Формат записи оператора For:

Лабораторная работа №3

Лабораторная работа №3 «Программирование в MathCad с использованием цикла for. Создание программ циклической структуры»

Цель работы: изучить правила разработки циклических программ в MATHCAD с циклом FOR

Теоретические положения

Оператор for предназначен для организации в программных блоках циклических вычислений с заранее известным количеством повторений.

Формат записи оператора For:

For v s   тело цикла

где v – это идентификатор параметра цикла. Он формируется по тем же правилам, что и имена переменных и функций.

S – это список значений, который может принимать параметр во время работы оператора for. В качестве списка значений можно использовать:

1. ранжированную переменную, сформированную по правилам:

Nbegin..Nend

Nbegin, Nbegin + Step..Nend

2. перечень значений, например:

N1,N2,N3

3. вектор, например:

Тело цикла – это оператор или группа операторов, которые должны быть выполнены определенное число раз. Тело цикла может быть простым (состоять из одного оператора) или составным (из нескольких операторов). В последнем случае операторы тела цикла охватывают вертикальной чертой. В этом случае структура оператора for имеет вид:

Оператор For работает следующим образом.

В начале параметру цикла присваивается значение, равное значению первого элемента в списке S, а затем выполняются операторы, входящие в тело цикла. После выполнения тела цикла параметру цикла присваиваются значение, равное значению второго элемента в списке S и снова выполняется операторы тела цикла. Этот процесс будет продолжатся до тех пор, пока параметр цикла не станет равным значению последнего элемента в списке S.

for v s

После этого оператор for прекращает свою работу и управление передается оператору, стоящему за оператором for.

С помощью оператора for реализуют базовую структуру программирования цикл.

Оператор for вводят в программный блок нажатием на клавиатуре for на палитре Programming, либо нажатием клавиш Shift + Ctrl + “. После нажатия в программном блоке появится шаблон с тремя пустыми черными квадратами.

Если в теле цикла оператора for находится еще один оператор for, то его называют вложенным. Например:

Такая конструкция работает следующим образом. Вначале параметру цикла V1 присваивается значение первого элемента из S1, а затем выполняется вложенный оператор for. После этого V1 присваивается значение второго элемента из S1 и снова выполняется вложенный оператор for, и так далее, до тех пор пока V1 не станет равным значению последнего элемента в списке S1.

for V1 S1

for V2 S2

тело цикла

Для создания цикла типа for:

· Щёлкните по кнопке “for” на панели программирования.

· Напечатайте в поле ввода слева от знака Î имя переменной цикла.

· Введите в поле справа от знака Î диапазон значений, в котором должна изменяться переменная цикла. Форма задания диапазона в точности такая же, как и для дискретного аргумента. Подробности см. в Главе “Дискретные аргументы”

· В оставшееся поле ввода впечатайте выражение, подлежащее повторяющимся вычислениям. Обычно оно включает в себя переменную цикла. Дополнительные поля ввода можно создать щелчком по кнопке “Add Line” в панели программирования.

В верхней половине Рисунка 1 показан цикл типа for, используемый для сложения последовательности целых чисел. Неопределенная переменная на Рисунке 1 напоминает о том, что определение переменной цикла является локальным для программы, ее содержащей, и не видно нигде вне программы.

В нижней половине рисунка приведен пример, в котором переменная цикла определена не с помощью диапазона, а через элементы вектора. Хотя выражение справа от символа Î является обычно диапазоном, оно может быть также вектором или списком скаляров, диапазонов и векторов, разделенных запятыми.

Рисунок 1: Использование цикла типа “for” с переменными цикла двух различных видов

Пример1

Составить программу вычисления суммы ряда S=1+2+3+…+n, где n – наперёд заданное число

Вариант решения задачи в Вариант решения задачи в

виде программы-переменной: виде программы-функции:

Sum(5) = 15

Пример 2

Написать с помощью оператора For программу вычисления суммы чисел 3, 100, -10, 50

Пример 3

Составить программу вычисления суммы ряда S=y1+y2+…+yn=∑ yi

где n – наперед заданное число элементов ряда. Каждое 1-ое слагаемое ряда вычисляется по формуле:

yi=

Решение:

Пример 4

Найти сумму всех нечётных чисел от 1 до n, где n – некоторое заданное натуральное число.

Пример 5

Условие задачи: дано натуральное число n,

Требуется получить:

Решение данной задачи поясним следующим алгоритмом.

Алгоритм решения задачи:

F=F*