5. Представление основных структур программирования: итерация, ветвление, повторение

Итерация-это организация обработки данных, при кот. действия повторяются многократно, не приводя при этом к вызовам самих себя.

Когда действие необходимо повторить большое кол-во раз, в программировании useся циклы. Напр-р, нужно вывести 100 раз на экран текст «Hello,World!». Вместо 100-кратного повторения 1и той же команды вывода текста часто создается цикл, кот прокручивается 100 раз, и 100 раз выполняет то, что написано в теле цикла. 1 шаг цикла наз-ся итерацией. Еще 1 пример: Факториал(!) — N! = 1 х 2 х 3 x … x (N-1) x N.

Инструкция (цикл) while useся в том случае, если некотор послед-ть действий надо выполнить неск-ко раз, причем необходимое число повторений во время разработки проги неизвестно и м.б. определено только во время работы проги.

Типичными примерами использования цикла while явл-ся вычисления с заданной точностью, поиск в массиве или в файле.

Инструкция repeat, как и инструкция while, useся в проге в том случае, если необходимо выполнить повторные вычисления, но число повторений во время разработки проги неизвестно и м.б. определено только во время работы проги, т. е. определяется ходом вычислений.

Ветвление

На практике редко встречаются задачи, алгоритм реш-я кот явл-ся линейным. Часто оказывается, что алгоритм реш-я даже элементарной задачи не явл-ся линейным.

Выбор в точке разветвления алгоритма очередного шага проги м.б. реализован при помощи инструкций if и case. Инструкция if позволяет выбрать 1 из 2 возможных вариантов, инструкция case — 1 из неск-ких.

Оператор ветвления (условная инструкция, условный оператор) — оператор, конструкция языка программирования, обеспечивающая выполнение определённой команды (набора команд) только при условии истинности некоторого логического выражения, либо выполнение одной из нескольких команд (наборов команд) в зависимости от значения некоторого выражения. Оператор ветвления применяется в случаях, когда выполнение или невыполнение некоторого набора команд должно зависеть от выполнения или невыполнения некоторого условия. Ветвление — одна из трёх (наряду с последовательным исполнением команд и циклом) базовых конструкций структурного программирования. Существует две основные формы условной инструкции, встречающиеся в реальных языках программирования: условный оператор (оператор if) и оператор многозначного выбора (переключатель, case, switch).

Условный оператор с одной ветвью. При выполнении такого оператора вычисляется условие, и если оно истинно, то выполняются команды, заключенные в фигурные скобки, в противном случае выполнение программы продолжается со следующей за условным оператором команды. В языках низкого уровня (ассемблерах) это — единственная доступная форма условного оператора. В некоторых языках для условного оператора с одной ветвью используется специальное ключевое слово (обычно это when). if (<условие>){<операторы>}.

Условный оператор с двумя ветвями. Здесь при истинности условия выполняются команды1 при ложности — команды2. При необходимости проверить последовательно несколько условий возможно каскадирование условных операторов. if (<условие>){<операторы>}else{<операторы>}.

Условный оператор с несколькими условиями.

if (условие1){команды1;}

else if (условие2){команды2;}

...

else {командыN};

Переключатель. Конструкция переключателя имеет несколько (две или более) ветвей. Переключатель выполняет одну заданную ветвь в зависимости от значения вычисляемого ключевого выражения. Принципиальным отличием этой инструкции от условного оператора является то, что выражение, определяющее выбор исполняемой ветви, возвращает не логическое, а целое значение, либо значение, тип которого может быть приведён к целому. В некоторых языках допускается использовать в переключателе выражения некоторых типов, не приводимых к целому (например, текстовые строки).

switch (i)

{

case 0:

case 1: // последовательность операторов

break;

case 2: // последовательность операторов

break;

default:

}

Здесь i — выражение-селектор, которое обязано иметь приводимый к целому тип, каждая ветвь исполнения начинаются с ключевого слова case, за ним следует значение выражения, при котором должна выполняться данная ветвь. Интересной особенностью языка Си является то, что в нём переключатель трактуется именно как команда перехода по вычисляемой метке, а роль меток играют заголовки ветвей (case значение :). Чтобы после завершения кода ветви произошёл выход из оператора переключателя, используется специальная команда break.

Инструкция repeat, как и инструкция while, используется в программе в том случае, если необходимо выполнить повторные вычисления (организовать цикл), но число повторений во время разработки программы неизвестно и может быть определено только во время работы программы, т. е. определяется ходом вычислений.