Какие операторы используются для программирования ветвящихся алгоритмов

Какие операторы используются для программирования ветвящихся алгоритмов

УПС, страница пропала с радаров.

*размещая тексты в комментариях ниже, вы автоматически соглашаетесь с пользовательским соглашением

Вам может понравиться Все решебники

Шмелёв, Флоренская

Гольцова 10-11 класс

Гольцова, Шамшин

Виленкин, Жохов, Чесноков

Рудзитис, Фельдман

Боголюбов, Виноградова

Вербицкая, Гаярделли, Редли

©Reshak.ru — сборник решебников для учеников старших и средних классов. Здесь можно найти решебники, ГДЗ, переводы текстов по школьной программе. Практически весь материал, собранный на сайте — авторский с подробными пояснениями профильными специалистами. Вы сможете скачать гдз, решебники, улучшить школьные оценки, повысить знания, получить намного больше свободного времени.

Главная задача сайта: помогать школьникам и родителям в решении домашнего задания. Кроме того, весь материал совершенствуется, добавляются новые сборники решений.

Условный оператор

Проверьте истинность второго отношения при подстановке следующих значений:

Определение. Выражение, о котором после подстановки в него значений переменных можно сказать, истинно (верно) оно или ложно (неверно), называется булевым (логическим) выражением.

Примечание. Название “булевы” произошло от имени математика Джорджа Буля, разработавшего в XIX веке булеву логику и алгебру логики.

Определение. Переменная, которая может принимать одно из двух значений: True (правда) или False (ложь), называется булевой (логической) переменной. Например,

К:=True; Flag:=False; Second:=a+sqr(x)>t

Задача. Вычислить значение модуля и квадратного корня из выражения (х-у).

Для решения этой задачи нужны уже знакомые нам стандартные функции нахождения квадратного корня — Sqr и модуля — Abs. Поэтому Вы уже можете записать следующие операторы присваивания:

Koren:=Sqrt(x-y); Modul:=Abs(x-y)

В этом случае программа будет иметь вид:

Program Znachenia; Uses Crt; Var x, y : integer; Koren, Modul : real; Begin ClrScr; write (‘Введите значения переменных х и у через пробел ‘); readln (x, y); Koren:=Sqrt(x-y); Modul:=Abs(x-y); write (‘Значение квадратного корня из выражения (х-у) равно ‘, Koren); write (‘Значение модуля выражения (х-у) равно ‘, Modul); readln; End.

Казалось бы, задача решена. Но мы не учли области допустимых значений для нахождения квадратного корня и модуля. Из курса математики Вы должны знать, что можно найти модуль любого числа, а вот значение подкоренного выражения должно быть неотрицательно (больше или равно нулю).

Поэтому наша программа имеет свою допустимую область исходных данных. Найдем эту область. Для этого запишем неравенство х-у>=0, то есть х>=у. Значит, если пользователем нашей программы будут введены такие числа, что при подстановке значение этого неравенства будет равно True, то квадратный корень из выражения (х-у) извлечь можно. А если значение неравенства будет равно False, то выполнение программы закончится аварийно.

Задание. Наберите текст программы. Протестируйте программу со следующими значениями переменных и сделайте вывод.

1. х=23, у=5;
2. х=-5, у=15;
3. х=8, у=8.

Каждая программа, насколько это возможно, должна осуществлять контроль за допустимостью величин, участвующих в вычислениях. Здесь мы сталкиваемся с разветвлением нашего алгоритма в зависимости от условия. Для реализации таких условных переходов в языке Паскаль используют операторы If и Case, а также оператор безусловного перехода Goto.

Рассмотрим оператор If.

Для нашей задачи нужно выполнить следующий алгоритм:

если х>=у,
то вычислить значение квадратного корня,
иначе выдать на экран сообщение об ошибочном введении данных.

Запишем его с помощью оператора If. Это будет выглядеть так.

if x>=y then Koren:=Sqr(x-y) else write (‘Введены недопустимые значения переменных’);

Теперь в зависимости от введенных значений переменных х и у, вычисление квадратного корня может выполняться или не выполняться.

В общем случае полная форма конструкции условного оператора имеет вид:

Условный оператор работает по следующему алгоритму.

Сначала вычисляется значение логического выражения, расположенного за служебным словом IF. Если его результат истина, выполняется , расположенный после слова THEN, а действия после ELSE пропускаются; если результат ложь, то, наоборот, действия после слова THEN пропускаются, а после ELSE выполняется .

Управляющая структура if может показаться негибкой, так как выполняемые действия могут быть описаны только одним оператором. Иногда может потребоваться выполнение последовательности операторов. В этом случае хотелось бы заключить всю последовательность в воображаемые скобки. В Паскале предусмотрен этот случай.

Если в качестве оператора должна выполниться серия операторов, то они заключаются в операторные скобки begin-end. Конструкция Begin . End называется составным оператором.

if then begin оператор 1; оператор 2; . end else begin оператор 1; оператор 2; . end;

Определение. Составной оператор — объединение нескольких операторов в одну группу. Группа операторов внутри составного оператора заключается в операторные скобки (begin-end).

begin оператор 1; оператор 2; end;

С учетом полученных знаний преобразуем нашу программу.

Program Znachenia; Uses Crt; Var x, y : integer; Koren, Modul : real; Begin ClrScr; write (‘Введите значения переменных х и у через пробел ‘); read (x, y); if x>=y then begin Koren:=Sqr(x-y); Modul:=Abs(x-y); write (‘Значение квадратного корня из выражения (х-у) равно ‘, Koren); write (‘Значение модуля выражения (х-у) равно ‘, Modul); end else write (‘Введены недопустимые значения переменных’); readln; End.

Составным оператором является и такой оператор

begin S:=0; end.

Cимвол “;” в данном случае разделяет оператор присваивания S:=0 и пустой оператор.

Пустой оператор не влечет никаких действий и в записи программы никак не обозначается.

Например, составной оператор

включает лишь один пустой оператор.

Если Вы обратили внимание, программа на языке Паскаль всегда содержит один составной оператор — раздел операторов программы.

Внимание! Перед служебным словом Else разделитель (точка с запятой) не ставится.

Отметим, что большинство операторов в программах на языке Паскаль заканчиваются точкой с запятой, но после некоторых операторов точка с запятой не ставится. Сформулируем общие правила употребления точки с запятой:

Каждое описание переменной и определение константы заканчиваются точкой с запятой.

Рассмотрим еще один пример.

Задача. Вывести на экран большее из двух данных чисел.

Program Example1; Var x, y : integer; Begin writeln(‘Введите 2 числа ‘); readln(x,y); if x>y then writeln (x) else writeln (y); readln; End.

Можно также использовать и сокращенную (неполную) форму записи условного оператора. Эта форма используется тогда, когда в случае невыполнения условия ничего делать не надо.

Неполная форма условного оператора имеет следующий вид.

Тогда если выражение, расположенное за служебным словом IF. в результате дает истину, выполняются действия после слова THEN, в противном случае эти действия пропускаются.

Задача. Составить программу, которая, если введенное число отрицательное, меняет его на противоположное.

Program Chisla; Var x : integer; Begin writeln(‘Введите число ‘); readln(x); if x then x:=-x; writeln (x); readln; End.

§ 19. Программирование ветвлений

В § 13 был показан способ отображения ветвления (полного и неполного) на блок-схеме и учебном Алгоритмическом языке. Алгоритмическая структура ветвления программируется в Паскале с помощью условного оператора If. В 9 классе вы познакомились с этим оператором. Вспомним его формат.

То, что в алгоритмах называется условием, в Паскале является логическим выражением, которое вычисляется в первую очередь. Если его значение равно true, то будет выполняться (после Then), если — false, то (после Else) для полной формы или оператор, сразу следующий после условного, для неполной формы (без Else). На ветвях может быть как простой оператор, так и составной — серия операторов в операторных скобках Begin, End.

Пример 1. По длинам трех сторон треугольника а, Ь, с требуется вычислить его площадь.

Для решения задачи используется формула Герона

где р = (а + b + с)/2 — полупериметр треугольника. Исходные данные должны удовлетворять основному соотношению для сторон треугольника — длина каждой стороны должна быть меньше суммы длин двух других сторон, и длины сторон не могут быть отрицательными величинами.

Имея возможность в одном условном операторе записывать достаточно сложные логические выражения, используя логические операции, мы можем сразу «отфильтровать» все варианты неверных исходных данных.

Пример 2. Требуется перевести пятибалльную оценку в ее наименование: 5 — «отлично», 4 — «хорошо», 3 — «удовлетворительно», 2 — «неудовлетворительно».

Блок-схема алгоритма приведена на рис. 3.14.

Рис. 3.14. Алгоритм перевода числовой оценки в словесную

Этот алгоритм имеет структуру вложенных ветвлений и может быть запрограммирован с использованием условного оператора If следующим образом:

Пример 3. Решение рассмотренной в предыдущем примере задачи можно запрограммировать с помощью одного оператора выбора, имеющегося в языке Паскаль. Вот как будет выглядеть такая программа:

Оператор выбора имеет следующий формат:

Здесь — это выражение любого порядкового типа; — постоянная величина того же типа, что и селектор; — любой простой или составной оператор.

Выполнение оператора выбора происходит так: вычисляется выражение-селектор; затем в списках констант ищется такое значение, которое совпадает с полученным значением селектора; далее исполняется оператор, помеченный данной константой. Если такой константы не найдено, то происходит переход к выполнению оператора, следующего после слова Else.

Пример 4. В этом примере демонстрируется использование списка констант в операторе выбора. Программа сообщает, сдал студент экзамен или не сдал. Если оценка одна из следующих: 3, 4, 5, то экзамен сдан; если 2, то не сдан.

Так же как условный оператор, оператор выбора может использоваться в неполной форме, т. е. без ветви Else.

Если применить условный оператор, то эта программа запишется так:

В условии ветвления использовано сложное логическое выражение, содержащее операции логического сложения or (или).

Система основных понятий

Вопросы и задания

1. Какие операторы используются для программирования ветвящихся алгоритмов?
2. В каких случаях удобно использование оператора выбора?
3. Составьте на Паскале программу упорядочения по возрастанию значений в трех переменных: X, Y, Z.
4. Используя оператор выбора, составьте программу, которая по введенному номеру месяца будет выводить название соответствующего времени года (зима, весна, лето, осень).

Основы программирования на C++, PASCAL

Для программирования ветвящихся алгоритмов в языке Си имеется несколько различных средств. К ним относятся рассмотренная выше операция условия . условный оператор if и оператор выбора switch.

Условный оператор. Формат условного оператора следующий:

if (выражение) оператор!; else оператор2;

Это полная форма оператора, программирующая структуру полного ветвления. Обычно выражение — это некоторое условие, содержащее операции отношения и логические операции. Значение выражения приводится к целому и интерпретируется в соответствии с правилом: равно нулю — ложь, не равно нулю — истина. Если выражение истинно, выполняется оператор1, если ложно — оператор2.

Необходимо обратить внимание на следующие особенности синтаксиса условного оператора:

• выражение записывается в круглых скобках;

• точка с запятой после оператора 1 ставится обязательно. Последнее обозначает, что правило Паскаля — не ставить точку с запятой перед else — здесь не работает.

Возможно использование неполной формы условного оператора

if (выражение) оператор;

Вот пример использования полной формы условного оператора для нахождения большего значения из двух переменных а и b:

if(a>b) max=a; else max=b;

Та же самая задача может быть решена с использованием неполного ветвления следующим образом:

Напомним, что эту же задачу можно решить с помощью операции «условие» (см. разд. 4.4).

Теперь рассмотрим примеры программирования вложенных ветвящихся структур. Требуется вычислить функцию sign(x) — знак х, которая определена следующим образом:

Пример 1. Алгоритм с полными вложенными ветвлениями:

Пример 2. Алгоритм с неполным ветвлением:

Пример 3. Упорядочить по возрастанию значения в двух переменных а, b:

В данном примере использован составной оператор — последовательность операторов, заключенная в фигурные скобки. В Си фигурные скобки выполняют роль операторных скобок по аналогии с Begin, End в Паскале.

Обратите внимание на то, что перед закрывающей фигурной скобкой точку с запятой надо ставить обязательно, а после скобки точка с запятой не ставится.

В следующем примере вернемся к задаче вычисления площади треугольника по длинам трех сторон. Добавим в программу проверку условия правильности исходных данных: a, b, с должны быть положительными,