Джесс Либерти - Освой самостоятельно С++ за 21 день.

1: // Листинг 7.13.

2: // Использование оператора for

3: // для организации "пустого" цикла

4:

5: #include

6: int main()

7: {

8: for (int i = 0; i<5; cout << "i: " << i++ << endl)

9: ;

10: return 0;

11: }

Результат:

i: 0

i: 1

i: 2

i: 3

i: 4

Анализ:Оператор for в строке 8 содержит все три параметра. Инициализация в данном случае состоит из описания переменной i и присвоения ей значения 0. Затем проверяется условие i<5, и, если оно выполняется, в третьей части оператора for значение переменной выводится на экран и увеличивается на единицу.

Поскольку все необходимые операции выполняются в самом операторе for, тело цикла можно оставить пустым. Такой вариант нельзя назвать оптимальным, так как запись в одной строке большого количества операций значительно усложняет восприятие программы. Правильнее было бы записать этот цикл таким образом:

8: for (int i = 0; i<5; i++)

9: cout << "i: " << i << endl;

Оба варианта записи равноценны, однако второй вариант гораздо читабельнее и понятнее.

Цикл, организованный в теле другого цикла, называют вложенным. В этом случае внутренний цикл полностью выполняется на каждой итерации внешнего цикла. Листинг 7.14 демонстрирует заполнение элементов матрицы с помощью вложенного цикла.

Листинг 7.14. Вложенные циклы

1: // Листинг 7.14.

2: // Вложенные циклы с оператором for

3:

4: #include

5:

6: int main()

7: {

8: int rows, columns;

9: char theChar;

10: cout << "How many rows? ";

11: cin >> rows;

12: cout << "How many columns? ";

13: cin >> columns;

14: cout << "What character? ";

15; cin >> theChar;

16: for (int i = 0; i

17: {

18: for (int j = 0; j

19: cout << theChar;

20: cout << "\n";

21: }

22; return 0;

23: }

Результат:

How many rows? 4

How many columns? 12

What character? x

xxxxxxxxxxxx

xxxxxxxxxxxx

xxxxxxxxxxxx

xxxxxxxxxxxx

Анализ:В начале программы пользователю предлагается ввести количество строк и столбцов матрицы, а также символ, которым будет заполняться матрица. В строке 16 задается начальное значение переменной i, после чего начинается выполнение тела внешнего цикла.

В первой строке тела внешнего цикла (строка 18) инициализируется еще один цикл. Переменной j присваивается значение 0 и начинается выполнение тела внутреннего цикла. В строке 19 символ, введенный при начале работы программы, выводится на экран. На этом первая итерация внутреннего цикла заканчивается. Вывод одной строки матрицы продолжается до тех пор, пока выполняется условие внутреннего цикла (j

После вывода на экран строки матрицы (12 символов "x") управление передается в строку 20 и выводится символ новой строки. После этого проверяется условие внешнего цикла (i

Обратите внимание: во второй итерации внешнего цикла внутренний цикл начинает выполняться с начала. Переменной j присваивается нулевое значение, что позволяет повторно выполнить все итерации внутреннего цикла.

Основная идея вложенных циклов состоит в том, что на каждой итерации внешнего цикла внутренний цикл выполняется полностью. Таким образом, результат выполнения данной программы будет следующим: заданный символ выводится для каждой строки столько раз, сколько указано в переменной columns, а количество выводимых строк определяется переменной rows.

До недавнего времени область видимости переменных, описанных в цикле for, распространялась на весь текущий блок. Согласно новому стандарту, установленному ANSI, область видимости переменных, описанных в таком цикле, должна распространяться только на тело цикла. Следует заметить, что, несмотря на внесенные изменения, многие компиляторы продолжают поддерживать только старый стандарт. Набрав приведенный ниже фрагмент программного кода, можно проверить свой компилятор на соответствие новому стандарту.

#include

int main()

{

// Проверка области видимости переменной i

for (int i = 0; i<5; i++)

{

cout << "i: " << i << endl;

}

i = 7; // i находится за пределами области видимости

return 0;

}

Если такая программа будет компилироваться без ошибок, значит, ваш компилятор еще не поддерживает нового стандарта ANSI.

Компиляторы, соответствующие новому стандарту, должны сгенерировать сообщение об ошибке для выражения i = 7. После внесения некоторых изменений программа будет восприниматься всеми компиляторами без ошибок.

#include

int main()

{

int i; //объявление переменной за пределами цикла

for (int i = 0; i<5; i++)

{

cout << "i: " << i << endl;

}

i = 7; // теперь переменная i будет корректно восприниматься всеми компиляторами return 0;

}

На занятии 5 рассматривался пример построения ряда чисел Фибоначчи с использованием рекурсивного алгоритма. Напомним, что этот ряд начинается числами 1, 1, 2, 3, а все последующие его члены являются суммой двух предыдущих.

1,1,2,3,5,8,13,21,34...

Таким образом, n-й член ряда Фибоначчи вычисляется сложением (rt-l)-TO и (n-2)-го членов. Рассмотрим вариант решения этой задачи с помощью циклов (листинг 7.15).

Листинг 7.15. Нахождение n-го члена ряда Фибоначчи с помощью цикла

1: // Листинг 7.15.

2: // Нахождение n-ro члена ряда Фибоначчи

3: // с помощью цикла

4:

5: #include

6:

7:

8: int fib(int position);

9:

10: int main()

11: {

12: int answer, position;

13: cout << "Which position? ";

14: cin >> position;

15: cout << "\n";

16:

17: answer = fib(position);

18: cout << answer << " is the ";

19: cout << position << "Fibonacci number.\n";

20: return 0;

21: }

22:

23: int fib(int n)

24: {

25: int minusTwo=1, minusOne=1, answer=2;

26:

27: if (n < 3)

28: return 1;

29:

30: for (n -= 3; n; n--)

31: {

32: minusTwo = minusOne;

33: minusOne = answer;

34: answer = minusOne + minusTwo;

35: }

36:

37: return answer;

38: }

Результат:

Which position? 4

3 is the 4th Fibonacci number.

Which position? 5

5 is the 5th Fibonacci number.

Which position? 20

6765 is the 20th Fibonacci number.

Which position? 100

3314859971 is the 100th

Fibonacci number.

Анализ:Программа, представленная в листинге 7.15, позволяет найти значение любого члена ряда Фибоначчи. Использование рекурсии заменено циклом, организованным с помощью конструкции for. Кроме того, применение цикла уменьшает объем используемой памяти и время выполнения программы.

В строке 13 пользователю предлагается ввести порядковый номер искомого члена ряда Фибоначчи. Для нахождения этого значения используется функция fib(), в качестве параметра которой передается введенный порядковый номер. Если он меньше трех, функция возвращает значение 1. Для вычисления значений, порядковый номер которых превышает 2, используется приведенный ниже алгоритм.

1. Пpиcвaивaютcянaчaльныeзнaчeнияпepeмeнным:minusTwo=1, minus0ne=1, answer=2. Значение переменной, содержащей номер искомой позиции, уменьшается на 3, поскольку две первые позиции обрабатываются выше.

2. Для каждого значения n вычисляем значение очередного члена последовательности. Делается это следующим образом: