Основы алгоритмизации

switch (key){

case '0': case '2': case '4':

case '6': case '8':

printf (“Четная цифра");

break;

case '1': case '3': case '5':

c ase '7': case '9':

printf (“Нечетная цифра");

break;

}

switch (key ‘9’ ? 0 :

(key-’0’)%2 ? 1 : 2 ){

case 1 :

printf ("Это нечетная цифра");

break;

case 2 :

printf ("Это четная цифра");

break;

case 0:

printf ("Это вовсе не цифра");

break;

}

• while do while for
• while do while for
• while do while for
• while do while for
• while
• do while
• for

Оператор циклов while

• Оператор while позволяет циклически выполнять определенную последовательность операторов до тех пор, пока истинно некоторое условие, проверяемое перед началом очередной итерации цикла (цикл с предусловием). Формально его синтаксис может быть описан следующей формулой:

while (expression) statement

• где while - ключевое слово языка Си; expression - произвольное выражение, приводимое к логическому значению (условие продолжения итераций); statement - простой или составной оператор (тело цикла)

• Если значение выражения expression истинно (отлично от нуля), то тело цикла выполняется до тех пор, пока это выражение не станет ложным (равным нулю), причем проверка производится всякий раз перед началом очередной итерации цикла. Если же значение выражения ложно в момент инициализации цикла, то тело цикла не выполняется ни разу и управление передается оператору, следующему за оператором while

• В качестве примера использования оператора цикла с предусловием, рассмотрим фрагмент программы, определяющей длину строки символов string :

count = 0;

while (string[count] != '\0') count++;

• После окончания работы этого фрагмента, значение переменной count равно количеству символов в строке string , не считая завершающего нуль -символа

Оператор циклов do while

• Принципиальное назначение этого оператора такое же, как и рассмотренного оператора while . Семантическое различие двух этих операторов цикла состоит лишь в том, что в рассматриваемом случае условие продолжения проверяется после завершения очередной итерации (цикл с постусловием). В общем виде оператор do while записывается следующим образом:

do statement while (expression);

• где do и while - ключевые слова языка Си; statement - простой или составной оператор (тело цикла); expression - произвольное выражение, приводимое к логическому значению (условие продолжения итераций)

• После однократного выполнения тела цикла вычисляется значение выражения expression . Если найденное значение истинно (отлично от нуля), то выполняется очередная итерация цикла. Этот процесс повторяется до тех пор, пока значение выражения не станет ложным (равным нулю), после чего управление передается оператору, непосредственно следующему за оператором do-while . Таким образом, тело цикла всегда будет выполнено хотя бы один раз
• В качестве примера использования цикла с постусловием, приведем фрагмент программы, выполняющей копирование строки символов string1 в строку string2 :

count = 0;

do string2[count] = string1[count];

while (string1[count++]);

Оператор циклов for

• Оператор for является наиболее мощным средством реализации циклических алгоритмов и управления циклическими процессами. Он объединяет в себе инициализацию переменных, проверку условия продолжения итераций и модификацию переменных перед выполнением очередной итерации, что по своей сути эквивалентно следующей группе операторов:

expression1

while(expression2){

statement expression3;

}

• Общая форма записи оператора цикла for такова:

for (expression1; expression2; expression3)

statement

• где for - ключевое слово языка Си; expression1, expression2 и expression3 - произвольные выражения, причем второе из них приводится к логическому значению; statement - простой или составной оператор (тело цикла)
• Любое из трех выражений, входящих в заголовок цикла, может быть опущено при сохранении следующей за ним точки с запятой

• Перед началом выполнения цикла вычисляется значение инициализирующего выражения expression1 и значение выражения expression2 , играющего роль условия продолжения итераций. Если expression2 истинно (отлично от нуля), то выполняется оператор statement тела цикла, вычисляется корректирующее выражение expression3 и вновь проверяется истинность выражения expression2
• Этот процесс повторяется до тех пор, пока условие продолжения итераций не станет ложным (равным нулю), после чего управление передается оператору, следующему за оператором for . В случае отсутствия выражения expression2 ему условно присваивается постоянное значение "истина", что равносильно бесконечному циклическому процессу

• В следующем программном фрагменте, вычисляющем сумму элементов числового массива, оператор цикла for используется для организации последовательного доступа ко всем элементам этого массива:

s = 0;

for (i = 0; i

• Каждое из выражений в заголовке цикла может состоять из нескольких подвыражений, связанных между собой операцией запятая ( , ). Эта операция обеспечивает последовательное вычисление своих операндов слева направо, причем ее результатом является значение самого правого операнда

• Применительно к оператору цикла for , операция запятая чаще всего используется в тех случаях, когда необходимо иметь несколько инициализирующих и корректирующих выражений
• Эту ситуацию можно проиллюстрировать следующим программным фрагментом, выполняющим инвертирование последовательности из n элементов:

for (i = 0, j = n-1; i

{ buf = a[i]; a[i] = a[j]; a[j] = buf; }

0; gap /=2) for (i=gap; i for (j=j-gap; j=0 && v[j]v[j+gap]; j -=gap) {temp = v[j]; v[j]=v[j+gap]; v[j+gap]=temp; } Пример: Поворот строки void reverse(char s[]) { int c,i,j; for (i=0, i=strlen(s)-1; i { c=s[i]; s[i]=s[j]; s[j]=c; } } " width="640"

• Пример: Следующая подпрограмма упорядочивает массив чисел

void shell(int v[],n)

{ int gap,i,temp;

for (gap=n/2; gap0; gap /=2)

for (i=gap; i

for (j=j-gap; j=0 && v[j]v[j+gap]; j -=gap)

{temp = v[j]; v[j]=v[j+gap]; v[j+gap]=temp; }

• Пример: Поворот строки

void reverse(char s[])

{ int c,i,j;

for (i=0, i=strlen(s)-1; i

{ c=s[i]; s[i]=s[j]; s[j]=c; }

}

• g oto b reak c ontinue return
• g oto b reak c ontinue return
• g oto b reak c ontinue return
• g oto b reak c ontinue return
• g oto
• b reak
• c ontinue
• return

Оператор перехода break

• В ряде случаев возникает необходимость завершить выполнение какого-либо оператора цикла или оператора-переключателя раньше, чем это произойдет в соответствии с принятой семантикой этих операторов. Для этой цели служит оператор break , прекращающий выполнение ближайшего вложенного оператора while, do-while, for или switch и передающий управление оператору, следующему за заканчиваемым

= 0) s = s + a[i]; else break; Заметим, что появление оператора break вне одного из операторов while, do-while, for или switch приводит к ошибке на этапе компиляции программы " width="640"

• Пусть, например, необходимо найти сумму элементов числового массива до первого отрицательного элемента. Эту задачу можно решить с помощью следующего программного фрагмента:

s = 0;

for (i = 0; i

if (a[i] = 0) s = s + a[i]; else break;

• Заметим, что появление оператора break вне одного из операторов while, do-while, for или switch приводит к ошибке на этапе компиляции программы

Оператор перехода continue

• При возникновении необходимости прекратить выполнение текущей итерации ближайшего внешнего оператора while, do-while или for и перейти к началу следующей итерации, может быть использован оператор continue . В случае операторов while и do-while очередная итерация начинается с вычисления и проверки истинности выражения expression , а в операторе for - с вычисления значения корректирующего выражения expression3
• Пусть теперь необходимо найти сумму всех положительных элементов числового массива. Используя оператор continue , это можно сделать следующим образом:

s = 0;

for (i = 0; i

if (a[i]

}

Оператор перехода goto

• Как и в подавляющем большинстве языков программирования, в языке Си имеется возможность безусловной передачи управления любому оператору в пределах текущей функции, хотя гибкость управляющих конструкций этого языка позволяет почти всегда обходиться без такой возможности. Формальный синтаксис оператора перехода описывается следующей формулой:

goto label;

• где goto - ключевое слово языка Си, а label - метка оператора в пределах текущей функции

• Согласно синтаксическим правилам языка Си, каждому оператору программы может быть присвоено уникальное имя, называемое меткой этого оператора. Сама метка является правильным идентификатором языка, за которым следует символ двоеточие ( : ). Метки операторов могут быть использованы только лишь как объекты ссылок в операторе goto . Во всех остальных случаях они игнорируются компилятором
• В качестве примера использования оператора goto для выхода из вложенных управляющих операторов, рассмотрим задачу нахождения первого элемента двумерного массива, равного заданному числу x :

x = 17;

for (i = 0; i

for (j = 0; j

if (a[i][j] == x) goto L01;

/* Действия, выполняемые в случае, если элемент x не найден */

...

L01: ...

Оператор перехода return

• Оператор return прекращает выполнение текущей функции и возвращает управление той функции, из которой была вызвана текущая. В общем случае он имеет следующий формат:

return expression;

• где return - ключевое слово языка Си, а expression - произвольное необязательное выражение

• После прекращение выполнения текущей функции и передачи управления вызвавшей функции, выполнение последней продолжается с оператора, непосредственно следующего за точкой вызова. Кроме этого, при наличии выражения expression его значение передается (возможно после предварительного преобразования типа) вызвавшей функции. Если же выражение в операторе return отсутствует, то возвращаемое текущей функцией значение считается неопределенным
• Замечание. В случае использования оператора return в главной функции (т.е. функции, имеющей имя main() ), его действие приводит к прекращению выполнения программы и передаче управления операционной системе