§4.8. Оператор цикла с предусловием while

Общий вид оператора:

WHILE <логическое выражение> DO <оператор>;

Этот оператор заменяет в блок-схеме цикла только блок «Решение», если он стоит в самом начале цикла. Если используется параметр цикла, то он должен явно изменяться в цикле.

Здесь истинность выражения проверяется каждый раз перед выполнением цикла, и внутренний оператор выполняется, пока выражение истинно. Так как проверка осуществляется в начале, то при начальном ложном логическом выражении внутренний оператор не выполнится ни разу.

Параметр цикла может отсутствовать в самых разнообразных задачах, часто носящих итерационный характер. Но иногда количество повторений неизвестно и в циклах с параметром, например вычисление бесконечных сумм. В численных методах значения вычисляются с конечной точностью, поэтому и количество вычислений конечно: суммирование заканчивается, когда выражение под знаком суммы будет меньше наперед заданного числа, которое условно можно назвать точностью вычислений.

В качестве примера составим программу для вычисления суммы при заданной точности ε = 10^-3:

Program Sum2;

Const Eps=1e-3;

Var

i:integer;

S,v:real;

Begin

S:=0;

i:=1;

v:=1; {любое число больше Eps}

While v>Eps do

Begin

v:=(i+1)/(i*i*i+8);

S:=S+v;

i:=i+1

end;

WriteLn (‘Сумма=’,S:6:3)

end.

Заметим, что вывод суммы выполняется в виде числа с фиксированной точкой (для большей наглядности) с тремя знаками в дробной части. Если выводить больше значений, то они недействительные, – числовой мусор; если выводить меньше, то тогда зачем считать с такой точностью?

§4.9. Оператор цикла с постусловием repeat

Общий вид оператора:

Repeat

<оператор>;

...

Until <логическое выражение>;

Этот оператор, как и предыдущий, заменяет блок «Решение», но если он стоит не в начале, а в конце цикла. Поэтому входящие в состав оператора REPEAT внутренние операторы выполнятся хотя бы один раз. Роль операторных скобок здесь играют служебные слова, поэтому использовать составной оператор не требуется.

Существенным отличием от оператора While является то, что внутренние операторы выполняются, пока выражение ложно.

Примеры вычисления кубического корня (уже рассматривался с использованием метки) и бесконечной суммы:

Program S2;

Label L;

Const Eps = 1E-6;

Var a,x,y:real;

Begin

WriteLn ('Введите число для определения кубического корня');

Read (a);

x := a;

Repeat

y := x;

x := 1/3*(a/sqr(y)+2*y);

Until Abs(x-y)<Eps;

WriteLn ('Значение корня:', x:10:6);

End.

Program Sum3;

Const Eps=1e-3;

Var

i:integer;

S,v:real;

Begin

S:=0;

i:=1;

Repeat

v:=(i+1)/(i*i*i+8);

S:=S+v;

i:=i+1;

Until v<Eps;

WriteLn ('Сумма=',S:6:3)

end.

§4.10. Оператор выбора case

Для облегчения восприятия программы не рекомендуется использовать многократно вложенные друг в друга условные операторы. Если в зависимости от какого-либо выражения необходимо производить несколько различных групп операций (более двух), то используется оператор выбора:

CASE <выражение> OF

k₁,k₂... : <оператор₁>;

...

l₁,l₂... : <оператор_n>

[ Else

<оператор_m> ]

End;

Часть Else является расширением Турбо-Паскаля.

Здесь выражение может быть любого дискретного типа, то есть вещественный результат не допускается.

k_i, ..., l_i – константы выбора. Они должны быть различными и принимать значения выражения. Можно использовать одну или несколько констант, а так же диапазоны.

Если после вычисления выражения результат совпадает с одной из констант выбора, то выполняется соответствующий оператор. Если же соответствующая константа отсутствует, то выполняется оператор по ветви Else.

Рассмотрим пример. В промышленности для измерения высоких температур широко используются термопары из соединений различных сплавов. С них снимают напряжение, являющееся функцией температуры, но значение напряжения существенно нелинейно и его приходится линеаризировать. Напряжение преобразуется в цифровой код с помощью АЦП, то есть входное значение является целой величиной.

У разных термопар характеристики различаются очень сильно. Рассмотрим термопару, позволяющую измерять температуру до 1500 градусов. Допустим, ее график как принятый с 12-разрядного АЦП код от температуры (2¹² = 4096 отсчетов) выглядит в соответствии с рис. 4.1.

Рис. 4.1. Зависимость кода, принятого с АЦП, от температуры, измеряемой термопарой

Кривая заменяется отрезками прямых с координатами и углами наклона, которые определяются заранее. В зависимости от диапазона кода, принятого с АЦП, используются данные соответствующей прямой.

Хотя обычно данные читаются в цикле из файла, но в данной программе для простоты осуществляется ввод одной точки с клавиатуры.

Program Linear;

Var n:word;

t:real;

Begin

WriteLn ('Введите значение кода');

Read(n);

Case n of

0..950: t:=n*0.43;

951..1500: t:=400+n*0.85;

1501..2100: t:=600+n*0.38;

2101..3100: t:=1100+n*0.79;

3101..4095: t:=1250+n*0.53

end;

WriteLn ('Значение температуры =',t:8:2)

end.

Последний оператор With для обслуживания записей рассматривается при описании соответствующей структуры данных.