Почему инструкцию while называют циклом с предусловием

Инструкция while является одной из основных конструкций в программировании и широко используется для повторения блока кода до тех пор, пока определенное условие остается истинным. Этот вид цикла известен как «цикл с предусловием», так как его выполнение зависит от предусловия, которое проверяется перед каждой итерацией.

Преимущество использования цикла while заключается в том, что предусловие проверяется в начале каждой итерации, и если оно оказывается ложным, то цикл не будет выполнен даже один раз. Это позволяет программисту более гибко контролировать выполнение кода, основываясь на различных условиях.


int i = 1;
while (i <= 10) {
System.out.println(i);
i++;
}

Содержание

  1. Инструкция while и ее особенности
  2. Определение и назначение
  3. Работа и особенности
  4. Примеры использования

Инструкция while и ее особенности

Основная особенность инструкции while состоит в том, что перед каждой итерацией цикла происходит проверка условия. Если условие истинно, тело цикла выполняется, а затем происходит новая проверка. Цикл продолжает выполняться до тех пор, пока условие остается истинным. Таким образом, количество итераций неизвестно заранее и зависит от значения условия.

Пример использования инструкции while:

  • Подсчет суммы чисел от 1 до 10:

let sum = 0;

let i = 1;

while (i <= 10) {

sum += i;

i++;

}

В данном примере переменная `sum` инициализируется нулем, а переменная `i` — единицей. Цикл будет выполняться до тех пор, пока переменная `i` меньше или равна десяти. Внутри тела цикла происходит прибавление значения переменной `i` к сумме, а затем значение переменной `i` увеличивается на единицу. По окончании цикла будет выведена сумма чисел от 1 до 10.

Инструкция while является мощным инструментом и можно использовать ее для решения широкого спектра задач, требующих повторений действий в программе.

Определение и назначение

Основное назначение цикла с предусловием — выполнение повторяющихся действий до тех пор, пока не будет выполнено определенное условие. При этом инструкции внутри цикла выполняются, только если условие истинно. Когда условие становится ложным, выполнение цикла прекращается и программа продолжает исполнение следующих инструкций.

Цикл while позволяет эффективно и гибко обрабатывать повторяющиеся задачи в программе. Применяется во многих сферах программирования, где требуется выполнение одних и тех же действий для разных входных данных, или когда необходимо повторять выполнение программы до достижения определенного клиентского ввода или условия.

Работа и особенности

В самом начале каждой итерации цикла while выполняется проверка условия. Если условие истинно, то выполняется тело цикла, а затем происходит новая проверка условия. Если условие продолжает быть истинным, то цикл продолжает исполнение итераций, пока условие не станет ложным.

Особенностью работы цикла while является то, что количество итераций цикла может быть неизвестным заранее. В отличие от цикла for, где количество итераций задается заранее, цикл while работает до тех пор, пока условие остается истинным.

Пример использования цикла while:


let number = 0;
while (number < 5) {
console.log(number);
number++;
}

Примеры использования

Предположим, что у нас есть список пользователей, в котором мы хотим проверить, есть ли в нем пользователь с указанным именем:


users = ["John", "David", "Kate", "Alice"]
name = input("Введите имя пользователя: ")
found = False
index = 0
while index < len(users):
if users[index] == name:
found = True
break
index += 1
if found:
print("Пользователь", name, "найден!")
else:
print("Пользователя", name, "нет в списке.")

В приведенном примере мы использовали цикл с предусловием while для поиска элемента в списке, но такой тип цикла может быть использован для решения различных задач. Например, цикл while может использоваться для чтения данных из файла, обработки ввода пользователя, фильтрации элементов списка и многого другого. Изучение и понимание циклов с предусловием поможет вам стать более эффективным программистом и решать широкий спектр задач.

Циклы являются важной частью любого программирования. Они позволяют выполнять однотипные действия множество раз, пока выполняется определенное условие. В языке программирования Python одним из наиболее распространенных типов циклов является цикл while.

Цикл while относится к циклам с предусловием, что означает, что условие проверяется до выполнения цикла. Если условие истинно, то тело цикла выполняется, а затем условие снова проверяется. Этот процесс повторяется до тех пор, пока условие не станет ложным.

Почему же именно while называют циклом с предусловием? Изначально, прежде чем выполнить цикл, необходимо убедиться, что условие истинно, и только после этого начинается его выполнение. Таким образом, у нас уже есть предусловие, необходимое для запуска цикла. Другими словами, функция while предшествует самому циклу, давая возможность определить условие его выполнения.

Основная причина, по которой инструкцию while называют циклом с предусловием, заключается в том, что это отличный способ управления выполнением кода, основанного на условии. Этот тип цикла особенно полезен, когда мы не знаем заранее, сколько раз необходимо выполнить определенные действия. Благодаря предусловию и возможности изменения переменных в теле цикла, мы можем контролировать процесс выполнения программы и повторять нужные действия до достижения требуемого результата.

Содержание

  1. Основные причины, по которым инструкцию while называют циклом с предусловием
  2. Цикл while предлагает гибкость
  3. Удобство использования цикла while
  4. Эффективность работы цикла while
  5. Представление условия как предусловия

Основные причины, по которым инструкцию while называют циклом с предусловием

Почему же инструкцию while называют циклом с предусловием? Вот основные причины:

  1. Условие проверяется перед каждой итерацией цикла. Это означает, что перед выполнением каждого цикла проверяется, выполняется ли предусловие. Если условие истинно, то инструкции внутри цикла выполняются, а затем снова проверяется условие. Если условие ложно, то исполнение цикла прекращается и управление передается следующей инструкции за циклом.
  2. Цикл while позволяет контролировать количество итераций. Предусловие может быть любым логическим выражением, в результате чего цикл может выполняться нужное количество раз. Это дает программисту большую гибкость и контроль над повторением инструкций.
  3. Инструкция while подходит для выполнения повторяющихся задач, когда заранее неизвестно, сколько раз цикл должен быть выполнен. Например, если требуется считывать данные с клавиатуры до тех пор, пока пользователь не введет определенное значение, инструкция while идеально подходит для этой задачи.

Инструкция while с предусловием является ключевым инструментом в программировании. Она позволяет создавать более гибкие и легко модифицируемые программы, а также повышает эффективность и производительность кода.

Использование инструкции while требует аккуратности и точности в написании предусловия, чтобы избежать бесконечных циклов и нежелательного поведения программы.

Цикл while предлагает гибкость

При использовании цикла while, условие проверяется до каждой итерации. Это означает, что если условие изначально ложно, блок кода никогда не выполнится. Однако, если условие является истинным, код внутри цикла будет выполняться до тех пор, пока условие остается верным.

Гибкость цикла while проявляется в том, что во время выполнения блока кода можно изменять значения переменных и перепроверять условие. Таким образом, программист имеет полный контроль над тем, сколько раз блок кода должен выполняться в зависимости от текущего состояния программы.

Эта гибкость делает цикл while мощным инструментом для реализации различных алгоритмов и сценариев программного кода. Благодаря возможности динамически изменять условие и значения переменных, можно создавать более эффективные и адаптивные программы.

Однако, необходимо быть осторожным при использовании цикла while, чтобы избежать бесконечного выполнения кода. Неправильное условие может привести к зацикливанию программы и ее зависанию.

Преимущества цикла while:
— Гибкость в управлении выполнением кода
— Возможность динамического изменения условия и переменных
— Мощный инструмент для реализации различных алгоритмов и сценариев

Удобство использования цикла while

Простота синтаксиса является одним из ключевых факторов, делающих цикл while удобным для использования. Для создания цикла while достаточно написать ключевое слово while, завершающееся после него условие внутри круглых скобок, а затем определить тело цикла внутри фигурных скобок.

Еще одним фактором, обеспечивающим удобство использования цикла while, является его гибкость в использовании условий. В условии можно применять как простые проверки, так и сложные логические выражения, что позволяет управлять повторением кода с высокой степенью гибкости.

Также, цикл while может быть удобен при работе с переменными, изменяемыми внутри цикла. Благодаря предусловию цикла while, можно контролировать повторение кода до тех пор, пока переменная не достигнет определенного значения, что делает его особенно полезным в задачах, связанных с проверкой и изменением переменных.

Эффективность работы цикла while

Основные причины и преимущества использования цикла while включают:

  1. Гибкость: цикл while позволяет выполнять код, пока условие выполняется, что обеспечивает гибкость в управлении итерациями. Таким образом, цикл можно использовать для реализации разных логических операций и выполнения определенных задач.
  2. Удобство чтения и написания кода: цикл while имеет простой и понятный синтаксис. Условие указывается внутри круглых скобок после ключевого слова while, что делает код легко читаемым и понятным.
  3. Эффективное использование ресурсов: цикл while выполняется только тогда, когда условие истинно, что позволяет эффективно использовать ресурсы. Если условие никогда не станет ложным, то цикл будет выполняться бесконечно.
  4. Автоматизация: цикл while позволяет автоматически выполнять повторяющиеся действия без необходимости вручную повторять один и тот же код несколько раз. Это сокращает объем кода и снижает вероятность ошибок.

Вместе эти преимущества делают цикл while мощным и эффективным инструментом для управления повторяющимися операциями и выполнения задач, которые требуют проверки условий перед каждой итерацией.

Представление условия как предусловия

Для представления условия в качестве предусловия в инструкции while используется оператор сравнения, который проверяет истинность или ложность заданного условия. Если условие истинно, то выполняется блок кода внутри цикла. Если условие ложно, то выполнение цикла прекращается.

Преимуществом использования цикла с предусловием является то, что он позволяет выполнять определенный блок кода до тех пор, пока заданное условие истинно. Это полезно, когда требуется выполнить одну и ту же операцию или последовательность операций несколько раз, пока не будет выполнено определенное условие.

Альтернативой циклу с предусловием является цикл с постусловием, который проверяет условие после каждой итерации цикла. В отличие от цикла с предусловием, в цикле с постусловием блок кода выполняется хотя бы один раз, даже если условие ложно.

Циклы

Здравствуйте, дорогие читатели! Вот мы с вами и подошли к изучению циклов. Циклы в Паскаль. Что это такое? Как этим пользоваться? Для чего они нужны? Именно на эти вопросы я сегодня и отвечу.
Если вы читали этот урок, то знаете, что существует три вида алгоритмов: линейный, разветвляющийся и циклический. Мы с вами уже знаем, как реализовывать линейные и разветвляющиеся алгоритмы на Паскале. Приступим к изучению последнего типа алгоритмов.
В языке Pascal, как и в большинстве языков программирования, существует три типа циклических конструкций.

Циклы

Любой цикл состоит из тела и заголовка. Тело цикла — это набор повторяющихся операторов, а условие — это логическое выражение, в зависимости от результата которого и происходит повторное выполнение цикла.

Возьмем одну задачу, которую будем решать, используя различные виды циклов.

Задача 1. Вывести все числа от 1 до числа, введенного с клавиатуры.

Как вы, наверное, уже поняли из названия, while — это цикл, в котором условие стоит перед телом. Причем тело цикла выполняется тогда и только тогда, когда условие true; как только условие становится false, выполнение цикла прекращается.

While имеет формат:

while < условие> do <оператор 1>;  {Пока … делай ….}

Данный цикл подходит только для одного оператора, если же вы хотите использовать несколько операторов в своем коде, вам следует заключить их в операторные скобки — begin и end;.

Решение задачи.

program example_while; 

var
  i, N: integer; { объявляем переменные }

begin
  i := 1; { Присваиваем i значение 1 }
  readln(N); { Считываем последнее число }
  while i <= N do {Как только i станет больше N, цикл прекратится (можно было бы написать просто <, но пришлось бы добавлять 1 к N) }
  begin {Открываем операторные скобки}
    write(i, ' '); {Выводим i}
    Inc(i);  {увеличиваем i на один.}
  end; { закрываем скобки }
end.

Repeat, или цикл с постусловием

Repeat  — полная противоположность while. Repeat — это цикл, в котором условие стоит после тела. Причем оно выполняется тогда и только тогда, когда результат условия false; как только логическое выражение становится true, выполнение цикла прекращается.

Repeat имеет формат:

repeat { повторяй … }
<оператор 1>;
< оператор 2>;

until {до…} <условие>

Begin и end не требуются.

Решение задачи.

program example_repeat;

var
  i, N: integer;{ объявляем переменные }

begin
  i := 1; { Присваиваем i значение 1 }
  readln(N); { Считываем последнее число }
  repeat {после repeat не требуется begin и end }
    write(i, ' '); {Выводим i}
    Inc(i);  {увеличиваем i на один.}
  until i = N + 1; {Например, i = 11, а N = 10. Цикл прекратится, так условие стало true.}
end.

For, или цикл с параметром

For — это  цикл, в котором тело выполняется заданное количество раз.

Существует две формы записи этого цикла:

Первая форма

for <счетчик1> := <значение1> to <конечное_значение> do <оператор1>;

После каждой итерации значение <счетчик1> будет увеличиваться на 1.

<значение1> — это начальное значение счетчика. Это может быть переменная или число.
<конечное_значение> : как только значение <счетчик1> станет больше <конечное_значение>, выполнение цикла прекратится.

Если требуется написать несколько операторов в теле цикла, используем begin и end.

И <счетчик1>, и <конечное_значение>, и <значение1> —  переменные целого типа.

Чаще всего в качестве счетчика используется переменная i.

Вторая форма

for <счетчик2> := <значение2> downto <конечное_значение> do <оператор1>;

После каждой итерации значение <счетчик2> будет уменьшатся на 1.

<значение2> — это начальное значение счетчика.
<конечное_значение> : как только значение <счетчик2> станет меньше <конечное_значение>, выполнение цикла прекратится.

Два важных примечания:

  1. Цикл повторяется, пока значение значение счетчика лежит в отрезке [значение ; конечное_значение].
  2. Изменять значение счетчика внутри тела нельзя!  Вот что выводит компилятор:

for

Решение задачи:

 
program example_for;

var
  i, N: integer;

begin
  read(N); {предположим, что мы ввели 10}
  for i := 1 to N do write(i, ' '); {количество итераций - 10 - 1 + 1 = 10}
end.

Согласитесь,  данный код проще и лаконичнее, чем все предыдущие. И цикл for — не совсем обычный цикл, в нем нет логического условия. Поэтому цикл с параметром в программировании называют синтаксическим сахаром. Синтаксический сахар — это дополнения синтаксиса языка программирования, которые не добавляют новых возможностей, а делают использование языка более удобным для человека.

Давайте решим пару задач.

For1. Даны целые числа K и N  (N > 0). Вывести N раз число K.

Организовываем простой цикл от 1 до требуемого числа.

program for1;

var
  K, N, i: integer;

begin
  read(K, N);
  for i := 1 to N do write(K, ' '); {Пишем К через пробел }
end.

For2. Даны два целых числа A и B (A < B). Вывести в порядке возрастания все целые числа, расположенные между A и B (включая сами числа A и B), а также количество N этих чисел.

Так как A < B, то цикл должен будет выводить все числа от А до B. Чтобы сосчитать количество чисел, используем формулу: <конечное_значение> — <начальное_значение> + 1.

program for2;

var
  A, B, i, count: integer;

begin
  read(A, B);
  for i := A to B do write(i, ' '); {выписываем числа от меньшего к большему}
  count := B - A + 1; {считаем количество чисел}
  writeln;
  write( 'Количество чисел - ', count);
end.

For9. Даны два целых числа A и B (A < B). Найти сумму квадратов всех целых чисел от A до B включительно.

Организовываем такой же цикл, как и в предыдущей задаче, но одновременно суммируем квадраты всех чисел. Чтобы высчитать квадрат, используем функцию Sqr.

program for9;

var
  A, B, i, S: integer;

begin
  read(A, B);
  S := 0; {PascalABC делает это автоматически, но если у вас другой компилятор советуем обнулять переменные вручную}
  for i := A to B do S := S + Sqr(i);  {складываем все квадраты}
  writeln;
  write( 'Сумма квадратов - ', S);
end.

For13°. Дано целое число N (> 0). Найти значение выражения 1.1 – 1.2 + 1.3 – … (N слагаемых, знаки чередуются). Условный оператор не использовать.

Для того, чтобы поменять знак, каждую итерацию цикла меняем значение специальной переменной на противоположное.

program for13;

var
  N, A, i: integer;
  S: real;

begin
  Write('N = ');
  readln(N); 
  S := 1.1; 
  A := 1; {Сначала положительное}
  for i := 2 to N do {первую итерацию цикла мы уже произвели, поэтому начинаем отсчет с 2}
  begin 
   A := -A; {Теперь отрицательное}
   S := S + A * (1 + i / 10);  {Складываем}
  end;
  Writeln(S:5:1); {Отдадим под дробную часть одно знакоместо}
end.

While1°. Даны положительные числа A и B (A > B). На отрезке длины A размещено максимально возможное количество отрезков длины B (без наложений). Не используя операции умножения и деления, найти длину незанятой части отрезка A.

Каждый раз вычитаем B из А, пока А — В  >= 0.

program while1;

var
  A, B: integer;

begin
  readln(A, B);
  while (A - B) >=  0 do A := A - B; {Пока разница положительная, вычитаем. Необходимо предусмотреть вариант с кратностью А и B, поэтому >=}
  write(A);
end.

While4°. Дано целое число N (> 0). Если оно является степенью числа 3, то вывести True, если не является — вывести False.

Действуем следующим образом: пока N делится нацело на три, делим N нацело. Затем, если N = 1 — число является степенью тройки; если N <> 1, тогда число — не степень тройки. Для того чтобы решить эту задачу, требуется знать, что такое div и   mod,  и как работают логические выражения.

program while4;

var
  N: integer;

begin
  readln(N);
  while N mod 3 = 0 do N := N div 3; {Пока остаток от деления на три равен нулю, делим N нацело } 
  writeln(N = 1); {логическое выражение}
end.

На сегодня все! Не забывайте почаще заходить на наш сайт и кликать по кнопочкам, которые расположены перед комментариями.

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 этом уроке рассмотрим:

  • цикл со счетчиком (с параметром);
  • цикл с предусловием;
  • цикл с постусловием.
  • вложенные циклы/a>.

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.

1 For — цикл с параметром

Цикл с параметром, известный также как цикл со счетчиком, используется при известном количестве повторений. Он имеет две формы записи. В любом случае он выполняет следующий после него оператор (как правило, это составной оператор заключенный в «операторные скобки» Begin..End), каждый раз изменяя переменную цикла с шагом 1

For <счетчик>:=< начальное значение> To <конечное значение> Do <тело цикла>;

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.

Условия выполнения цикла проверяются перед выполнением блока операторов. Если переменная цикла больше максимального значения (при to) или меньше минимального (downto), то цикл FOR не выполняется.

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.

program for_primer;
uses crt;
var i, x: integer;
begin
  write('X=');
  readln(x);
  for i:=1 to x do
    write('a');
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.

Другой пример — вычисление суммы чисел от A до B:

Program Summa;
Var a, b, S: Integer;
Begin
  ClrScr;
  Write('a = ');
  Readln(a);
  Write('b = ');
  Readln(b);
  S:=0;
  For I:=a To b Do
    S:=S + I;
  Writeln ('Cумма = ', S);
  ReadLn
End. 

2 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:

program while_primer;
uses crt;
var i, x, limit: integer;
begin
  write('Предел=');
  readln(limit);
  write(' Числа Фибоначчи: ');
  i:=1; x:=1;
  while i<=limit do
  begin
    write(i,' ');
    i:=i+x;
    x:=i-x;
  end;
  readkey;
end.

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

3 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:

Repeat
  <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:

program repeat_primer;
uses crt;
var i, otvet: integer;
begin
  i:=1;
  repeat
    i:=i+1;
    write(i,'+',i,'*2=');
    read(otvet);
  until otvet<>i+i*2;
  readkey;
end.

Программа продолжает работать до тех пор, пока пользователь не допустит ошибку в ответе. Думаю, Вы заметили, что в примере (непосредственно в цикле) составной оператор Begin-End, несмотря на количество операторов не поставлен. Просто его роль выполняют слова repeat и until.

Для переходных манипуляций с циклом обычно используются три оператора:

  • Goto – переходит в отмеченную область;
  • Break – производит безусловный выход из цикла;
  • Continue – осуществляет переход к новой итерации.

4 Вложенные циклы

Циклы в паскаль могут вкладываться друг в друга. Житейский пример: например, у нас есть список студентов, у каждого из которых есть оценки — если мы захотим перебрать все оценки для каждого студента то один цикл (внешний) будет перебираться студентов, а второй (вложенный) — оценки конкретного студента. Обрабатывать списки (массивы) мы научимся дальше.

Рассмотрим вложенные циклы на примере цикла с параметром:

For <счетчик 1>:=<начальное знач.> To <конечное знач.> Do <тело цикла 1>;
For <счетчик 2>:=<начальное знач.> To <конечное знач.> Do <тело цикла 2>;
…
For <счетчик n>:=<начальное знач.> To <конечное знач.> Do <тело цикла n>;

Вернувшись к терминологии, отметим, что в таких структурах одни циклы называются внешними, а другие внутренними. Так цикл 2 относительно цикла 1 является внутренним, а для цикла n он внешний.

Принцип работы вложенных циклов заключается в следующем. Сначала один раз выполняется цикл, идущий первым в программе, затем управление передается следующему циклу (№2), и если после него нет никаких других циклов, то он прокручивается до конца и снова единожды выполняется внешний цикл, иначе, если после цикла №2 стоит еще один вложенный цикл, то №2 выполняется один раз, передавая управление циклу идущему после него. Такой алгоритм продолжается до тех пор, пока самый внешний цикл не выполниться необходимое количество раз.

Предположим у нас есть вложенные циклы for:

for i:=1 to m1 do
for j:=1 to m2 do
…
for k:=1 to mn do

Количество проходов по первому циклу = m1, второму = m2*m1, n-ому = mn*mn-1*mn-2*..*m2*m1. В качестве доказательства предлагаю разобраться в следующей программе.

program counter_performance;
uses crt;
var i, j, k, g, h: integer;
s_i, s_j, s_k, s_g, s_h: integer;
begin
  s_i:=0; s_j:=0; s_k:=0; s_g:=0; s_h:=0;
  for i:=1 to 5 do
  begin
    s_i:=s_i+1;
    for j:=1 to 3 do
    begin
      s_j:=s_j+1;
      for k:=1 to 19 do
      begin
        s_k:=s_k+1;
        for g:=1 to 10 do
        begin
          s_g:=s_g+1;
          for h:=1 to 6 do
            s_h:=s_h+1;
        end;
      end;
    end;
  end;
  write('i=',s_i,' j=',s_j,' k=',s_k,' g=',s_g,' h=',s_h);
  readkey;
end.

Имеются 5 циклов со счётчиками от i до h. В каждом из них при помощи переменных подсчитывается, сколько раз выполняется каждый цикл. Запустив программу на своем компьютере, Вы должны увидеть такой результат:


Результат работы вложенных циклов

Посчитав способом, изложенным выше, получите результат соответствующий величинам, отображенным на скриншоте. Вложенные конструкции аналогично работают в циклах с предусловием и постусловием. В следующей программе с помощью оператора while фигурка выводиться на экран.

program nested_loops;
uses crt;
var i, j: integer;
begin
  i:=1; j:=1;
  while i<20 do begin
    while j<i+1 do begin
      write('\');
      j:=j+1;
    end;
    j:=1;
    i:=i+1;
    writeln;
  end;
  readkey;
end.

При работе с массивами очень часто применяются вложенные циклы, а когда дело доходит до матриц (двумерных массивов), то даже их заполнение, как правило, делается через рассмотренные нами в этой статье конструкции.

Циклы являются фундаментальной концепцией в программировании, позволяя выполнять повторяющиеся действия. Одним из наиболее распространенных типов циклов является цикл while. Однако, этот цикл отличается от других видов циклов своей особой особенностью. Он называется циклом с предусловием, так как его выполнение зависит от условия, которое проверяется перед каждой итерацией.

Особенностью цикла while является то, что он выполняется только в том случае, если условие, указанное в его заголовке, истинно. Если условие ложно, то цикл просто пропускается и программа переходит к выполнению следующей инструкции после цикла. Это делает его очень гибким и позволяет программисту контролировать ход выполнения программы.

Инструкция while очень полезна в тех случаях, когда необходимо выполнить блок кода неопределенное количество раз, но только при выполнении определенного условия. Она позволяет создавать циклы, которые будут выполняться до тех пор, пока условие истинно. Если условие ложно с самого начала, то цикл не будет выполняться ни разу.

Почему while называют циклом с предусловием?

Инструкция «while» получила свое название «цикл с предусловием» из-за особенности своего использования. Предусловие является условием, проверяемым до начала выполнения цикла. Если условие выполняется, то код внутри тела цикла будет выполнен. Если условие не выполняется с самого начала, то тело цикла не будет выполнено ни разу.

Таким образом, инструкция «while» позволяет программисту запускать цикл только при выполнении определенного условия, и прекращать его выполнение, как только это условие становится ложным. Это делает «while» гибким и эффективным инструментом для управления повторяющимися задачами в программировании.

Цикл с предусловием позволяет контролировать, сколько раз произойдет выполнение кода внутри цикла, и когда остановить выполнение. Кроме того, условие может быть связано с переменными и изменяться в процессе выполнения цикла, что делает «while» еще более мощным инструментом для итерации и обработки данных.

Вместе с инструкциями «if» и «for», «while» является одной из основных конструкций управления потоком выполнения программы. Он позволяет программистам создавать более сложные и гибкие программы, повышая их эффективность и читаемость кода.

Таким образом, «while» заслужил свое название «цикл с предусловием» благодаря своему предварительному проверяющему условию и способности повторяться до тех пор, пока это условие является истинным.

Причины, по которым while считается циклом с предусловием

Цикл while в программировании относится к так называемым циклам с предусловием. В этом контексте он также может называться «циклом с условием на входе» или «циклом с проверкой перед выполнением». Причины, по которым while считается именно циклом с предусловием, связаны с его особенностями и функциональностью.

  1. Условие перед выполнением: Основной признак цикла с предусловием заключается в том, что проверка условия происходит перед выполнением итерации. Если условие истинно, то код, заключенный внутри цикла, выполняется. В противном случае, если условие ложно, цикл прекращает свою работу.
  2. Потенциальная возможность пропуска выполнения: Цикл while позволяет пропустить выполнение кода внутри цикла, если условие с самого начала оценивается как ложное. Это позволяет оптимизировать работу программы и избежать лишних вычислений или операций.
  3. Гибкость и универсальность: Цикл while является одним из наиболее гибких и универсальных циклов, так как условие проверяется перед каждой итерацией. Это позволяет программисту точно контролировать выполнение цикла и изменять условие в зависимости от требуемой логики и задачи.
  4. Простота использования: Синтаксис и структура цикла while относительно просты и понятны. Он легко читается и понимается другими программистами, что делает его удобным для использования в различных языках программирования.
  5. Легкость в отладке: Цикл while в целом более прозрачен и позволяет проще отслеживать и отлаживать код. Поскольку условие проверяется перед каждой итерацией, можно легко определить причину возможной ошибки и внести необходимые изменения в программу.

Все эти причины объясняют популярность цикла while и его частое использование в программах. Он является мощным инструментом с предусловием, позволяющим точно контролировать выполнение кода в зависимости от условий и требований программы.

Циклы с условиями

Иногда заранее нельзя предсказать, какое количество раз должен выполниться цикл. Но при этом известно некоторое условие, когда цикл должен остановиться. Например:

Программа: Игральный кубик.

Программа заменяет обычный игральный кубик.

Управление:

  • 1 — бросить кубик;
  • 0 — закончить игру.

Давайте напишем заготовку для нашей игры.

Листинг 1.

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>

int main(void) {   
  srand(time(NULL));

  printf("###########  Devil\'s bones   ###########\n");
  printf("#                                      #\n");
  printf("#   Commands:                          #\n");
  printf("#                                      #\n");
  printf("#   1 - new game                       #\n");
  printf("#   0 - exit                           #\n");
  printf("#                                      #\n");
  printf("########################################\n\n");
  
  int control;
  int value = 0;
  printf("Enter command: ");
  scanf("%d", &control);
  
  if(control == 1){
    value = 1 + rand()%6;
    printf("Result: %d\n", value);
  }

  return 0;
}

Тут-то мы и сталкиваемся с проблемой. Понятно, что заранее узнать, когда игра закончится невозможно. А значит использовать цикл for напрямую не получится. Одним из выходов из подобной ситуации является использование других циклических конструкций. Например, цикла while.

Цикл с предусловием while

Листинг 2.

while (условие)
  оператор;

Работает эта конструкция следующим образом:

  1. Программа встречает ключевое слово while, значит дальше идёт циклическая конструкция;
  2. Проверяется условие. Вычисляется логическое выражение, записанное в скобках;
  3. Если значение условия ИСТИНА, то выполняется тело цикла. Переходим к пункту 2;
  4. Если значение условия ЛОЖЬ, то цикл завершается. Управление передаётся на оператор, следующий за телом цикла.

Под оператором понимается один оператор. Если нужно выполнить в цикле несколько команд, то необходимо использовать составной оператор {}.

Давайте перепишем нашу программу с использованием данного цикла.

Листинг 3.

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>

int main(void) {   
  srand(time(NULL));

  printf("###########  Devil\'s bones   ###########\n");
  printf("#                                      #\n");
  printf("#   Commands:                          #\n");
  printf("#                                      #\n");
  printf("#   1 - new game                       #\n");
  printf("#   0 - exit                           #\n");
  printf("#                                      #\n");
  printf("########################################\n\n");
  
  int control;
  int value = 0;

  printf("Enter command: ");
  scanf("%d", &control);
  while(control != 0){
    switch(control){
      case 1:
        value = 1 + rand()%6;
        printf("Result: %d\n", value);
        break;
      default: 
        printf("Error! Try again...\n");
        break;
    } 
    printf("Enter command: ");
    scanf("%d", &control);
  }

  printf("Good bye!\n");
  return 0;
}

Опишем словами алгоритм работы данной программы:

  1. Выводим меню пользователя и предложение ввести команду;
  2. Считываем код команды в переменную control;
  3. Запускаем цикл while. Проверяем условие;
  4. Если пользователь ввёл 0, то условие выполнения цикла принимает значение ЛОЖЬ. Тело цикла не выполняется. Управление передаётся на следующий за циклом оператор. Выводится строка Good bye!. Программа завершается;
    1. Оператор выбора:
      1. Если пользователь ввёл 1, то генерируем случайное число от 1 до 6 и выводим его на экран. Выходим из оператора выбора;
      2. Если пользователь ввёл что-то иное, выводим сообщение об ошибке. Выходим из оператора выбора.
    2. Выводим пользователю предложение ввести новую команду;
    3. Считываем код команды в переменную control;
    4. Возвращаемся к проверке условия. Пункт 3.

Цикл while называют циклом с предусловием, т.к. прежде, чем выполнить тело цикла, проверяется условие. Это значит, например, что возможна такая ситуация, что тело цикла не выполнится вообще ни один раз. Другое название цикла while – цикла ПОКА. Дословный перевод с английского. Это название отображает саму суть цикла.

Мнемоническое правило:

ПОКА условие ИСТИНА, выполняй тело цикла.

Цикл с постусловием do-while

И последняя, третья циклическая конструкция – цикл do-while.

Данный цикл отличается от цикла while тем, что условие проверяется не перед выполнением тела цикла, а после выполнения тела цикла. Это значит, что тело цикла do-while выполнится хотя бы один раз обязательно.

Синтаксис данной циклической конструкции таков:

Листинг 4.

do 
  оператор;
while (условие);

Работает эта конструкция следующим образом:

  1. Программа встречает ключевое слово do. Значит перед ней цикл do-while;
  2. Выполняется тело цикла;
  3. Проверяется условие;
  4. Если условие ИСТИНА,то снова выполняется тело цикла;
  5. Если условие ЛОЖЬ, то работа циклической конструкции прекращается. Программы выполняет оператор, следующий за циклом do-while.

Давайте перепишем нашу программу с использованием данного типа циклической конструкции.

Листинг 5.

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>

int main(void) {   
  srand(time(NULL));

  printf("###########  Devil\'s bones   ###########\n");
  printf("#                                      #\n");
  printf("#   Commands:                          #\n");
  printf("#                                      #\n");
  printf("#   1 - new game                       #\n");
  printf("#   0 - exit                           #\n");
  printf("#                                      #\n");
  printf("########################################\n\n");
  
  int ch_control;
  int value = 0;

  do {
    printf("Input command: ");
    scanf("%d", &ch_control);

    switch(ch_control){
      case 0: break;
      case 1:
        value = 1 + rand()%6;
        printf("Result: %d\n", value);
        break;
      default: 
        printf("Error! Try again...\n");
        break;
    }
  }while(ch_control != 0);

  printf("Good bye!\n");
  return 0;
}

В общем-то очень похоже на предыдущий код. Правда, пришлось немножко поменять оператор выбора: добавить туда ветку case 0:. Иначе из-за того, что проверка производится после выполнения тела цикла, программа работала некорректно. При вводе нуля появлялось сообщение об ошибке. В прошлой программе (с циклом while) подобной ситуации быть не могло, т.к. равенство нулю проверялось в условии цикла. При вводе нуля условие стало бы ложью, а значит цикл завершился бы и тело цикла не выполнилось.

Понравилась статья? Поделить с друзьями:

Это тоже интересно:

  • Почему в инструкции запрещается управлять газонокосилкой влажными руками
  • Почвоулучшитель реасил инструкция по применению
  • Почвоулучшитель для восстановления плодородия инструкция по применению
  • Пошаговая инструкция аренды земли у государства
  • Пошаговая инструкция аппаратного маникюра для новичков

  • Подписаться
    Уведомить о
    guest

    0 комментариев
    Старые
    Новые Популярные
    Межтекстовые Отзывы
    Посмотреть все комментарии