Что такое вложенный цикл информатика

к задачам из плаката
«Выбери свой университет»
в школах Москвы

Источник

§ 8.10. Вложенные циклы

Содержание

Синтаксис вложенных циклов

Когда на каждый шаг цикла необходимо выполнять некоторый набор инструкций другого цикла, применяется структура вложенных циклов. По отношению друг к другу эти циклы называются внешним и вложенным. Если условия циклов зависят от значения счетчиков, то создаются два счетчика: один для внешнего цикла, а другой для вложенного. При этом, значение счетчика вложенного цикла должно обнуляться (или получать значение по умолчанию) на каждом шаге внешнего цикла. Рассмотрим простой пример.
Задача 1. Вывести таблицу Пифагора (таблицу умножения в форме матрицы).

Блок-схема

Матричный вывод используется довольно часто, особенно для массивов. Матрица представляет собой прямоугольную таблицу. Данные в ней распределяются по строкам и столбцам. Строки матрицы перебирает внешний цикл, а элементы столбцов – вложенный. После завершения работы вложенного цикла, когда вывод значений элементов строки во вложенном цикле завершен, осуществляется переход на новую строку.
Приведем пример вложенных циклов в программе с черепахой.
Задача 2. Составить программу рисования по окружности 12 шестиугольников так, чтобы одна из вершин шестиугольника была обращена к центру окружности, а две другие, смежные с ней, касались шестиугольников по соседству. Заливку шестиугольников выполнить случайными цветами. Сторону шестиугольника d ввести с клавиатуры.

Многократная вложенность

В принципе, количество вложенных друг в друга циклов может быть неограниченно большим. Но на практике, количество вложенных циклов редко превосходит 4. Также, как и в случае с условной инструкцией, глубокую вложенность цикловых инструкций следует избегать, так как это увеличивает сложность алгоритма и значительно усложняет его читаемость.
Рассмотрим наглядно многократную вложенность на примере программы в которой черепаха мостит плитку по всей площади холста.
Задача 3. Составить программу мощения черепахой квадратной плитки по всей площади холста. Цвет плитки определить случайным образом. Длину стороны плитки d ввести с клавиатуры.

Возможный вывод
d = 50

Основную часть программы (мощения одного ряда) с небольшими изменениями мы взяли из предыдущей программы. Третий (внешний) цикл нам нужен для того, чтобы подготовить (сместить на нужную позицию) черепаху для рисования следующего ряда ниже. Количество плиток по горизонтали и вертикали определяется делением ширины (или высоты) окна на длину стороны квадрата ( d ). Аналогично осуществляется мощение другими геометрическими фигурами. Обратите внимание, что вложенный цикл фактически выполняет одни и те же инструкции. Такой код рекомендуется выносить из основной программы в функцию. С этим понятием мы познакомимся позднее.

Вывод по образцу

Следует сказать, что условие вложенного цикла может зависеть от изменения переменных во внешнем цикле, например счетчика. Это может сделать программу более эффективной по количеству выполняемых шагов цикла и, возможно, избавиться от использования условной инструкции в теле цикла. Рассмотрим пример задачи, в которой реализуется такой подход.
Задача 4. Вывести на экран треугольник с помощью символа ‘*’ по образцу:

Символьная длина нижней стороны вводится с клавиатуры.

Вывод при n = 10 см. выше.
Обратите внимание, что на каждом шаге внешнего цикла значение переменной i увеличивается, а значит будет увеличиваться количество шагов вложенного цикла, поскольку изменение переменной j поставлено в зависимость от изменения переменной i (стр. 6).
Аналогично выводятся образцы с числами.
Задача 5. Вывести на экран числовой треугольник по образцу:

Вывод при n = 10 см. выше.
Существует и другой вариант, когда во вложенном цикле вывод того или иного символа можно производить по результатам работы условной инструкции. Приведем пример программы с условной инструкцией в теле вложенного цикла.
Задача 6. Вывести на экран матрицу по образцу:

Вывод при n = 9 см. выше.

Вложенные циклы и целые числа

Источник

Персональная страничка
Диканева Тараса
Викторовича

5.1. Вложенные циклы: теория

Циклы позволяют повторять выполнение любого набора операторов. В частности можно повторять много раз выполнение другого цикла. Такие циклы называются вложенными.

Пример 1. Напечатать числа в виде следующей таблицы

Данная таблица состоит из четырех строчек, в каждой из которых число 3 напечатано 5 раз. Строчку из пяти чисел можно напечатать с помощью одного цикла for:

Чтобы повторить вывод строчки 4 раза, вставляем этот цикл внутрь другого:

Типичная ошибка, когда в качестве счетчиков вложенных циклов (i и k в приведенном примере) используется одна и та же переменная. То есть нельзя в каждом из циклов использовать одну переменную i. Помнить об этом особенно важно, поскольку данная ошибка не обнаруживается на этапе компиляции. Ваша программа запустится, но делать будет вовсе не то, что вы от нее ждете. В приведенном примере (если допустить ошибку, заменив переменную k на i) внешний цикл выполнится всего 1 раз вместо 4-х. Возможна также ситуация, когда такая ошибка приведет к зацикливанию: внешний цикл будет выполняться бесконечно долго – программа зависнет.

Рассмотрим еще один пример.

Пример 2. Напечатайте числа в виде следующей таблицы:

Снова используем внешний цикл для вывода строк, а внутренний для отдельных чисел в одной строке. Используем также отдельную переменную-счетчик n, в которой будет храниться выводимое число.

Дополнительная переменная-счетчик (n) здесь введена для большей прозрачности алгоритма. Заметив, что всегда выполняется n = (i-1)*4+k, можно обойтись без нее.

Разумеется, ту же задачу можно решить без вложенных циклов (вообще говоря, обойтись без них можно всегда). Например, заметив, что числа, стоящие в конце каждой строки делятся на 4, делаем так:

Однако решения, основанные на вложенных циклах, как правило, интуитивно понятнее, их проще придумывать. Это связано с такой фундаментальной идеей программирования как разделение задачи на подзадачи. Выделяется отдельная часть решения задачи (вывод одной строки в приведенных примерах), затем с помощью внешнего цикла она выполняется много раз.

Типичные ошибки при написании вложенных циклов:

1. Наиболее частая ошибка – использование одной и той же переменной-счетчика для внешнего и внутреннего циклов. Выше она уже упоминалась.

2. При решении некоторых задач необходимо, чтобы одна переменная-счетчик на каждом шаге увеличивалась, а другая при этом уменьшалась. Следуя непостижимыми (для человека наделенного формально-логическим складом ума) путями интуитивного мышления многие студенты для решения этой задачи приходят к конструкции вида:

Если вы хоть что-то поняли про вложенные циклы, то вам должно быть очевидно, что к решению поставленной задачи эта конструкция не имеет никакого отношения.

Напомним, что в качестве пределов изменения переменной-счетчика цикла можно использовать произвольное выражение, дающее результат целого типа:

В частности, если речь идет о вложенных циклах, то пределы изменения переменной во внутреннем цикле могут зависеть от значения переменной внешнего цикла. Например:

Пример 3: Напечатайте числа в виде следующей таблицы:

Поскольку внутри цикла может находиться все, что угодно, то ничто не мешает разместить там два цикла. Например, так:

В заключение небольшое замечание, касающееся правильного стиля написания программы, содержащей множество циклов (в частности вложенных). Следует избегать одновременного использования в качестве счетчиков пар переменных с именами i и j, а также p и q. На вид они очень похожи, что часто приводит к трудно обнаруживаемым ошибкам.

Источник

Урок 2. Часть 2: Конструкции языка Си: циклы

Понятия счетчика и сумматора в Си

Счетчик:
При работе с счетчиком предусматриваются следующие действия:

Сумматор:
Работа с сумматором предполагает следующие шаги:

Цикл Си While

Цикл с предусловием. Пока условие истинно, выполняются операторы тела цикла.

Цикл с постусловием. Пока условие истинно, выполняются операторы тела цикла

main() < int i=2; do < i = i*2; printf("%d\n",i); >while (i 5
Ввод чисел осуществлять оператором си scanf, а вывод — printf

var i,numb:integer; begin i:=0; repeat readln(numb); if numb =5); end.

Операторы цикла Си for

for (переменная=начальное значение; условие; приращение значения) оператор;

Конструкция с составным оператором:

for (переменная=начальное значение; условие; приращение значения)

Пример:

for (int i=1; i for напечатать: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1

var i: integer; begin for i:=1 to 10 do write(i:3); for i:=9 downto 1 do write(i:3); end.

Вложенные циклы

var row, column, x: integer; begin for row:= 1 to 10 do begin for column:= 1 to 10 do begin x:= row * column; write(x:4); end; writeln; end; end.

var row,column:integer; begin for row:= 1 to 10 do begin for column:= 1 to row do write(‘*’:2); writeln; end; end.

Источник

• ← Что такое вспомогательный хетчинг при эко
• Что такое мыщелок большеберцовой кости →