декремента, такое как —i или i—

  • создание объекта с помощью оператора new

  • выражение await

Раздел итератора в приведенном выше примере увеличивает локальную переменную цикла:

Повторение в программировании

Не нужно недооценивать изучение простейших алгоритмических конструкций. Следование, ветвление, повторение – важные конструкции, операторы, используемые в программировании.

Зная их особенности, умея строить блок-схемы и писать решение задач на алгоритмическом языке, позволяет изучать большинство языков программирования легко и быстро.

Большинство задач можно описать при помощи первой конструкции, иногда это неудобно, для каждого типа заданий лучше подбирать оптимальный по выполнению алгоритм.

Цикл начала работы в программировании

Так, описанная выше команда в программировании обозначается словом While. Этот оператор обозначает многократное прохождение участка кода. Это очень востребованная операция.

«While» обозначает на английском «пока». Но не как прощание, а как то, что «делается пока, что-то происходит/выполняется». Этот оператор используется во всех языках программирования, использующих структурный подход (Pascal, Python). Обобщено его записывают так:

Как видим, это очень похоже на запись на алгоритмическом языке – написанное просто, структурировано и понятно.

Подход такой же, как и цикле-пока – проверяется условие, если оно «True», выполняется тело с командами, если «False» – блок программы заканчивается. В этой конструкции не выполненное условие — окончания работы цикла. После этого программа перейдет к следующему блоку команд, то есть «выйдет из цикла».

Цикл окончания работы в программировании

Для записи такой повторяемой конструкции в языках программирования используется оператор repeat. После него следуют команды (тело), после – оператор until, обозначающий условие окончание процесса.

Для этих двух конструкций возможно зацикливание. В программировании применяется специальный оператор break принудительного окончания процесса.

Цикл со счетчиком в программировании

Для описания цикла с заданным повторением применяют оператор for.

Общий вид блока на языке программирования:

Программа проходит команды из тела и значение счетчика (параметра) становится больше на 1. Чтобы выйти из цикла с фиксированным числом повторений, нужно достичь максимума параметра, который указан в условии задачи.

Что такое pass в Python или как ничего не делать в цикле?

pass — это нулевой оператор и используется, когда оператор требуется синтаксисом Python (например, в теле цикла for или while), но никакие действия не нужны. Этот оператор можно использовать как заполнитель для кода, который ещё не написан.

for x in range(10): pass # нам не нужно ничего выполнять или пока не знаем что здесь должно быть, поэтому используем pass

В этом примере ничего не произойдёт. Цикл for завершится без ошибок, но никакие команды или код не будут выполнены. pass позволяет нам успешно выполнять наш код без полной реализации всех команд и действий.

Аналогично, pass можно использовать в циклах while, а также в выборках, определениях функций и т.д.

while x == y: pass