- •Конспект лекций Часть 1 Оглавление
- •Часть 1 1
- •Введение
- •1. Этапы и проблемы решения задач с использованием компьютера
- •Алфавит языка
- •Ключевые слова
- •Идентификаторы
- •Знаки операций
- •Константы
- •Комментарии
- •2.3. Структура и основные элементы программы
- •2.4. Трансляция программ и их выполнение
- •3. Стандартные (базовые) типы данных, операции и выражения
- •3.1. Типы данных, переменные и константы Понятие типов данных
- •Классификация простых предопределенных типов данных
- •Переменные, константы
- •3.2. Целочисленные типы данных
- •3.3. Вещественные типы данных
- •3.4. Логический тип данных
- •3.5. Символьный тип данных
- •3.6. Операции и выражения
- •Преобразования типов данных
- •Операция присваивания
- •Арифметические операции
- •Операции отношения
- •Логические операции
- •Поразрядные (битовые) операции
- •Операции составного присваивания
- •Условная операция
- •Операция sizeof
- •Приоритеты рассмотренных операций
- •3.7. Ввод и вывод простых типов данных
- •Вывод текстовых строк
- •Ввод/вывод арифметических типов данных
- •Форматирование ввода / вывода
- •4.1. Идеи структурного программирования
- •Условная инструкция (if)
- •Инструкция множественного выбора (switch)
- •Цикл с предусловием (while)
- •Цикл с постусловием (do while)
- •Итерационный цикл (for)
- •Инструкции перехода
- •5. Приемы программирования циклов
- •5.1. Рекуррентные вычисления
- •5.2. Инвариант цикла
- •6. Массивы
- •6.1. Понятие массива
- •6.2. Объявление массивов Объявление одномерных массивов
- •Объявление многомерных массивов
- •6.3. Ввод-вывод массивов
- •Вывод массивов
- •Ввод массивов
- •6.4. Текстовые строки как массивы символов
- •Определение текстовой строки
- •Ввод текстовых строк с клавиатуры
- •Обработка текстовых строк
- •Массивы текстовых строк
- •7. Разработка программ при работе с массивами
- •Не успел дописать. Некоторые примеры по этому разделу в Приложениях
Инструкция множественного выбора (switch)
Эта инструкция служит для ветвления программы во многих направлениях.
Ее синтаксис:
switch (<Выражение>)
{
case <Константа 1>:
<Последовательность инструкций 1>
break;
case <Константа 2>:
<Последовательность инструкций 2>
break;
……….
case <Константа N>:
<Последовательность инструкций N>
break;
default:
<Последовательность инструкций>
}
При совпадении значения выражения со значением одной из констант 1 – N будет выполнена соответствующая этой ветви последовательность инструкций. Инструкция break осуществляет прерывание выполнения инструкции switch и управление передается следующему за switch-инструкцией оператору. Если значение выражения не совпадет ни с одной из констант, то будут выполнены инструкции ветви default.
Ветвь default не обязательна. В случае отсутствия ветви default при несовпадении значения выражения ни с одной из констант не будет выполнена ни одна из инструкций оператора switch.
Значение выражения в инструкции switch обязательно должно быть либо целого, либо символьного типа (в принципе тип выражения может быть и логическим, но в этом случае выгоднее пользоваться if-инструкцией) – вещественные значения не допускаются.
Пример записи инструкции:
unsigned i;
cin >> i;
switch ( i )
{
case 0:
cout << "ноль\n";
break;
case 1:
cout << "один\n ";
break;
case 2:
cout << "два\n ";
break;
default:
cout << "много\n ";
}
Если в выбранной ветви будет отсутствовать инструкция break, то после выполнения инструкций этой ветви начнут выполняться инструкции следующей ветви до тех пор, пока не встретится инструкция break или не будет достигнут конец оператора switch. Например:
unsigned i;
cin >> i;
switch ( i )
{
case 0: cout << 0;
case 1: cout << 1;
case 2: cout << 2;
case 3: cout << 3;
case 4: cout << 4;
case 5: cout << 5;
}
В этом примере на экран будет выведена последовательность цифр, начинающаяся с цифры, введенной с клавиатуры.
Инструкция switch более эффективна, чем структура “лесенка”, реализованная с помощью вложенных инструкций if.
Цикл с предусловием (while)
Формат записи этой инструкции:
Или, если тело цикла представляет собой одиночную инструкцию:
И тому и другому варианту соответствует следующая схема алгоритма:
Выражение в этой инструкции может быть любого типа, значения которого можно трактовать как значения логического типа данных (bool). Это выражение определяет условие продолжения выполнения тела цикла, то есть, если значение этого выражения истинно (true или не равно 0), то тело цикла выполняется вновь, если же ложно (false или 0) , то цикл заканчивается и управление передается следующей за циклом инструкции.
Очевидно, что тело цикла в этой инструкции может не выполниться ни разу, если при входе в цикл значение выражения будет соответствовать значению false или 0.
Для того чтобы цикл начал выполняться, необходимо перед началом цикла выполнить инициализацию его параметров так, чтобы значение выражения соответствовало значению true или было не равно 0.
Неправильное использование этой инструкции может привести к образованию бесконечного цикла (к зацикливанию программы). Такая ситуация возникает в том случае, когда значение выражения не меняется в процессе выполнения цикла. Для того чтобы избежать подобной ситуации, необходимо в теле цикла предусмотреть такие изменения параметров цикла, при которых, в конце концов, условие продолжения цикла перестанет выполняться, либо использовать принудительное завершение цикла с помощью инструкции break.
Рассмотрим некоторые примеры.
Пример 1. Необходимо в виде строки вывести на экран цифры от 0 до 9.
int k = 0; // На экран выведено k цифр
while (k <= 9) // Здесь используется логическое выражение
{
cout << k;
++k;
}
// На экран выведено k = 10 цифр: 0123456789
Формулировка условия продолжения цикла в этом примере может быть и другой:
k < 10 или k != 9
Поскольку на каждом шаге цикла параметр цикла k увеличивает свое значение на 1 (начиная с 0), то после выполнения 10 шагов условие выполнения цикла (при любой формулировке из перечисленных) обязательно перестанет выполняться и цикл закончится.
Но вот, если в теле цикла не предусмотреть наращивание параметра k, то получим бесконечный цикл, в котором на экран будут выводиться одни нули:
int k = 0;
while (k <= 9)
{
cout << k;
}
Для остановки его нам придется принудительно прервать выполнение программы.
Причиной зацикливания может быть и неправильная формулировка условия продолжения цикла.
Пример 2. Необходимо в виде строки вывести на экран только нечетные числа из первого десятка.
int k = 1;
while (k != 10)
{
cout << k << “\t”;
k += 2;
}
В этом примере выражение k != 10 никогда не станет ложным, так как параметр цикла k при его увеличении на каждом шаге цикла на 2 будет иметь только нечетные значения. Правильной формулировкой условия является, например, такая: k < 10.
Пример 3. Для принудительного (досрочного) прекращения цикла можно использовать инструкцию break. Например:
while (<Выражение>)
{
<Инструкция 1>;
if (<Ошибка>)
break;
<Инструкция 2>;
}
<Инструкция 3>;
Если при выполнении <Инструкции 1> возникает ошибка (о чем свидетельствует значение true выражения <Ошибка>), после которой выполнение цикла должно быть прекращено, выполняется инструкция break. При выполнении инструкции break цикл прекращается (<Инструкция 2> выполнена не будет), и управление передается <Инструкции 3>, следующей за оператором цикла.
Пример 4. Если в предыдущем примере при возникновении ошибки требуется только пропустить выполнение <Инструкции 2), а затем продолжить выполнение цикла, следует использовать инструкцию continue:
while (<Выражение>)
{
<Инструкция 1>;
if (<Ошибка>)
continue;
<Инструкция 2>;
}
При выполнении инструкции continue <Инструкция 2> выполнена не будет, но цикл перейдет к выполнению следующей итерации (шага).
Инструкция continue на практике используется достаточно редко, так как обойтись без нее очень просто:
while (<Выражение>)
{
<Инструкция 1>;
if (!<Ошибка>)
{
<Инструкция 2>;
}
}
Надо только не забыть инвертировать выражение <Ошибка>.