Практична робота "Побудова простих та складних циклічних алгоритмічних процесів"

Практична робота №2

ПОБУДОВА ПРОСТИХ ТА СКЛАДНИХ ЦИКЛІЧНИХ АЛГОРИТМІЧНИХ ПРОЦЕСІВ

Мета: Навчитись складати алгоритми простих та складних циклічних алгоритмічних процесів,  будувати блок-схеми циклів з параметром, передумовою та післяумовою.

ТЕОРЕТИЧНІ ВІДОМОСТІ

Алгоритми, в яких певна послідовність команд повторюється декілька разів з новими вхідними даними, називаються циклічними.

Необхідність у використанні циклічних команд виникає, коли треба декілька разів використовувати одні й ті ж формули з різними значеннями змінних, або якісь інші однотипні команди.

Є два типи повторення: з передумовою та з післяумовою (див. рис. 1, рис. 2). Тіло циклу  – це послідовність команд, що повторюються при виконанні циклу.

При виконанні циклу з передумовою спочатку перевіряється умова (обраховується деякий логічний вираз) і, у випадку, коли це значення правдиве, виконуються команди тіла циклу. Виконання буде проводитися по циклу до тих пір, поки умова зберігає значення TRUE. Як тільки умова стане FALSE, виконання циклу припиниться і управління передасться наступній за циклом команді.

При виконанні циклу з післяумовою спочатку виконуються команди, потім перевіряється умова (обчислюється деякий логічний вираз). У випадку, коли результат FALSE, виконується тіло циклу ще раз. В протилежному випадку управління передається наступній команді, яка розташована відразу після циклу.

Якщо наперед відома кількість повторень, то часто використовують цикл з параметром. Блок-схема циклу з параметром зображена на рис. 3. Змінна i є параметром циклу, вона виконує роль лічильника. Цикл буде виконуватись стільки разів, скільки різних значень набуде параметр циклу, змінюючись від початкового значення (ip) до кінцевого (ik) з заданим кроком. За замовчуванням крок дорівнює 1.

ПОБУДОВА АЛГОРИТМІВ ЦИКЛІЧНИХ ОБЧИСЛЮВАЛЬНИХ ПРОЦЕСІВ

Приклад 1

Скласти блок-схему алгоритму обчислення середньомісячного прибутку фірми за рік відповідно до значень щомісячних прибутків, які вводяться з клавіатури.

Методичні рекомендації

1. Проаналізувати поставлене завдання.

Для реалізації поставленого завдання потрібно по черзі зчитати прибуток за кожен місяць та просумувати його. Потім отриману загальну суму розділити на кількість місяців – 12. Щоб здійснити таке обчислення, доцільно використати цикл з параметром, оскільки наперед відома кількість повторень, тобто скільки раз потрібно зчитати суму прибутку в місяць та додати до загальної суми (за рік). Так як рік має 12 місяців, то і кількість повторень також 12.

2. Скласти блок-схему розв’язку задачі.

Розв’язок

Блок-схема розв’язку поставленої задачі має вигляд, зображений на рис. 4.

Рис. 4. Блок-схема алгоритму 1

Приклад 2

Скласти блок-схему алгоритму обчислення середньомісячного прибутку фірми за деякий період, межі якого (номери місяців) вводяться користувачем. Передбачити перевірку коректності вводу номера місяця. Значення прибутку за кожен місяць вводиться з клавіатури.

Методичні рекомендації

1. Проаналізувати індивідуальне завдання.

На відміну від попередньої, в даній задачі наперед невідомо, скільки разів потрібно зчитувати суму за місяць та сумувати загальну. В таких випадках використовують цикли з передумовою або післяумовою. Спочатку в алгоритмі потрібно зчитати номер початкового та кінцевого місяця, потім – перевірити, чи зчитані значення належать проміжку [1:12], якщо ні – вивести повідомлення, якщо так – розпочати цикл. Цикл буде повторюватися доки, починаючи з початкового, не дійдемо до кінцевого місяця, до того ж, у випадку, коли кінцевий менший за початковий, цикл жодного разу не повинен виконуватися. Отже, для вирішення цієї задачі доцільно застосувати цикл з передумовою.

2. Скласти блок-схему розв’язку задачі.

Розв’язок

Блок-схема розв’язку даної задачі має вигляд, зображений на рис. 5.

Рис. 5. Блок-схема алгоритму 2

Приклад 3

Скласти блок-схему алгоритму обчислення кількості місяців, починаючи з першого, загальна сума прибутку за які у фірми досягне 100 тис. грн. Якщо такої суми не буде досягнуто і до 12-го місяця, вивести відповідне повідомлення. Значення прибутку за кожен місяць вводиться з клавіатури.

Методичні рекомендації

1. Проаналізувати індивідуальне завдання.

Для вирішення цієї задачі потрібно скористатися командою циклу з післяумовою, оскільки, по-перше, кількість повторень наперед невідома, по-друге, потрібно спочатку просумувати значення прибутку, а потім порівняти отриману суму з 100 тис. і так повторювати, доки сума не досягне зазначеної величини або доки кількість місяців не досягне 12. В другому випадку потрібно вивести на екран повідомлення про те, що ця фірма за рік не отримала такого прибутку.

2. Скласти блок-схему розв’язку задачі.

Розв’язок

Блок-схема розв’язку даної задачі має вигляд, зображений на рис. 6.

Рис. 6. Блок-схема алгоритму 3

Завдання

Скласти блок-схеми розв’язку задач циклічних алгоритмічних процесів згідно варіанта.

Варіанти завдань

Рівень А

Ввести необхідні дані (відповідно до варіанту) та виконати необхідні дії (див. таб.1).

Таблиця 1. Варіанти завдань

Рівень Б

Знайти суму перших N членів ряду для значення X (N, X зчитуються з клавіатури). Формула загального члена ряду має вигляд, представлений у таблиці 2.

Таблиця 2. Варіанти завдань

Рівень В

Вивести таблицю значень заданої функції (див. таб.3) для аргументу на інтервалі від Х_поч до Х_кін та з постійним кроком H, значення яких зчитуються з клавіатури. Підрахувати середнє арифметичне виведених значень функції, а також найбільше та найменше її значення на зазначеному проміжку.

Таблиця 3. Варіанти завдань

Висновки

1. Алгоритми, в яких певна послідовність команд повторюється декілька разів з новими вхідними даними, називаються циклічними.
2. Є два типи повторення: з передумовою та з післяумовою
3. Якщо наперед відома кількість повторень, то часто використовують цикл з параметром.

ВИМОГИ ДО ЗВІТУ

У звіті з практичної роботи повинні бути відображені:

1. Тема, мета практичної роботи.
2. Короткі теоретичні відомості з теми.
3. Завдання практичної роботи.
4. Блок-схеми алгоритмів розв’язку задач.
5. Висновок.

КОНТРОЛЬНІ ЗАПИТАННЯ

1. Що таке цикл і як він працює?
2. Що таке тіло циклу? Коли відбувається вихід з нього?
3. Які види циклів існують і чим вони відрізняються? Коли застосовують кожен з циклів?
4. Який цикл, на вашу думку, найбільш зручний і чому?
5. Що таке вкладений цикл? Який цикл може бути вкладений в інший? Наведіть приклад.
6. Чи завжди можна замінити один цикл іншим? Чому?
7. Що таке лічильник?
8. Що таке цикл з передумовою і післяумовою? Чим вони відрізняються?
9. Яка необхідна дія повинна бути записана в тілі циклу з передумовою і тілі циклу з післяумовою?
10. Що таке нескінченний цикл? Коли трапляються такі випадки?
11. Чи існують обмеження для застосування вкладених циклів? Якщо так, то які?