Короткі теоретичні відомості
Циклічні алгоритми
Алгоритми вирішення багатьох задач є циклічними, тобто для досягнення результату певна послідовність дій повинна бути виконана декілька разів.
Наприклад, для того щоб знайти прізвище людини у списку, треба перевірити перше прізвище списку, потім друге, третє і т. д. доти, поки не буде знайдено потрібне прізвище або не закінчиться список.
Алгоритм, в якому є послідовність операцій (група операторів), яка повинна бути виконана декілька разів, називається циклічним, а сама послідовність операцій іменується тілом циклу.
У програмах на мові С цикл може бути реалізований за допомогою операторів while, do...while і for. Цикл, який створюється за допомогою оператора for, буде розглянуто в наступній роботі. Поки ж ми розглянемо оператора while і do... while.
Особливість циклів, що створюються за допомогою цих операторів, в тому, що в них заздалегідь не відомо, скільки разів буде виконуватися тіло циклу. Виконання повторюється, поки задовольняється деяка умова. А параметри, що впливають на умову змінюються у тілі циклу.
Типовими прикладами використання таких циклів є обчислення із заданою точністю, пошук у масиві або у файлі.
Оператор while
Особливість ццого оператора полягає у тому, що умова перевіряється перед виконанням тіла циклу, тому цикл while називають циклом з передумовою.
В узагальненому вигляді оператор while записується так (рис.5.1).
Рисунок 5.1 – Синтаксис оператора while
На цьому рисунку <умова виконання > - це вираз логічного типу, що визначає умову за якої виконуються <оператора тіла циклу>.
Загалом, оператор while виконується у такий спосіб:
обчислюється значення виразу <умова виконання>;
якщо значення виразу <умова виконання > дорівнює false або 0, тобто умова не виконується, виконання <операторів тіла циклу > припиняється;.
якщо значення виразу <умова виконання дорівнює true або не 0 (умова виконується), то виконуються <оператора тіла циклу>, розташовані між фігурними дужками;
після цього знову все повторюється.
Слід зауважити, що для того щоб цикл завершився, потрібно щоб послідовність операторів, розташованих між фігурними дужками, впливала на значення <умови виконання>.
На рисунку 5.2 представлено схему алгоритму виконання цього циклу.
.
Рисунок 5.2 – Схема алгоритму виконання циклу while
Як приклад розглянемо функцію, що підраховує суму цифр цілого числа. Виділяти окремі цифри числа, починаючи з останньої можна за допомогою операції %10. Далі число можна поділити на 10, що призведе до втрати останньої цифри і передостання цифра стане останньою. Після цього операцію %10 можна повторити, і так далі, доки число після чергового ділення на 10 не стане нулем.
Текст цієї функції наведено нижче:
uint sumFig(int x){ int sum=0; while(fabs(x)>0){ sum+=x%10; x/=10; } return sum;}
У мові С цикл while може виглядати дещо незвично, якщо у виразі для перевірки умови використовувати операцію присвоєння, або операцію «,» (кома). Операція кома пов’язує декілька виразів, що розглядаються як один. Результатом такої послідовності буде результат обчислення останнього виразу.
Використання таких можливостей може призвести до скорочення тіла циклу і навіть до його зникнення, так як це відбулося у наступній функції, яка робить те саме, що й попередня.
uint sumFig(int x){ int sum=0; while(sum+=x%10, fabs(x/=10)>0); return sum;}