Виды циклов в c: Операторы цикла в языке Си : for, while, do…while

14. Виды циклов и их реализация на VBA. Информатика

Цикл представляет собой неоднократное выполнение одного и того же оператора или группы операторов. Различают циклы с заранее известным количеством повторений и циклы с неизвестным количеством повторений. Для их реализации используются различные циклические операторы.

Если количество повторений в цикле известно, то его проще реализовать с помощью оператора For…Next. Его синтаксис следующий:

For счётчик=нач_знач To конечн_знач Step шаг

операторы

Next счётчик

В этом операторе «счётчик» является, как правило, целочисленной переменной, которой в начале цикла присваивается значение нач_знач. После того как операторы цикла, расположенные до строки Next, выполнятся один раз, значение счётчика увеличится либо на величину шага, либо на единицу, если шаг не задан. После этого, если величина счётчика меньше или равна значению конечн_знач, операторы цикла снова выполняются.

Например, следующий фрагмент кода вычисляет факториал числа.

Dim i,n,m As Integer

Input n

m = 1

For i = 1 To n

m = m*i

Next i

Следующий фрагмент кода выводит на печать всё содержимое массива и демонстрирует использование встроенных функций Lbound(), Ubound() для получения значений индексов массива.

Dim aArray(11 To 23)

For i = Lbound(aArray) To Ubound(aArray)

Print aArray(i)

Next i

Если количество циклов заранее неизвестно, то оно должно зависеть от какого-то условия, чтобы не получился бесконечный цикл. Для таких циклов используется оператор цикла Do…Loop.

Ниже представлен синтаксис оператора с проверкой условия в начале цикла.

Do While условие

операторы

Loop

Сначала проверяется выполнение условия, если условие сразу оказывается ложным, то операторы внутри цикла не выполняются ни разу. Если условие истинно, то выполняются операторы внутри цикла, после чего условие проверяется вновь. Очевидно, операторы внутри цикла должны как-то влиять на истинность условия, иначе получится либо бесконечный цикл, либо он не выполниться ни разу. Ниже представлен фрагмент кода для подсчёта количества введённых чисел, сумма которых превышает 100.

Dim n,m,sum As Integer

sum = 0

n = 0

Do While sum< = 100

Input m

sum = sum + m

n = n + 1

Loop

Print “количество введённых числе =”,n

Имеется ещё один оператор с проверкой условия в начале цикла.

Do Until условие

операторы

Loop

Здесь операторы внутри цикла выполняются до тех пор, пока условие не станет истинным. Предыдущий вариант кода можно переписать так:

Dim n,m,sum As Integer

sum = 0

n = 0

Do Until sum> 100

Input m

sum = sum + m

n = n + 1

Loop

Print “количество введённых числе =”,n

Иногда необходимо выполнить операторы внутри цикла не менее одного раза, например, при реализации проверки правильности введённого пароля. В этом случае необходимо использовать операторы цикла с проверкой условия в конце цикла. Синтаксис таких операторов представлен ниже.

Do

операторы

Loop While условие

Do

операторы

Loop Until условие

Следующий фрагмент иллюстрирует принцип работы указанных операторов.

Dim password As String

Do

Input password

Loop Until password=”abrakadabra”

В ряде случаев, при возникновении определённой ситуации, приходится принудительно прекращать выполнение цикла. Для этого предусмотрен оператор выхода из цикла Exit. Он прекращает выполнение цикла и передаёт управление следующему за циклом оператору.

Контрольные вопросы

1. Какие виды циклов встречаются при алгоритмизации вычислений?

2. Каков синтаксис оператора For…Next?

3. Каков синтаксис оператора Do…Loop с предусловием?

4. Каков синтаксис оператора Do…Loop с постусловием?

5. В чём разница между операторами Do…Until и Do…While?

6. Какой оператор позволяет прервать выполнение цикла и передать управление следующему оператору?

Виды циклов:

1)Безусловные циклы

Иногда в программах используются циклы, выход из которых не предусмотрен логикой программы. Такие циклы называются безусловными, или бесконечными. Специальных синтаксических средств для создания бесконечных циклов, ввиду их не типичности, языки программирования не предусматривают, поэтому такие циклы создаются с помощью конструкций, предназначенных для создания обычных (или условных) циклов. Для обеспечения бесконечного повторения проверка условия в таком цикле либо отсутствует (если позволяет синтаксис, как, например, в цикле LOOP…END LOOP языка Ада), либо заменяется константным значением (while true do … в Паскале). В языке С используется цикл for(;;) с незаполненными секциями.

2)Цикл с предусловием — цикл, который выполняется пока истинно некоторое условие, указанное перед его началом. Это условие проверяется до выполнения тела цикла, поэтому тело может быть не выполнено ни разу (если условие с самого начала ложно). В большинстве процедурных языков программирования реализуется оператором while, отсюда его второе название — while-цикл. На языке Pascal цикл с предусловием имеет следующий вид:

while<условие>do

begin

<тело цикла>

end;

На языке Си:

while(<условие>)

{

<тело цикла>

}

3)Цикл с постусловием — цикл, в котором условие проверяется после выполнения тела цикла. Отсюда следует, что тело всегда выполняется хотя бы один раз. В языке Паскаль этот цикл реализует оператор repeat..until; в Си — do…while. На языке Pascal цикл с постусловием имеет следующий вид::

repeat

<тело цикла>

until<условие выхода>

На языке Си:

do

{

<тело цикла>

}

while(<условие продолжения цикла>) В трактовке условия цикла с постусловием в разных языках есть различия.

В Паскале и языках, произошедших от него, условие такого цикла трактуется как условие выхода (цикл завершается, когда условие истинно, в русской терминологии такие циклы называют ещё «цикл до»), а в Си и его потомках — как условие продолжения (цикл завершается, когда условие ложно, такие циклы иногда называют «цикл пока»).

4)Цикл с выходом из середины

Наиболее общая форма условного цикла. Синтаксически такой цикл оформляется с помощью трёх конструкций: начала цикла, конца цикла и команды выхода из цикла. Конструкция начала маркирует точку программы, в которой начинается тело цикла, конструкция конца — точку, где тело заканчивается. Внутри тела должна присутствовать команда выхода из цикла, при выполнении которой цикл заканчивается и управление передаётся на оператор, следующий за конструкцией конца цикла. Естественно, чтобы цикл выполнился более одного раза, команда выхода должна вызываться не безусловно, а только при выполнении условия выхода из цикла.

Принципиальным отличием такого вида цикла от рассмотренных выше является то, что часть тела цикла, расположенная после начала цикла и до команды выхода, выполняется всегда (даже если условие выхода из цикла истинно при первой итерации), а часть тела цикла, находящаяся после команды выхода, не выполняется при последней итерации.

Часть языков программирования содержат специальные конструкции для организации цикла с выходом из середины. Так, в языке Ада для этого используется конструкция LOOP…END LOOP и команда выхода EXIT или EXIT WHEN:

LOOP

… Часть тела цикла

EXITWHEN<условие выхода>;

… Часть тела цикла

IF<условие выхода>THEN

EXIT;

END;

… Частьтелацикла

ENDLOOP:

Здесь внутри цикла может быть любое количество команд выхода обоих типов. Сами команды выхода принципиально не различаются, обычно EXIT WHEN применяют, когда проверяется только условие выхода, а просто EXIT — когда выход из цикла производится в одном из вариантов сложного условного оператора.

В тех языках, где подобных конструкций не предусмотрено, цикл с выходом из середины может быть смоделирован с помощью любого условного цикла и оператора досрочного выхода из цикла (такого, как break в Си, exit в Турбо Паскале т. п.), либо оператора безусловного переходаgoto.

5)Цикл со счётчиком — цикл, в котором некоторая переменная изменяет своё значение от заданного начального значения до конечного значения с некоторым шагом, и для каждого значения этой переменной тело цикла выполняется один раз. В большинстве процедурных языков программирования реализуется оператором for, в котором указывается счётчик (так называемая «переменная цикла»), требуемое количество проходов (или граничное значение счётчика) и, возможно, шаг, с которым изменяется счётчик. Например, в языке

Оберон-2 такой цикл имеет вид:

FORv :=bTOeBYsDO

… тело цикла

END

(здесь v — счётчик, b — начальное значение счётчика, e — граничное значение счётчика, s — шаг).

Неоднозначен вопрос о значении переменной по завершении цикла, в котором эта переменная использовалась как счётчик. Например, если в программе на языке Паскаль встретится конструкция вида:

i:=100;

for i :=0to9do

begin

. .. телоцикла

end;

k:=i;

возникает вопрос: какое значение будет в итоге присвоено переменной k: 9, 10, 100, может быть, какое-то другое? А если цикл завершится досрочно? Ответы зависят от того, увеличивается ли значение счётчика после последней итерации и не изменяет ли транслятор это значение дополнительно. Ещё один вопрос: что будет, если внутри цикла счётчику будет явно присвоено новое значение? Различные языки программирования решают данные вопросы по-разному. В некоторых поведение счётчика чётко регламентировано. В других, например, в том же Паскале, стандарт языка не определяет ни конечного значения счётчика, ни последствий его явного изменения в цикле, но не рекомендует изменять счётчик явно и использовать его по завершении цикла без повторной инициализации. Программа на Паскале, игнорирующая эту рекомендацию, может давать разные результаты при выполнении на разных системах и использовании разных трансляторов.

Радикально решён вопрос в языке Ада: счётчик считается описанным в заголовке цикла, и вне его просто не существует. Даже если имя счётчика в программе уже используется, внутри цикла в качестве счётчика используется отдельная переменная. Счётчику запрещено явно присваивать какие бы то ни было значения, он может меняться только внутренним механизмом оператора цикла. В результате конструкция

i := 100;

for i in(0..9)loop

… тело цикла

endloop;

k := i;

внешне аналогичная вышеприведённому циклу на Паскале, трактуется однозначно: переменной k будет присвоено значение 100, поскольку переменная i, используемая вне данного цикла, не имеет никакого отношения к счётчику i, который создаётся и изменяется внутри цикла. Подобное обособление счётчика удобно и безопасно: не требуется отдельное описание для него и минимальна вероятность случайных ошибок, связанных со случайным разрушением внешних по отношению к циклу переменных. Если программисту требуется включить в готовый код цикл со счётчиком, то он может не проверять, существует ли переменная с именем, которое он выбрал в качестве счётчика, не добавлять описание нового счётчика в заголовок соответствующей процедуры, не пытаться использовать один из имеющихся, но в данный момент «свободных» счётчиков.

Он просто пишет цикл с переменной-счётчиком, имя которой ему удобно, и может быть уверен, что никакой коллизии имён не произойдёт.

Цикл со счётчиком всегда можно записать как условный цикл, перед началом которого счётчику присваивается начальное значение, а условием выхода является достижение счётчиком конечного значения; к телу цикла при этом добавляется оператор изменения счётчика на заданный шаг. Однако специальные операторы цикла со счётчиком могут эффективнее транслироваться, так как формализованный вид такого цикла позволяет использовать специальные процессорные команды организации циклов.

В некоторых языках, например, Си и других, произошедших от него, цикл for, несмотря на синтаксическую форму цикла со счётчиком, в действительности является циклом с предусловием. То есть в Си конструкция цикла:

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

{

… тело цикла

}

фактически представляет собой другую форму записи конструкции^[1]:

i =0;

while(i <10)

{

. .. телоцикла

++i;

}

То есть в конструкции for сначала пишется произвольное предложение инициализации цикла, затем — условие продолжения и, наконец, выполняемая после каждого тела цикла некоторая операция (это не обязательно должно быть изменение счётчика; это может быть правка указателя или какая-нибудь совершенно посторонняя операция). Для языков такого вида вышеописанная проблема решается очень просто: переменная-счётчик ведёт себя совершенно предсказуемо и по завершении цикла сохраняет своё последнее значение.

циклов, типов циклов и их использования | Шон Гатри

Примечание. Это часть продолжающейся серии статей об основах программирования и кодирования. Щелкните здесь для первой части.

ЧТО ТАКОЕ ЦИКЛЫ?

Цикл — это программная структура, которая повторяет последовательность инструкций до тех пор, пока не будет выполнено определенное условие. Циклы позволяют вам повторять процесс снова и снова без необходимости писать одни и те же (потенциально длинные) инструкции каждый раз, когда вы хотите, чтобы ваша программа выполнила задачу.

Два основных типа циклов — это циклы FOR и циклы WHILE. Цикл For будет выполняться заданное количество раз, тогда как цикл While будет выполняться переменное количество раз.

ТИП ЦИКЛА — ЦИКЛ FOR

Циклы For используются, когда вы знаете, сколько раз вы хотите запустить алгоритм перед остановкой. Давайте используем загрузку грязной посуды в посудомоечную машину в качестве примера цикла For.

Представьте, что у вас в раковине три тарелки, и вы хотите запустить алгоритм, состоящий из двух шагов: 1) взять грязную посуду из раковины и 2) поставить посуду в посудомоечную машину. Вы знаете, что вам нужно будет запустить этот процесс три раза, чтобы вымыть всю посуду из раковины.

ТИП ЦИКЛА — ЦИКЛЫ WHILE

Цикл While подобен циклу For, но цикл While выполняется разное количество раз и использует УСЛОВНОЕ. Вернемся к примеру с посудомоечной машиной. Скажем, вы включили посудомоечную машину и сейчас выгружаете ее, но одна из тарелок все еще грязная от прилипшей к ней еды. Вы решаете запустить алгоритм очистки, который состоит из следующих шагов:

1) используйте чистящую щетку, чтобы почистить грязную посуду, 2) ополосните посуду водой, 3) проверьте, не грязная ли посуда, 4) ( УСЛОВНО), если посуда все еще грязная, повторите алгоритм очистки, но если чистая, то уберите ее в шкаф. Это цикл While, потому что здесь задействовано условие, и потому что вы не знаете, сколько раз вам, возможно, придется повторить алгоритм очистки, пока вы не получите желаемый результат чистой тарелки.

ОСНОВНЫЕ ТИПЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЦИКЛОВ

Использование циклов включает циклическое перебор значений, сложение сумм чисел, повторяющиеся функции и многое другое. Две основные категории использования циклов — это создание вывода и поиск информации.

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЦИКЛА — ПРОИЗВОДСТВО ВЫВОДА

С помощью цикла можно сократить длинную серию повторяющихся инструкций до одной инструкции.

Например, длинную последовательность умножения чисел можно переписать и сжать в цикл For. Вы можете выполнить именно ту задачу, которую хотите, без явного написания повторяющихся инструкций строка за строкой за строкой.

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЦИКЛОВ — ПОИСК ИНФОРМАЦИИ

Наличие алгоритма проверки элементов в списке невероятно полезно. Допустим, у вас есть список, и вы хотите найти определенную часть информации, содержащуюся в этом списке.

В этом примере мы задаем цикл для повторения каждого элемента, пока не найдем нужный. Как только ответ, который мы хотели, был найден, в данном случае домашнее животное по имени Пушистик, цикл останавливался, и оставшиеся элементы в списке не нужно было проверять.

Подводя итог, цикл — это последовательность инструкций, которая повторяется до тех пор, пока не будет выполнено условие. Ключевое различие между двумя основными типами циклов заключается в том, что цикл For будет выполняться заданное количество раз, тогда как цикл While будет выполняться переменное количество раз. Два основных вида использования циклов — это создание вывода и поиск информации.

В следующей части этой серии я познакомлю вас с ПЕРЕМЕННЫМИ.

• Канал YouTube: https://www.youtube.com/channel/UC121Llka7PK_A56uiQojxqQ
• GitHub: https://github.com/PurpleDogEnterprises
• Блог на Medium: https://medium.com/@seanguthrie
• LinkedIn: https://www.linkedin.com/in/sean-patrick-guthrie -07384494/
• Веб-сайт компании Purple Dog Enterprises: http://purpledogenterprises.com

Типы циклов в C и C++?

Циклы в языке программирования — это фрагмент кода, который выполняется многократно, пока указанное условие не станет ложным. Цикл состоит из двух частей: блока операторов и условия, управляющего циклом.

Циклы в основном состояли из трех операторов — условие инициализации, условие проверки, условие обновления.

Например, если мы хотим напечатать « Hello Codies » 5 раз, мы можем сделать это двумя способами. Напишите оператор 5 раз (№1) или используйте циклы, которые экономят время и усилия (№2).

Результат:

В этом уроке вы узнаете-

1. Типы циклов
2. Пока Цикл
3. Цикл Do-While
4. Для петли
5. Вложенный цикл
6. Заявление о перерыве
7. Заявление о продолжении

Типы циклов в C/C++

Циклы подразделяются на два типа в зависимости от операторов управления положением:

• Цикл, управляемый входом
• Выход из управляемого контура

Вход в контролируемый цикл : Условный оператор оценивается перед выполнением тела цикла. Это также называется циклами с предварительной проверкой или счетчиком, когда программист уже знает, сколько раз выполняется цикл. Циклы, управляемые счетчиком, часто называют определенной итерацией, потому что количество повторений известно до начала выполнения цикла.

Выход из контролируемого цикла : В этом типе циклов условный оператор оценивается после выполнения тела цикла один раз, независимо от того, истинно или ложно условие проверки. Его также называют пост-проверкой или циклом, контролируемым Sentinel, потому что программист не знает точно, сколько раз цикл будет выполняться. Петля, контролируемая дозорным, также известная как бесконечное повторение.

Условия управления должны быть указаны правильно, иначе цикл будет выполняться бесконечное количество раз ( бесконечный цикл ). Бесконечный цикл возникает, когда не указано условие завершения или указанные условия никогда не выполняются.

Язык программирования C предоставляет нам 3 типа цикла , а C++ имеет 4-й дополнительный цикл:

• цикл while
• цикл do-while
• для петли
• Вложенный цикл (только в C++)

Синтаксис этих циклов в основном отличается размещением этих трех операторов: условие инициализации, условие проверки, условие обновления.

Цикл while в C/C++

Цикл while указывает, что программа должна повторять набор инструкций внутри блока, пока условие не останется истинным. Цикл while используется в том месте, где мы не знаем количество итераций ранее, и это зависит от обновления внутри блока. Цикл while является циклом, управляемым входом, и широко используется в C/C++.

Синтаксис цикла WHILE:

Блок-схема цикла WHILE.

В цикле While сначала оценивается условие, если условие истинно, затем выполняется блок операторов и обновляется условие, затем управление снова возвращается в начало, и условие снова проверяется, если оно истинно, тот же процесс выполняется до тех пор, пока не будет задано условие становится ложным. После того, как условие проверки окажется ЛОЖНЫМ, управление возвращается к основной программе. Пока цикл — это цикл, контролируемый входом.

Примечание: Если цикл содержит только один оператор, фигурные скобки не обязательны. Хотя рекомендуется включать фигурные скобки.

Следующая программа иллюстрирует цикл while:

Вывод:

Вышеприведенная программа печатает ряды чисел от 1 до 5, используя цикл while .

Давайте посмотрим, что происходит в приведенной выше программе шаг за шагом.

Шаг 1: Мы инициализировали переменную «num = 1».

Шаг 2 : В состоянии while, которое мы оцениваем, значение «число» меньше или равно 5, если «число» становится больше 5, то это условие становится ложным.

Шаг 3 : На данный момент «num = 1», мы входим в цикл, сравнивая 1 <= 5, что приводит к истине, поэтому тело цикла, т. е. значение «num» 1, было напечатано.

Шаг 4 : На этом этапе значение «число» увеличилось на 1, т.е. теперь «число = 2».

Теперь шаг 3 повторяется снова с «num = 2» и печатает значение «num» 2, аналогично 3,4,5. Когда «число» увеличилось до 6 (число = 6) , в то время как условие становится ЛОЖНЫМ, и цикл завершается, после чего управление возвращается к функции main (), поскольку после выхода из цикла ничего не происходит, и возвращается 0, указывающий, что все прошло хорошо.

Цикл Do-While в C/C++

Цикл Do-while почти аналогичен циклу while, за исключением того, что тело цикла выполняется один раз перед оценкой условия проверки. Это петля, управляемая выходом.

Базовый синтаксис цикла do-while следующий:

Блок-схема выполнения цикла «Пока».

Цикл Do-while используется в случаях, когда мы должны выполнить тело цикла хотя бы один раз независимо от условия. В отличие от цикла while , в цикле do-while тело цикла всегда выполняется хотя бы один раз, а затем проверяется условие. Если условие верно , то оно снова выполнит тело цикла, иначе, если условие станет ЛОЖЬ управление переходит из цикла в основную программу.

Следующая программа иллюстрирует цикл do-while :

Вывод:

В приведенной выше программе мы инициализировали ‘num = 6’ и напечатали ‘num = 6’ без использования условия while, что приведет к ЛОЖЬ, поскольку 6 > 5. После вывода 6 мы сравнили, что оказалось ЛОЖЬЮ, тем самым прервав цикл.

Важное ПРИМЕЧАНИЕ о циклах while и Do-while:

Мы можем использовать несколько тестовых условий как в цикле While, так и в цикле Do-while , используя бинарные операторы, следуйте приведенной ниже программе.

Несколько тестовых условий с использованием бинарных операторов в цикле while.

Вывод:

Здесь тело цикла while выполняется, только если число меньше равно 5 и меньше 3. Для ручной компиляции вам необходимо знать таблицу истинности.

Таблица истинности

Ручная компиляция вышеуказанной программы.

Несколько тестовых условий в цикле Do-While.

Вывод:

Здесь тело цикла выполняется один раз независимо от условия, чем значение «num» уменьшилось и по сравнению с условием while. Цикл завершается, только если выполняется одно или оба условия. Для ручной компиляции нужно знать таблицу истинности.

Цикл for в C/C++

Цикл for является более эффективной структурой цикла в программировании на C/C++. Цикл for i — это структура управления повторением, которая позволяет нам выполнять часть кода определенное количество раз. Общий синтаксис для цикла выглядит следующим образом:

Блок-схема цикла FOR.

• Переменная присваивала начальное значение только один раз в для цикла .
• Условие — это логическое выражение, которое проверяет и сравнивает счетчик (инициализированное значение) для фиксированной итерации и останавливает цикл for , когда условие ложно.
• Увеличение/уменьшение увеличивает (или уменьшает) значение счетчика на заданное значение.

Следующая программа иллюстрирует использование цикла FOR:

Вывод:

Вышеприведенная программа печатает числовой ряд от 0 до 10, используя цикл FOR.

Шаг 1 . Объявлена ​​переменная i типа данных int для хранения значений.

Шаг 2 . В цикле мы инициализировали переменную i = 1, затем часть условия и часть приращения.

Шаг 3 . В теле цикла у нас есть функция печати для печати значения переменной i в новой строке консоли. После печати i = 1 , значение i будет увеличено и станет 2 . Теперь переменная имеет значение 2. Условие будет оцениваться снова, и, поскольку условие истинно, будет выполнен цикл, и он выведет два на экран. Этот цикл будет выполняться до тех пор, пока значение переменной не станет равным 10. После этого цикл будет прерван, и на экране будет напечатан ряд от 0 до 10.

В C/C++ цикл for может иметь несколько условий, разделенных запятых в каждой части.

Например:

Вывод:

Вышеупомянутый цикл скомпилирован без каких-либо ошибок, но выход будет 0-10, потому что 2-е условие считается 1-м условием, 1-е условие просто оценивается и сохраняется в стороне, весь цикл выполняется на на основании 2-го условия.

Теперь, если вы хотите проверить оба условия, используйте оператор && .

Вывод:

И в цикле FOR мы можем пропустить начальное присвоение значения, условие и/или приращение, добавив точку с запятой.

Например:

Вложенные циклы

Вложенные циклы означают цикл внутри другого цикла для каждой итерации внешнего цикла, внутренний цикл повторяет весь свой цикл.

Рассмотрим следующий пример печати таблицы умножения:

Выходные данные :

Оператор Break

Блок переключения после того, как желаемый случай выполнен. BREAK также используется для завершения цикла, когда встречается внутри цикла, итерации цикла останавливаются, и управление возвращается из цикла немедленно к первому оператору после цикла.

Синтаксис:

В основном операторы break используются в ситуациях, когда фактическое количество итераций неизвестно или мы хотим прервать цикл на основе некоторого условия.