Линейные фрагменты и ветвления
Л
инейным
называется вычислительный процесс, в
котором операции по преобразованию
данных следуют последовательно одна
за другой.
Задача 1. Автомобиль с полной массой ma, движется по дороге с коэффициентом сцепления φ и радиусом поворота R со скоростью Va. Необходимо определить силу, вызывающую занос автомобиля, и противодействующую ей:
;
.
Алгоритм для решения поставленной задачи представлен на рисунке 2.
Рисунок 2
Ветвящимся называется вычислительный процесс, который в зависимости от результата проверки условия («да» или «нет», «истина» или «ложь») может идти только по одному из альтернативных путей. При этом каждый из путей ведет к общему выходу, так что работа алгоритма будет продолжаться независимо от того, какой путь будет выбран.
Полная развилка “Если – То – Иначе”
|
Неполная развилка “Если – То”
|
Здесь “Условие” – логическое выражение. При входе в структуру выясняется истинность логического выражения. Если логическое выражение истинно, управление передается по ветви с меткой “Да” и выполняются операторы “Действия 1”, если ложно – то по ветви с меткой “Нет”.
Если развилка неполная, то желательно алгоритм разрабатывать таким образом, чтобы продолжение шло по ветви “Да”.
Задача 2. Пользователь вводит с клавиатуры два числа. Вывести большее из этих чисел.
Алгоритм решения задачи представлен на рисунке 3.
Рисунок 3
Циклы
Весьма часто встречается ситуация когда необходимо одну и туже последовательность действий повторить многократно.
Циклическим вычислительным процессом (циклом) назовём вычислительный процесс, в котором некоторая последовательность действий, называемая телом цикла, многократно повторяется с различными исходными данными.
Различают два основных вида циклов:
Цикл с предусловием “Пока”
|
Цикл с постусловием “До”
|
Цикл с предусловием
Условие стоит перед телом цикла.
Цикл выполняется, пока истинно условие.
Тело цикла может не выполниться ни разу (если условие изначально ложно).
Цикл с постусловием
Условие стоит после тела цикла.
Цикл выполняется до тех пор, пока условие не станет истинным.
Тело цикла обязательно выполняется хотя бы один раз.
Заметим следующие особенности циклических процессов:
Переменной цикла до входа в цикл должно быть присвоено начальное значение.
В теле цикла должен быть блок (блоки) изменения значения переменной цикла.
На практике циклы, в которых переменная меняет свое значение с известным шагом в известных пределах, реализуются через специальную конструкцию, которая называется цикл с параметром (со счетчиком) и обозначается с помощью блока модификации (подготовки). Блок модификации объединяет в себе присвоение переменной цикла начального значения, изменение значения переменной цикла на величину шага, проверку условия выхода из цикла. В зависимости от конкретной АС цикл с параметром может быть реализован как цикл с предусловием или как цикл с постусловием.
Задача
3.
По ровной опорной поверхности прямолинейно
движется автомобиль, скорость которого
Va
изменяется в пределах от 10 до 80 км/ч с
интервалом в 5 км/ч. Необходимо
протабулировать силу сопротивления
воздуха Pw,
действующую на автомобиль:
где Сх – коэффициент обтекаемости (для грузовых автомобилей составляет 0.90…1.15), ρв – плотность воздуха, кг/м3, Fw – лобовая площадь, м2.
Термин “протабулировать” означает “найти значения функции при различных значениях аргумента” (заполнить таблицу аргумент – функция). Таким образом, нам нужно несколько раз выполнить одно и то же действие – вычисление значения выражения – при различных значениях входных данных. Цикл реализуется за счет изменения значений переменной Va – она то и будет параметром цикла. Именно ее значения мы будем анализировать, решая, продолжать ли итерации цикла, или осуществлять выход из него.
Алгоритм решения задачи представлен на рисунке 4.
Рисунок 4
В результате работы программы будет выведена совокупность данных. На рисунке 5 показан вывод данных на форму в Visual Basic.
Рисунок 5