Разветвляющиеся алгоритмы

Сентябрь 2, 2022

Главная
Алгебра
Разветвляющиеся алгоритмы

Содержание

2. Операция «,» (запятая) Данная операция используется при организации строго гарантированной последовательности вычислений (обычно используется там, где
3. Используя «запятую» в операции присваивания, нужно помнить, что операция присваивания выполняется справа на лево, поэтому последним
4. Пример ошибки: Вычислить Обозначив числитель a, знаменатель b запишем: a = 2 * cos ( x
5. Операции сравнения В языке Си используются следующие операции сравнения (отношения между объектами): == Равно; != Не
6. В языке Си нет логического типа данных, в С++ это тип bool. Операции сравнения на равенство
7. Логические операции Логические операции в порядке убывания приоритета: ! – Логическое «НЕ», отрицание (инверсия); && –
8. Общий вид бинарных операций И и ИЛИ Выражение_1 Операция Выражение_2 1. В операции И (&&) результат
9. Логические операции «И» и «ИЛИ» имеют меньший приоритет, чем операции сравнения. Примеры: 1) y > 0
10. Побитовые логические операции (~, &, |, ^), операции над битами (>>, В языке Си предусмотрен набор
11. Условный оператор Условный оператор if (если) используется для разветвления процесса выполнения кода программы на два направления.
12. Примеры записи: 1) if (x > 0) y = 0; 2) if (i != 1) {
13. Форма полного (составного) оператора: if (Выражение) Оператор_1 ; else Оператор_2 ; Если Выражение Истинно, то выполняется
14. Операторами 1, 2 могут быть любые, в том числе и условные. Если есть вложенные операторы if-else,
15. В следующей цепочке операторов if-else-if Выражения 1,2,3 просматриваются последовательно: if (Выражение_1) Оператор_1; else if (Выражение_2) Оператор_2;
16. Замечание 1. Наиболее распространенной ошибкой является использование в Выражении операции присваивания «=» вместо операции сравнения на
17. Пример 1: if (x else if(x > 0) cout cout Пример 2: вычислить Более корректной для
18. Условная операция «?:» Условная операция – тернарная, т.к. в ней участвуют три операнда. Ее форма: Выражение_1
19. Пример: найти максимальное между a и b, используя оператор if и условную операцию. 1. Используя оператор
20. Оператор альтернативного выбора Составной оператор switch (переключатель) предназначен для разветвления процесса вычислений на несколько направлений. Общий
21. Сначала вычисляется Выражение, указанное в заголовке, затем оно сравнивается с Константами, которые фактически выполняют роль меток.
22. Оператор break (разрыв) выполняет выход из оператора switch. Если по совпадению с каждой Константой должна быть
23. . . . int i = 2; switch ( i ) { case 1: cout case
24. Пример switch без break: . . . int i = 2; switch ( i ) {
26. Скачать презентацию

Слайд 2

Операция «,» (запятая)
Данная операция используется при организации строго гарантированной последовательности вычислений

(обычно используется там, где по синтаксису допустима только одна операция, например, в операторе for). Форма записи:
Выражение_1, … , Выражение_N;
Выражения 1, 2, …, N вычисляются последовательно друг за другом и результатом будет значение последнего Выражения_N, например:
m = ( i = 1, j = i + 1, k = 6, n = i + j + k );
получим последовательность вычислений, взятых в скобки:
i = 1, j = i + 1 = 2, k = 6, n = 1 + 2 + 6,
в результате m = n = 9.

Слайд 3

Используя «запятую» в операции присваивания, нужно помнить, что операция присваивания выполняется

справа на лево, поэтому последним будет Выражение_1:
Операнд = Выражение_1, … , Выражение_N;
Тогда предыдущий пример (без скобок) следует записать:
m = n = i + j + k, k = 6, j = i + 1, i = 1;
получим последовательность аналогичных вычислений:
i = 1, j = i + 1 = 2, k = 6, n = 1 + 2 + 6,
в результате m = n = 9.

Слайд 4

Пример ошибки: Вычислить
Обозначив числитель a, знаменатель b запишем:
a = 2

* cos ( x – M_PI / 6 );
b = 0,5 + sin ( y );
t = a / b;
В последней операции будет ошибка «Деление на ноль», т.к. в b = 0,5 + sin ( y );
Выражение_1 = 0, Выражение_2 = 5 + sin ( y ).
В результате b = 0;

Слайд 5

Операции сравнения
В языке Си используются следующие операции сравнения (отношения между объектами):
==

Равно; != Не равно;
< Меньше; <= Меньше либо равно;
> Больше; >= Больше либо равно.
Пары символов разделять нельзя.
Общий вид операций отношений:
Операнд_1 Знак_Операции Операнд_2
Операндами могут быть любые арифметические выражения и указатели.
Арифметические выражения перед сравнением вычисляются и преобразуются к одному типу.
Результат операции имеет значение 1 (true), если отношение Истинно, или получено не нулевое значение, в противном случае 0, т.е. Ложно (false).

Слайд 6

В языке Си нет логического типа данных, в С++ это тип

bool.
Операции сравнения на равенство и неравенство имеют меньший приоритет, чем остальные операции отношений.
Арифметические операции имеют больший приоритет над операциями сравнения.
Примеры. Какие будут результаты в следующих выражениях:
int a = 2, b = 5, x;
1) x = a % b == 0;
2) x = a * b > 3;
3) x = (a != 0) + (b == 5);

Слайд 7

Логические операции
Логические операции в порядке убывания приоритета:
! – Логическое «НЕ», отрицание

(инверсия);
&& – Логическое «И», конъюнкция (умножение);
|| – Логическое «ИЛИ», дизъюнкция (сложение).
Операндами логических операций могут быть любые скалярные объекты. Ненулевое значение операнда Истинно (1), нулевое – Ложь (0). Результат логической операции 1, или 0.
Общий вид унарной операции отрицания, которая изменяет значение Операнда на противоположный:
! Операнд
Примеры ( ! Истина – Ложь ):
1) !0 → 1
2) !5 → 0
3) x = 10; ! (x > 0) → 0 Нужны ли скобки?

Слайд 8

Общий вид бинарных операций И и ИЛИ
Выражение_1 Операция Выражение_2
1. В операции

И (&&) результат 1 только если Истинны оба Выражения, иначе – 0 (умножение).
2. В операции ИЛИ (||) результат 0 только если Ложны оба Выражения, иначе – 1 (сложение).
Особенность операций И и ИЛИ – экономное последовательное вычисление Выражений-Операндов:
1) если Выражение_1 операции И Ложно, то результат операции – 0 и Выражение_2 не вычисляется;
2) если Выражение_1 операции ИЛИ Истинно, то результат операции – 1 и Выражение_2 не вычисляется.

Слайд 9

Логические операции «И» и «ИЛИ» имеют меньший приоритет, чем операции сравнения.

Примеры:
1) y > 0 && x == 7 → 1, если оба выражения Истинны;
2) y > 0 || x == 7 → 1, если хотя бы одно выражение Истинно.
3) чтобы записать x ∈ [a, b] (a ≤ x ≤ b):
x >= a && x <= b
4) чтобы записать x ∈ [a, b] или x ∈ [с, d]:
(x >= a && x <= b) || (x >= c && x <= d)

Слайд 10

Побитовые логические операции (~, &, |, ^), операции над битами (>>,

<<)
В языке Си предусмотрен набор операций для работы с отдельными битами. Побитовые логические операции нельзя применять к переменным вещественного типа.
Обозначения операций:
~ Дополнение (унарная операция);
& Побитовое «И»;
| Побитовое включающее «ИЛИ»;
^ Побитовое исключающее «ИЛИ» – сложение по модулю 2;
>> Сдвиг вправо;
<< Сдвиг влево.

Слайд 11

Условный оператор
Условный оператор if (если) используется для разветвления процесса выполнения кода

программы на два направления.
Условный оператор может быть простым и полным.
Форма простого оператора:
if (Выражение) Оператор;
Выражение – логическое или арифметическое выражение, вычисляемое перед проверкой.
Если (if) Выражение истинно (не равно 0), то выполняется Оператор, иначе он игнорируется.
Оператор – простой или составной (блок) оператор.
Блок создаем, если необходимо выполнить более одного оператора (заключаем их в фигурные скобки).

Слайд 12

Примеры записи:
1) if (x > 0) y = 0;
2) if (i

!= 1) { – Создаем Блок
j++;
s = 1;
}
3) if (i != 1) j++, s = 1; – Используем Запятую

Слайд 13

Форма полного (составного) оператора:
if (Выражение) Оператор_1 ;
else Оператор_2 ;
Если

Выражение Истинно, то выполняется Оператор_1, иначе (else) – Оператор_2. Операторы 1, 2 могут быть простыми или составными (блоками).
Символ «;» перед словом else в языке Си обязателен.

Слайд 14

Операторами 1, 2 могут быть любые, в том числе и условные.

Если есть вложенные операторы if-else, то текущий else принадлежит ближайшему if, не имеющему else. Например:
if (n > 0)
if(a > b) z = a;
else z = b;
Здесь else связан со вторым if (a > b).
Если нужно связать else с внешним if, то используем операторные скобки (блок):
if (n > 0) {
if (a > b) z = a;
}
else z = b;
Обратите внимание, что после заголовка оператора if(Выражение) «;» не ставится!!!

Слайд 15

В следующей цепочке операторов if-else-if Выражения 1,2,3 просматриваются последовательно:
if (Выражение_1)

Оператор_1;
else
if (Выражение_2) Оператор_2;
else
if (Выражение_3) Оператор_3;
else Оператор_4 ;
Если какое-то Выражение оказывается истинным, то выполняется относящийся к нему Оператор и этим вся цепочка заканчивается.
Оператор_4 будет выполнен только, если все Выражения Ложны.

Слайд 16

Замечание 1. Наиболее распространенной ошибкой является использование в Выражении операции присваивания

«=» вместо операции сравнения на равенство «==» (два знака равно). Например, в следующем операторе синтаксической ошибки нет
if (x = 5) a++;
но значение а будет увеличено на единицу независимо от значения переменной х, т.к. результатом операции присваивания х = 5 в круглых скобках является значение
5 ≠ 0 – Истина.
Замечание 2. Вычисления по равенству вещественных величин рекомендуются задавать в else.

Слайд 17

Пример 1:
if (x < 0) cout << " X отрицательное "

<< endl;
else
if(x > 0) cout << " X положительное " << endl; else
cout << " X равно нулю " << endl;
Пример 2: вычислить

Более корректной для double x, z; будет следующая запись
if (z < 1) x = z * z;
else
x = z + 1;

Слайд 18

Условная операция «?:»
Условная операция – тернарная, т.к. в ней участвуют три

операнда. Ее форма:
Выражение_1 ? Выражение_2 : Выражение_3
если Выражение_1 Истинно, то результат операции Выражение_2, иначе – Выражение_3. Каждый раз вычисляется только одно из Выражений 2 или 3.
Схема работы аналогична схеме полного оператора if :

Слайд 19

Пример: найти максимальное между a и b, используя оператор if и

условную операцию.
1. Используя оператор if :
if (a > b) max = a;
else max = b;
2. Используя условную операцию:
max = (a > b) ? a : b;
Условную операцию можно использовать также как и любое другое выражение.

Слайд 20

Оператор альтернативного выбора
Составной оператор switch (переключатель) предназначен для разветвления процесса вычислений

на несколько направлений.
Общий вид:
switch ( Выражение ) {
case Константа_1: Список_1 Операторов
case Константа_2: Список_2
...
case Константа_N : Список_N
default : Список_N+1 – Необязательная ветвь
}
Типы Выражения и Констант должны совпадать и могут быть только int (целый) или char (символьный).

Слайд 21

Сначала вычисляется Выражение, указанное в заголовке, затем оно сравнивается с Константами,

которые фактически выполняют роль меток.
Если значение Выражения совпало с одной из Констант, то выполняется соответствующий Список Операторов. После этого, если выход из switch в данной ветви не указан, последовательно выполняются все остальные ветви.
Константы должны иметь разные значения, но одного типа. Несколько меток могут следовать подряд, и тогда переход в указанную ветвь будет происходить при совпадении хотя бы одной из них. Порядок следования ветвей не важен.
Если Выражение не совпало ни с одной из Констант, то выполняется ветвь default, а при ее отсутствии – оператор, следующий за switch.

Слайд 22

Оператор break (разрыв) выполняет выход из оператора switch.
Если по совпадению

с каждой Константой должна быть выполнена только одна ветвь, в конце каждой из них используем break.
Пример switch с использованием оператора break:

Слайд 23

. . .
int i = 2;
switch ( i ) {

case 1: cout << " Case 1 " << endl; break;
case 2: cout << " Case 2 " << endl; break;
case 3: cout << " Case 3 " << endl; break;
default : cout << " Default " << endl; break;
}
cout << " End switch" << endl;
. . .
Результат:
Case 2
End switch

Слайд 24

Пример switch без break:
. . .
int i = 2;
switch (

i ) {
case 1: cout << " Case 1 " << endl;
case 2: cout << " Case 2 " << endl;
case 3: cout << " Case 3 " << endl;
default : cout << " Default " << endl;
}
cout << " End switch " << endl;
. . .
Результат в данном случае:
Case 2
Case 3
Default
End switch

Разветвляющиеся алгоритмы

Содержание

Операция «,» (запятая)Данная операция используется при организации строго гарантированной последовательности вычислений

Используя «запятую» в операции присваивания, нужно помнить, что операция присваивания выполняется

Пример ошибки: Вычислить Обозначив числитель a, знаменатель b запишем: a = 2

Операции сравненияВ языке Си используются следующие операции сравнения (отношения между объектами):==

В языке Си нет логического типа данных, в С++ это тип

Логические операцииЛогические операции в порядке убывания приоритета: ! – Логическое «НЕ», отрицание

Общий вид бинарных операций И и ИЛИВыражение_1 Операция Выражение_21. В операции

Логические операции «И» и «ИЛИ» имеют меньший приоритет, чем операции сравнения.

Побитовые логические операции (~, &, |, ^), операции над битами (>>,

Условный операторУсловный оператор if (если) используется для разветвления процесса выполнения кода

Примеры записи:1) if (x > 0) y = 0;2) if (i

Форма полного (составного) оператора: if (Выражение) Оператор_1 ; else Оператор_2 ;Если