double arrow

Лекция 4. Управляющие операторы

 

Условный оператор

 

Условный оператор служит для бинарного ветвления фрагмента исходного кода программы, в зависимости от условия («истина» или «ложь») выполняется или один фрагмент кода (оператор) или другой фрагмент кода (оператор).

Формат условного оператора:

if (<выражение>) <оператор1>

[ else <оператор2> ]

Примечание. Далее при записи форматов различных конструкций примем следующие обозначения: оператор или выражение заключаем в скобки <>, точка с запятой («;») после оператора при описании формата не ставится, так как считается, что она входит в состав оператора, или это составной оператор (блок), а элемент, заключенный в квадратные скобки [] (за исключением использования массивов), считается необязательным, т.е. может отсутствовать.

Тип выражения должен быть любым типом, заменяющий логический тип (целым, вещественным, указателем), если значение выражение равно 0, то оно считается ложным, в противном случае, истинным.

Пример:

if (x>=0) y=x; else y=-x; // Переменной y присваивается значение модуля x

Если необходимо объединить несколько операторов, то они объединяются в составной оператор (блок).

Пример:

if (x>0) { y=x; z=x+y; }

else { y=-x; z=x*x+y*y; }

Условный оператор может быть неполным, часть, начинающаяся с else, отсутствует. В этом случае в зависимости от условия или выполняется оператор после if или он не выполняется.

Представляют интерес вложенные условные операторы. Рассмотрим пример:

if (x==1) if (y==1) printf(“x==1 and y==1”);

else printf(“x==1 and y!=1”);

В этом примере ключевое слово else относится ко второму if, первый оператор if является не полным. Следует отметить, что условный оператор if … else … считается одним оператором, он может быть сам внутри условного оператора или быть внутри тела цикла. Правило, позволяющее найти соответствие между if и else в случае вложенных условных операторов, следующее: ищем первое ключевое слово else, оно относится к ближайшему if, которое предшествует ему, ко второму else относится if, которое предшествует отмеченному ранее if и т.д.

Если требуется изменить описанный порядок соответствия if и else при вложенных условных операторах, то с помощью фигурных скобок необходимо организовать составной оператор. В примере:

if (x==1) { if (y==1) printf(“x==1 and y==1”); }

else printf(“x!=1”);

ключевое слово else относится к первому if, второй оператор if является не полным, поэтому после else печатаем x не равно 1, а значение переменной y может быть любым.

 

Переключатель

В отличие от условного оператора переключатель может использоваться для мультиветвления фрагмента исходного кода программы, т.е. фрагмент исходного кода делится на несколько фрагментов и в зависимости от условий выполняется один фрагмент из нескольких (или несколько из нескольких).

Формат переключателя:

switch(<переключающее_выражение>)

{

case <константное_выражение1>: <операторы>

case <константное_выражение2>: <операторы>

……..

case <константное_выражениеN>: <операторы>

[ default: <операторы> ]

}

<переключающее_выражение> - значение целочисленное или приводящееся к целому, например, тип char.

<константное_выражениеX> - целочисленное или приводящееся к целому.

При выполнении переключателя управление передается на подходящую метку вида case <конст_выр>:, значение которой совпадает со значением переключающего выражения или на метку default (она не обязательна), если ни одна из меток не сработала. После передачи управления выполняются все операторы до конца переключателя, вне зависимости от наличия меток. Для выхода из переключателя необходимо использовать оператор break;  

Рассмотрим примеры:

int a;

  printf("a="); scanf("%d", &a);

  switch(a)

  {

  case 1: printf("\n1");

  case 2: printf("\n2");

  case 3: printf("\n3");

  default:

        printf("\n>3");

  }

В данном фрагменте при вводе с клавиатуры значения 2 на печать будет выводится:

2

3

>3

Т.е. управление передается на метку case 2: и далее выполняются все последующие операторы, не смотря на наличие меток, т.е. работает принцип выбора несколько из нескольких. Чаще всего требуется реализовать принцип выбора – один из нескольких. Для этого в переключателе необходимо использовать оператор break; - оператор выхода из цикла или переключателя. Если приведенный выше пример переписать:

int a;

  printf("a="); scanf("%d", &a);

  switch(a)

  {

  case 1: printf("\n1"); break;

  case 2: printf("\n2"); break;

  case 3: printf("\n3"); break;

  default:

        printf("\n>3");

  }

то при вводе с клавиатуры значения 2 будет выводиться значение 2, затем осуществляется выход из переключателя оператором break;

 

Операторы циклов

Операторы цикла используются для организации многократно повторяющихся вычислений. Тело цикла – оператор или составной оператор (блок) может выполняться несколько раз, однократное выполнение тела цикла называется итерацией. При переходе от итерации к итерации некоторые переменные могут менять свои значения.

В языке Си существует три разновидности операторов цикла.

1. Цикл с предусловием имеет формат:

while(<выражение_условие>) <оператор>

<выражение_условие> - значение этого выражения может быть любого типа языка Си, заменяющиго логический (целый, вещественный, указатель), значение условия считается истинным, если оно отлично от нуля, при этом выполняется тело цикла, телом цикла может быть составной оператор или блок.

Блок схема фрагмента алгоритма с циклом с предусловием

Тело цикла -оператор
Условие
Истинно
Ложно

 


2. Цикл с постусловием имеет формат:

do <оператор> while(<выражение_условие>);

Цикл работает аналогично предыдущему, но только в начале выполняется оператор – тело цикла, затем проверяется выражение – условие.

Блок схема фрагмента алгоритма с циклом с постусловием.

Тело цикла -оператор
Условие
Истинно
Ложно

 

 


3. Цикл for имеет формат:

for([<инициализаторы>];[<выражение_условие>]; [<модификации>]) <оператор>

<инициализаторы> используется для объявления и присвоения начальных значений переменным, используемым в цикле, можно записать несколько выражений, разделенных запятой.

<выражение_условие> - определяет условия продолжения цикла, задается аналогично, как в предыдущих видах циклов.

<модификации> выполняются после каждой итерации цикла и служат обычно для изменения параметров цикла, здесь можно записать несколько выражений через запятую.

Телом цикла может быть простой оператор, составной оператор или блок;

Блок схема фрагмента алгоритма с циклом for

Ложно
Инициализаторы
Условие
Истинно
Тело цикла -оператор
Модификации

 


Все три элемента в заголовке цикла могут отсутствовать (или некоторые из них), но наличие «;» обязательно. Если выражение условие отсутствует, то считается, что оно всегда истинно.

Пример циклов for:

for(;;) { …} // Бесконечный цикл

for(int i=0; i<100; i++) { … }

for(int i=0, j=20; i<j; i++, j--) { … }

for(int i=0; i<20; i+=2) { … }

Рассмотрим следующий пример. Решить задачу, организовав цикл с точностью x.

Вычислить сумму ряда

¥

S= å (-1)k-1/k c точностью x=10-2, 10-4. Точное значение - ln 2.

   K=1

Определить, как изменяется число итераций при изменении точности.

Цикл в данном примере должен завершиться, когда модуль очередного слагаемого будет меньше, чем заданная точность. Ниже представлен пример программы для решения задачи, в примере использован цикл с постусловием.

#include <stdio.h>

#include <math.h>

void main()

{

double e=1e-4;

double Sum=0; // Рассчитываемая сумма

double si; // Очередное слагаемое в сумме

int k=0; // Индекс

int sign=1; // Знак слагаемого значение или 1 или -1 (или -1 в степени)

do

{

       k++; // Номер слагаемого итерации

       si=1./k; // Модуль слагаемого

       Sum+=sign*si; // Считаем сумму

       sign*=-1; // Знак слагаемого изменяется

}

while(si>=e); // Пока модуль слагаемого >= точности цикл продолжается

printf("Sum=%f k=%d ln(2)=%f", Sum, k, log(2.));

}

В результате выполнения программы в консольное окно будет выведено: Sum=0.693197 k=10001 ln(2)=0.693147

 





Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:  



Сейчас читают про: