Циклический алгоритм со счётчиком

Циклы с известным числом повторений

Циклический алгоритм — это алгоритм, в котором группа команд повторяется несколько раз. Повторяемые команды называют телом цикла, а само повторение — циклом. Циклы нужны, чтобы не записывать одни и те же действия много раз подряд: достаточно записать их один раз и указать, сколько раз повторить.

Для известного числа повторений можно использовать цикл «N раз» или цикл с параметром. В первом случае номер прохода не обязательно доступен в теле, во втором используется переменная-параметр. Выбор зависит от того, нужны ли значения этой переменной.

Что такое счётчик

Счётчик — это специальная переменная, которая считает уже выполненные повторения. Перед началом цикла счётчику задают начальное значение. После каждого прохода тела счётчик увеличивается на единицу. Когда счётчик достигает заданного числа, цикл завершается, и исполнитель переходит к следующим командам.

Запись цикла

Цикл со счётчиком записывают словами «повторить N раз». Внутри помещают тело цикла. В учебной записи начало цикла обозначают как нц, а конец — как кц.

нц 4 раз вперёд направо кц

Здесь команды «вперёд» и «направо» составляют тело цикла. Они выполнятся 4 раза подряд: вперёд, направо, вперёд, направо, и так четыре пары. Записывать восемь команд вручную не нужно — об этом позаботится цикл.

Как считает счётчик

Проследим работу счётчика по шагам для цикла, который повторяется 4 раза.

После четвёртого прохода счётчик достиг нужного значения, и цикл закончился. Благодаря циклу алгоритм получается коротким и понятным: тело записано один раз, а выполняется столько раз, сколько указано.

Где применяют такие циклы

Циклы со счётчиком используют, когда нужно нарисовать фигуру с равными сторонами, повторить шаги исполнителя или несколько раз выполнить одинаковый расчёт. Например, чтобы исполнитель прошёл квадрат, тело «вперёд, направо» повторяют ровно 4 раза — по числу сторон квадрата. А чтобы нарисовать пятиконечную звезду или правильный шестиугольник, меняют только число повторений, а тело цикла остаётся почти таким же.

Циклы со счётчиком сравнивают с циклами, у которых число повторений заранее неизвестно. В таких случаях повторение продолжается, пока выполняется некоторое условие, и используют цикл с условием. Но если число шагов известно сразу, цикл со счётчиком — самый удобный и понятный выбор.

Частые ошибки. Не забывай указывать правильное число повторений: при ошибке исполнитель сделает на один шаг меньше или больше, чем нужно. Проверяй границу внимательно: «повторить 4 раза» — это ровно четыре прохода тела, не три и не пять.

Цикл «N раз» в КУМИР

Повторить действие заданное число раз можно без переменной-счётчика, доступной в теле. В КУМИР для этого есть конструкция нц N раз … кц. Слова «повторить» в её заголовке нет, а слово раз пишется именно так даже после числа 3. Команды между началом и концом выполняются на каждом проходе.

Проверим программу по шагам

алг
нач
  цел s
  s := 0
  нц 3 раз
    s := s + 2
  кц
  вывод s
кон

До цикла s = 0, после первого прохода — 2, второго — 4, третьего — 6. Программа выведет 6. Присваивание s := 0 стоит снаружи: если поместить его перед прибавлением внутри тела, каждый проход будет начинаться заново и получится 2.

Когда нужен сам номер повторения, используют другую форму: нц для i от 1 до 3. В её теле переменная i принимает 1, 2 и 3. Например, прибавление i к первоначально нулевой сумме даст 1 + 2 + 3 = 6. В первом варианте прибавляли три двойки, во втором — три разных числа. Одинаковый ответ не означает одинаковый алгоритм.

Задание для самопроверки

В редакционном примере замените начальное значение s на 5, число повторений — на 4, а прибавляемое число — на 3. Выпишите значения s после каждого прохода. Ответ: 8, 11, 14, 17; выводится 17. Не включайте начальную пятёрку в число выполненных проходов.

Справочные материалы: Циклы с известным числом повторений — исходная тема. Связанные уроки: Дерево вариантов и перебор, Поиск пути по графу.

Кратко о главном

• Циклический алгоритм повторяет группу команд — тело цикла.
• В цикле со счётчиком число повторений известно заранее.
• Счётчик считает выполненные проходы и завершает цикл при нужном значении.
• Цикл делает алгоритм короче: тело записывают один раз.