Программирование презентация

P

Условие (предикат):
выражение, результатом которого может быть true или false
В зависимости от значения выражения в программе может быть выполнена передача управления тому или иному узлу обработки

true

false

S

Состояние действия

Состояние действия

Состояние действия

Состояние действия

[true]

[false]

S1

S2

[true]

[false]

S1

…
int main()
{
…

if (i)
{
if (j) инструкция 1;
if (k) инструкция 2;
else инструкция 3;
}
else инструкция 4;
…
}

…
int main()
{
…

if (i)
{
if (j) инструкция 1;
if (k) инструкция 2;
else инструкция 3;
}
else инструкция 4;
…
}

Во вложенных условных инструкциях раздел else всегда связан с ближайшим предшествующим инструкцияом if, находящимся с ним в одном блоке и не связанном с другим разделом else.

…
int main()
{
…
if (Выражение)
инструкция;
else if (Выражение)
инструкция;
else if (Выражение)
инструкция;
…
else
инструкция;
…
}

if (grade>=90) cout << “excellent”;
if (grade>=70 && grade<90) cout << “very good”;
if (grade>=50 && grade<70 ) cout << “good”;
if (grade >=15 && grade<50) cout << “poor”;
if (grade<15) cout << “very bad”;

Задача.
Даны три вещественных числа a, b, c. Записать на языке С++ алгоритм нахождения наименьшего из этих чисел

Алгоритм 1 (используем цепочку if –then-else)

if ((a <= b) && (a<=c)) min = a;
else if ((b <= c) && (b<=a)) min = b;
else if ((c<=b) && (c<=a)) min = c;

if ((a<=b) && (a<=c)) min = a;
else if ((b<=c) && (b<=a)) min = b;
else min=c;

if ((a<=b) && (a<=c)) min = a;
else if (b<=c) min = b;
else min = c;

Алгоритм 2 (простой и надежный)

min = a;
if (b < min) min = b;
if (c < min) min = c;

Алгоритм 3 (вложенные if… else)

if (a <= b)
if (a <= c) min = a;
else min = c;
else
if (b <=c ) min = b;
else min = c;

Алгоритм 1 (используем цепочку if –then-else)

if (a<=b) and (a<=c) then min = a;
else if (b<=c) then min = b;
else min = c;

Алгоритм 2 (простой и надежный)

min = a;
if (b < min) min = b;
if (c < min) min = c;

Алгоритм 3 (вложенные if… else)

if (a <= b)
if (a <= c) min = a;
else min = c;
else
if (b <=c ) min = b;
else min = c;

?

Результат: законченная программа вычисления min (a,b,c)

[Выражение 1 true]

Вернуть значение Выражения 2

Вернуть значение Выражения 3

[Выражение 1 false]

int main() // Calculates min value of a,b,c
{
float a=0, b=0,c=0, min=0;
cout << "Enter a, b, c divided by blanks:";
cin >> a >> b >> c;
if (a <= b)
if (a <= c) min = a;
else min = c;
else if (b <=c ) min = b;
else min = c;
cout << endl << "The minimum value is " << min;
getch ();
return 0;
}

int main() // Calculates min value of a,b,c using conditional operator
{
float a=0, b=0,c=0, min=0;
cout << "Enter a, b, c divided by blanks:";
cin >> a >> b >> c;


min = a<=b ? (a<=c ? a : c) : (b<=c ? b : c);


cout << endl << "The minimum value is " << min;
getch ();
return 0;
}

int f1(int n) // first message if non-zero number entered
{
cout << endl << n;
return 0;
}

int f2() // second message if non-zero number entered
{
cout <<" entered.\n";
return 0;
}

int f3() // message if zero entered
{
cout <<"\nZero entered.\n";
return 0;
}

[true]

[false]

Действия для 1

break

[true]

[false]

Действия для 2

break

[true]

[false]

Действия для n

break

Default: действия по умолчанию

Рассмотрим возможные входные значения i

Если i == 1
или i == 2
или i == 3

Если i == 4

Если i == 5

Если (i != 1) & (i !=2) & (i !=3) & (i !=4) & (i != 5)

Тело цикла может не исполняться ни разу
Требует инициализации переменных условия до входа в цикл

S

[true]

[false]

#include
using namespace std;

int main() // Waiting for a char and displays it's ASCII code
{
char ch = 0; // inits var that condition contains
while (ch != 27) // while not Esc pressed
{
ch=_getch(); // changes var that condition contains
cout << ch << " = " << ch+0 << endl;
}
return 0;
}

Мелкая шалость: неявное преобразование к int

#include
using namespace std;

int main() // Waiting for a char and displays it's ASCII code
{
char ch = 27; // inits var ch with 27 and the condition will be false !!!
while (ch != 27) // the body of the cycle can’t be executed
{
ch=_getch(); // changes var that condition contains
cout << ch << " = " << ch+0 << endl;
}
return 0;
}

#include
using namespace std;

int main() // Waiting for a char and displays it's ASCII code
{
char ch=27; // or simply char ch;
while ( (ch = getch ()) != 27) // the best way to enter ch
cout << ch << " = " << static_cast (ch) << endl;

return 0;
}

устранили мелкую шалость

В отличие о первой версии значение Esc не выведется

Постановка задачи
Методом последовательных приближений найти решение уравнения x-cos(x)=0 с заданной точностью r.

Математическая модель .
Перепишем уравнение в виде x=f(x)
Выберем начальное приближение x0
Положим x1=f(x0);
x2=f(x1);
…
xn=f(xn-1)
Погрешность d = |xn-1-f(xn-1)| = |xn-1-xn|
Условие сходимости: |f'(x)|<1

Вывести значение x

[d>r]

[d

Инициализировать текущую погрешность d=2*r

Вывести значение x

Вычислить y=cos(x)

[d>r]

[d<=r]

Инициализировать текущую погрешность d=2*r

Положить d=|x-y|

Положить x=y

Данные.
Заданная точность float r
Текущая погрешность float d
Текущее значение xn-1 float x
Текущее значение f(xn-1) float y
Алгоритм.
1. Задать x=x0, r
2. Уточнить решение методом последовательных приближений
3. Вывести значение x

Метод последовательных приближений

1. Задать x=x0, r

2. Инициализировать d

3. Пока d>r выполнить

Данные

3. 1. Вычислить y=cos(x)

3. 2. Положить d = |x-y|

3. 3. Положить x=y

4. Вывести значение x

Опасность :
если величина r сопоставима с погрешностью чисел float, то цикл никогда не завершится !!!

Тело цикла обязательно исполняется хотя бы один раз
Не требует обязательной инициализации переменных условия до входа в цикл

do
инструкция;
while (Условие)

do
{
инструкция1;
инструкция2;
…
}
while (Условие)

S

[true]

[false]

Постановка задачи
Методом последовательных приближений найти решение уравнения x-cos(x)=0 с заданной точностью r.

Математическая модель .
Перепишем уравнение в виде x=f(x)
Выберем начальное приближение x0
Положим x1=f(x0);
x2=f(x1);
…
xn=f(xn-1)
Погрешность d = |xn-1-f(xn-1)| = |xn-1-xn|
Условие сходимости: |f'(x)|<1

Метод последовательных приближений

Предварительная инициализация d не нужна !!!

Алгоритм на псевдокоде: уточнение с циклом do-while

Здесь тоже предварительная инициализация r не обязательна

Алгоритм на псевдокоде: контроль величины точности с циклом do-while

S

[true]

[false]

Прира-щение

Инициализация

Тело цикла может не исполняться ни разу
Инициализация переменных условия обычно выполняется в заголовке цикла
Не следует изменять переменные условия в теле цикла

Время выполнения – 10,4 микросекунды

Время выполнения – 7,2 микросекунды

Данные.
Число рассчитываемых значений +1 unsigned short n
Текущее значение аргумента double x
Текущее значение функции double y
Приращение аргумента double delta
Счетчик unsigned short i
Алгоритм.
Задать число значений n и приращение delta
Напечатать шапку таблицы
3. Для всех i от 0 до n выполнять
3.1 Положить x = delta*i
3.2 Вычислить y = sin(x)
3.3 Вывести значения x и y

Данные.
Начальное значение аргумента double x_beg
Конечное значение аргумента double x_end
Текущее значение аргумента double x
Текущее значение функции double y
Приращение аргумента double delta

Алгоритм.
Задать x_beg, x_end и delta
Напечатать шапку таблицы
3. Для всех x от x_beg до x_end с шагом delta выполнять
3.1 Вычислить y = sin(x)
3.2 Вывести значения x и y

int main()
{
const double x_beg = 0, x_end = 1, delta = 0.1;
cout <<" x y" << endl;
cout <<"-----------------------" << endl;
for (double x = x_beg ; x==x_end; x += delta )
{
double y = sin (x);
cout << setw(8) << x << setw(15) << y << endl;
}
_getch();
return 0;
}

0 1
1 2
2 4
3 8
4 16
5 32 6 64 7 128 8 256 9 512
10 1024

Операция последовательного вычисления «запятая» может применяться в разделах инициализации и вычисления приращения. Ее применение в разделе условия бессмысленно (возвращается в качестве условия последнее значение)

…
for (unsigned int i=0; i < 2000000; i++); // time delay for 200000 loops
…
for (unsigned int t_beg=time(NULL); time(NULL) - t_beg != 10; );
// time delay for 10 sec. Perversion? May be…
…
for ( ; ; ); //endless loop

do
инструкция;
while (Условие);

for (Иниц-я; Условие; Приращ-ие)
инструкция;

do
инструкция;
while (Условие)

for (Иниц-я; Условие; Приращ-ие)
инструкция;

do
инструкция;
while (Условие)

for (Иниц-я; Условие; Приращ-ие)
инструкция;

true

инструкция do
{
инструкция1;
инструкция2;
continue;
инструкция3;
инструкция4;
…
}
while (Условие_цикла) ;

инструкция do
{
инструкция1;
инструкция2;
if (Условие_перехода) continue;
инструкция3;
инструкция4;
…
}
while (Условие_цикла) ;

true

true

инструкция do
{
инструкция1;
инструкция2;
if (!Условие_перехода)
{
инструкция3;
инструкция4;
…
}
}
while (Условие_цикла) ;

true

true

true

true

true