Программирование 1

Управляющие структуры
Программирование 1
Лекция 3


Основные управляющие структуры и операторы (инструкции) языка

Управляющие структуры
Основные управляющие структуры и инструкции (операторы) языка С++
Управляющие структуры

Последовательное выполнение S1; S2;
Операторные скобки – { … }
{ S1; S2; }
Составной оператор

Замечание про точку с запятой

Управляющие структуры
2. Структура ветвления = условный оператор = инструкция выбора

Пример:

Управляющие структуры
Сокращенный условный оператор
if (B) S 

 if (B) S

Управляющие структуры
Сочетание полного и сокращенного условных инструкций
Двусмысленность:
if (B1) if

Управляющие структуры
Особенности
if (q == true) S1 else S2 лучше

Управляющие структуры
Некорректное использование сокращенного условного оператора. Пример:
if (a > b

Управляющие структуры
Иллюстрация неэквивалентности
F
T
F
T
! B
F
T

Управляющие структуры
if (B) S1 else S2 эквивалентно
{ bool p ;
p

Управляющие структуры
Альтернативный выбор:
при B1  S1,
при B2  S2,
при

Управляющие структуры
Пример: при x = 0  x = x +

Управляющие структуры

Пример:
if ((x > 0) && (y % x ==1)

Неполное вычисление булевского выражения

a=0;
int b=3;
f = (a > 0);
cout

21-22.09.2011

Булевский тип Управляющие структуры

См. файл upr1.cpp

a=0;
int b=3;
f = (a > 0);
cout

21-22.09.2011

Булевский тип Управляющие структуры

См. файл upr1.cpp

Управляющие структуры
while (B) S
B – условие продолжения или «охрана»
S –

3. Цикл с предусловием

Управляющие структуры
Пример 1. Алгоритм Евклида (был)
u = a ; v

u = a; v = b;

r = u mod v ;
u = v ;
v = r;

v != 0

начало

конец

Нет

Да

Управляющие структуры
Пример 2. (был) Способ вычисления НОД на основе определения (из

Последовательно перебираем числа c = 1, 2, 3, …, min(a, b) и находим максимальное среди тех из них, для которых справедливо a  c и b  c.

Улучшенный способ: числа перебираются в порядке убывания от min(a, b) до 1, тогда первое встретившееся c, такое, что a  c и b  c, и будет НОД(a, b).

Управляющие структуры
Пример 2. Алгоритм
// a > 0 & b >

Управляющие структуры
Запись условия продолжения цикла
while (! ((a % c

Управляющие структуры
do S while (B)
B – условие продолжения ** (окончания)

4. Цикл с постусловием

Управляющие структуры
Запись алгоритма Евклида с использованием цикла с постусловием
u

u = a; v = b

r = u mod v;
u = v;
v = r;

v != 0

начало

Нет

Да

Управляющие структуры
Комментарии и демонстрация (см. папку с программами)
В том числе

Управляющие структуры
do S while (B) 
 { S;

Цикл с постусловием через цикл с предусловием

=

Управляющие структуры
{2}  bool q = true;
while (q) {

=

Управляющие структуры
Цикл с предусловием через цикл с постусловием
=
While (B) S

F

T

F

T

Управляющие структуры
Пример c НОД (АЕ) – см.файл gcd_until2.cpp
u = a;

Управляющие структуры
5. Цикл do-while-do (в языке С++ нет)
F
B
T
do S1 while

B

F

T

Управляющие структуры
Сделать самостоятельно:
Дублирование блоков
Введение дополнительной булевской переменной

Цикл do-while-do через цикл

Управляющие структуры
Теорема структуры (в конце семестра, если хватит времени)
Достаточно трех

Управляющие структуры
Операции детализации и укрупнения

Управляющие структуры
Существуют 5 видов «неструктурированностей».
Например, «цикл с двумя входами»:
F
D
C
B
A
E
p
q
T
T
F
F
! Самостоятельно:

Управляющие структуры
СХЕМА ИТЕРАЦИИ И РЕКУРРЕНТНЫЕ ВЫЧИСЛЕНИЯ С ЦЕЛЫМИ ЧИСЛАМИ
Использование цикла

Управляющие структуры
Функция факториал (продолжение)
В функциональных обозначениях

1, если n = 0;
fact

Управляющие структуры
Функция факториал (продолжение)

«Идея»: последовательно вычислять
fact (0), fact (1),

Управляющие структуры
Пусть i номер шага цикла
и пусть на i-ом

Переход к программе

Управляющие структуры
Пример: вычисление fact (5) xi = xi-1 + 1,

Управляющие структуры
}
// (y = fact (n)) & (x = n)
//n  0
x = 0;

// (x = 0) & (y = fact (x))

while (x < n) 
{

x  = x + 1 ;
y  = y *x ;

// (0  x < n) & (y = fact (x))

// (0 < x  n) & (y = fact (x))

т.е. индексы "стираются", а знак равенства = рассматривается как знак операции присваивания =

Управляющие структуры
}
// (y = fact (n)) & (x = n)
//n  0
x = 0;

// (x = 0) & (y = fact (x))

while (x !=n) // x < n 
{

x  = x + 1 ;
y  = y *x ;

// (0  x < n) & (y = fact (x))

// (0 < x  n) & (y = fact (x))

т.е. индексы "стираются", а знак равенства = рассматривается как знак операции присваивания =

Замечание насчет знака < или !=
в условии продолжения цикла.
Например, "нечаянно" оказалось n<0 (!).
Что лучше пропуск цикла или зацикливание?

Управляющие структуры
Демонстрация выполнения программы
В файлах:
fact1.cpp
fact2.cpp (с другим условием продолжения)
fact3.cpp (int,

Управляющие структуры
КОНЕЦ ЛЕКЦИИ
КОНЕЦ ЛЕКЦИИ
КОНЕЦ ЛЕКЦИИ
КОНЕЦ ЛЕКЦИИ
КОНЕЦ

КОНЕЦ ЛЕКЦИИ

КОНЕЦ ЛЕКЦИИ

КОНЕЦ ЛЕКЦИИ