Асноўныя тыпы і прыклад цыклічных алгарытмаў

Артыкул заклікана даць базавыя паняцці аб тым, што такое цыклічны алгарытм, якія з'яўляюцца агульнымі для любога мовы праграмавання і ўзроўню падрыхтоўкі праграміста.

паняцце алгарытму

Алгарытмам называецца паслядоўнасць дзеянняў для дасягнення вырашэння якой-небудзь вылічальнай і іншай задачы за канчатковае лік крокаў. Дзеяння (інструкцыі) па выкананні алгарытму могуць выконвацца адна за адной (паслядоўна), адначасова (паралельна) ці ў адвольным парадку, выкарыстоўваючы цыклы і ўмовы пераходу. Алгарытмы выкарыстоўваюцца не толькі ў праграмаванні, а і ў іншых сферах дзейнасці, напрыклад ва ўпраўленні вытворчымі і бізнес-працэсамі.

цыклічныя алгарытмы

Алгарытм называецца цыклічным, калі ў ім маюцца дзеянні ці наборы дзеянняў, якія неабходна выканаць больш за адзін раз. Паўтараюцца алгарытмічныя дзеянні з'яўляюцца целам цыклу. Дадаткова кожны цыкл мае ўмова, па якім выкананне цыклічнага алгарытму сканчаецца.

Віды цыклічных алгарытмаў

Кожны цыклічны алгарытм мае ў сваім складзе ўмова цыкла, т. Е. Лагічны выраз, вынік праверкі якога вызначае, будзе выконвацца цела цыклу яшчэ раз або цыкл будзе завершаны. Па спосабе апрацоўкі ўсе цыклічныя алгарытмы дзеляцца на тры групы.

Цыкл з перадумовай

У такіх цыклічных алгарытмах ўмова працягу правяраецца да апрацоўкі цела цыклу, т. Е. Існуе неабходнасць паўтарэння апрацоўкі цыклу.

Разгледзім выснову на друк лікаў ад -5 да 0 як прыклад цыклічных алгарытмаў з перадумовай:

Элементы алгарытму:

1. Задаем пачатковае значэнне базавай зменнай j, роўнае -5.
2. Правяраем ўмова цыклу. Ўмова станоўчае, і цела цыклу выконваецца першы раз.
3. Далей прыбаўляем да зменнай j адзінку, зноў правяраем ўмова цыклу.
4. Цыкл працягвае выконвацца, пакуль значэнне j менш за нуль або роўна яму, у адваротным выпадку выходзім з цыклу па галінцы FALSE

Цыкл з постусловием

Праверка ўмовы выконваецца пасля першай апрацоўкі цела цыкла і кантралюе выхад з яго.

Разбяром разлік сумы ад 1 да колькасці n як прыклад цыклічных алгарытмаў, у якіх выкарыстоўваюцца постусловие:

1. Ўводзім канчатковае лік разліку сумы n і задаем нулявыя пачатковыя значэння выніковай сумы sum і лічыльніка цыкла i.
2. Цыкл выконваецца да першай праверкі ўмовы.
3. Правяраем ўмова цыкла, т. Е. Значэнне лічыльніка i менш або роўны n.
4. Калі вынік ўмовы станоўчы, выконваем цыкл яшчэ раз, інакш заканчваем цыкл і выводзім суму на дысплей або друк.

безумоўны цыкл

Звычайна выкарыстоўваецца ў алгарытмах, калі патрэбную колькасць выкананняў цыклу загадзя вядома, і вельмі часта ўжываецца пры працы з масівамі.

Такі алгарытм складаецца з трох розных абавязковых элемента:

1. Стартавае значэнне, якое называюць параметрам цыкла, т. К. Менавіта гэтая пераменная змяняецца пасля кожнага выканання цыкла і вызначае момант яго завяршэння.
2. Значэнне, пры якім цыкл завяршаецца.
3. Крок цыклу.

На кожным кроку праграма правярае, не перавышае Ці стартавае значэнне канчатковае. І калі так, то цыкл завяршаецца. У адваротным выпадку да стартавага значэнні прыбаўляем велічыню кроку і цыкл паўтараецца. Асабліва трэба адзначыць, што любы безумоўны цыкл можна замяніць умоўным з прад- або постусловием.

Пры складанні цыклічных алгарытмаў неабходна прытрымлівацца двух абавязковых умоў. Першае: для заканчэння цыкла неабходна, каб змесціва цела ўплывала на пост- ці перадумова, інакш мы ў выніку можам атрымаць бясконцы цыкл. Але для некаторых праграмных задач такія цыклы прымяняюцца. Як прыклад цыклічных алгарытмаў, выкананых бясконца, можна прывесці аперацыйную сістэму Windows, дзе выкарыстоўваецца бясконцы цыкл апытання становішча мышы для вызначэння дзеянняў карыстальніка. Другое: зменныя, якія перадаюцца ў цыкл, павінны забяспечваць хаця б адно яго выкананне.

Разлік фактарыяла

Для замацавання прачытанага прывядзем прыклад цыклічных алгарытмаў для разліку фактарыяла цэлага ліку. Прыведзены прыклад з'яўляецца цыклам з перадумовай, але магчымая рэалізацыя любым відам цыклічнага алгарытму.

• Зыходныя дадзеныя: data - цэлы лік, для якога вызначаецца фактарыяла.
• Сістэмныя зменныя: параметр цыкла i, які прымае значэнні ад 1 да data c крокам 1.
• Вынік: пераменная factorial - фактарыяла колькасці data, які з'яўляецца творам цэлых лікаў ад 1 да data.

Разгледзім алгарытм па кроках:

1. Алгарытм атрымаў лік data, для якога неабходна вылічыць фактарыяла.
2. Зменнай factorial, у якой будзе захоўвацца выніковы вынік, прысвоена значэнне адзінкі.
3. Арганізоўваем цыкл з параметрам i і стартавым значэннем 1. Канчатковым значэннем будзе з'яўляцца зыходнае лік data. Як толькі значэнне лічыльніка i будзе больш, цыкл завяршаецца.
4. Выконваецца цыкл вылічэнні фактарыяла - перамнажаюцца бягучыя значэння factorial і лічыльніка i.
5. Да значэнні лічыльніка дадаем адзінку, праверыць ўмовы цыкла і, калі вынік станоўчы, завяршаем яго.
6. Пасля завяршэння апошняй ітэрацыі цыклу значэнне фактарыяла data! застаецца ў factorial і выводзіцца на дысплей або друк.