Лабораторная работа № 3

Освоение технологии структурного программирования

При разработке и создании программы на языке Турбо Паскаль

Для циклического вычислительного процесса с известным числом повторений

Цели работы:

1. Освоение методики нисходящей разработки (проектирования) программы методом пошаговой детализации с помощью псевдокода при решении задач с помощью ПК.

2. Освоение методов структурного программирования при разработке и создании программы на языке Турбо Паскаль для циклического вычислительного процесса с известным числом повторений.

3. Овладение выразительными средствами графики языка ТП для повышения читаемости программы.

4. Овладение навыками введения в программу необходимого количества комментариев.

5. Приобретение навыков алгоритмизации и программирования на алгоритмическом языке Паскаль

6. Освоение средств исследования программы.

7. Освоение методики тестирования программы.

Теоретические сведения

Вычислительный процесс, содержащий один или несколько циклов, называется циклическим. Циклы (операторы повторения) предусматривают повторяющееся выполнение некоторых операторов. Если число повторений известно заранее (до начала повторений), то в этом случае всегда используется оператор цикла с параметром for. Такой оператор предусматривает изменение управляющей переменной (параметра цикла) по правилу прогрессии с шагом 1 и повторное выполнение некоторого оператора (в том числе составного) до достижения конечного значения. Цикл с параметром имеет следующий вид:

for <параметр цикла> := <начальное значение> to <конечное значение> do

<оператор>;

или

for <параметр цикла> := <начальное значение> downto <конечное значение> do

<оператор>;

Параметр цикла, начальное и конечное значение должны быть одного и того же перечислимого типа и не должны изменяться внутри цикла. Если при спецификации to (downto) начальное значение больше (меньше) конечного значения, то цикл не выполняется. При нормальном выходе из цикла с параметром значение параметра остается неопределенным.

Например, чтобы напечатать в цикле значения параметра цикла, нам понадобится такая конструкция цикла с параметром for (рис. 3.1):

Блок-схему работы цикла for, приведенного на рис. 3.1 можно изобразить как показано на рис. 3.2.

То есть, Вы можете представить себе алгоритм циклической структуры for в виде последовательности таких действий и соответствующих им операторов:

 подготовка цикла: задание начального значения параметру цикла – i := 1;

 проверка, не достигнуто ли конечное значение параметра цикла –i <= 10 (если конечное значение параметра цикла будет равно 0, то тело цикла, т. е. оператор WrietLn(‘i = ’, i) не выполнится и далее будет выполняться оператор, следующий за оператором цикла);

 выполнение тела цикла: действия, которые повторяются в цикле с использованием последовательно изменяющихся значений переменной цикла;

 модификация (изменение) значения переменной цикла на единицу перед каждым новым его повторением. Далее – переход на пункт 2.

При конструировании структуры цикла Вы должны помнить следующие правила:

– оператор в теле цикла может быть простым либо составным (т. е. включать любые операторы языка ТП: простые, условные, циклические и т. д.), или даже пустым, когда точка с запятой «;» ставится сразу за словом do;

– начальное и конечное значения параметра цикла не могут быть типа Real, а только целого или перечислимого типов, при этом шаг параметра цикла всегда постоянен и равен «интервалу» между двумя ближайшими значениями выбранного типа;

– в теле цикла нельзя принудительно изменять переменную цикла;

– при необходимости получения внутри цикла шага отличного от единицы Вы должны ввести дополнительную переменную;

– для получения убывающего параметра цикла вместо слова to ставится downto и, соответственно, меняются местами начальное и конечное значения параметра цикла;

– циклическая структура for используется только в тех случаях, когда наперёд известно количество повторений цикла!

При проектировании алгоритма циклического вычислительного процесса в структурном программировании используется структура цикл, которая в контексте синтаксиса языка ТП для рассматриваемого случая может представляться в виде for-to-do (ЦИКЛ-ОТ-ДО).

И, соответственно, код на языке ТП для (рис. 3.1) будет иметь вид (рис. 3.4):

Рассмотрим последовательно все этапы создания программы циклического вычислительного процесса с известным числом повторений на конкретном примере.