Теоретические положения

Лабораторная работа №4

«Программирование в MathCad с использованием цикла WHILE. Создание программ циклической структуры»

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

Теоретические положения

Цикл типа while управляется истинностью некоторого условия, вследствие чего нет необходимости знать заранее число выполнений цикла. Важно только, чтобы где-нибудь внутри цикла или в другом выполняемом участке программы присутствовал оператор, делающий условие цикла ложным. В противном случае цикл будет выполняться бесконечно. Если выполняемая программа зациклилась, то ее можно остановить нажатием клавиши[Esc].

Формат записи оператора While

While условие Тело цикла

В теле цикла должен быть хотя бы один оператор, влияющий на логическое условие. В противоположном случае оператор будет работать бесконечно долго в случае истинности условия.

В качестве условия используются операторы отношения или логические операции.

x>0.5; y>x; (A>B) (C>x)

С помощью оператора While реализуют базовую структуру программирования ”цикл с предусловием”.

Оператор While вводят в программный блок нажатием на кнопку While на палитре Programming, либо нажатием клавиш Ctrl + ].

Операторы While, так же как и For, могут быть вложенными.

While условие 1 While условие 2 Тело цикла

Чтобы записать цикл типа while, нужно:

· Щёлкнуть по кнопке “while” в панели программирования.

· Напечатать условие выполнения в верхнем поле ввода. Обычно это — логическое выражение, подобное показанному.

· Записать в оставшемся поле ввода выражение, подлежащее повторяющемуся вычислению. Введение дополнительных полей ввода осуществляется путем нажатия кнопки “Add Line” на панели программирования.

На Рисунке 1 показана чуть более объемная программа, включающая цикл типа while. Обнаружив заголовок цикла типа while, Mathcad проверяет условие цикла. Если оно истинно, то Mathcad выполняет тело цикла и снова проверяет условие. Если оно ложно, то Mathcad заканчивает выполнение цикла.

Рисунок 1: Использование цикла типа “while” для отыскания первого вхождения заданного числа в матрицу.

Оператор “break”

Часто удобно выйти из цикла или остановить исполнение программы при выполнении некоторого условия. Например, для программы на Рисунке 5 существует возможность зацикливания. Если каждый элемент из v меньше, чем thresh, то условие никогда не станет ложным и поиск выйдет за пределы вектора, что приведет к сообщению об ошибке “индекс вне границ”. Чтобы это не случилось, можно использовать оператор break, как показано на Рисунке 2.

Программа на Рисунке 2 возвратит 0 в случае, если не будет найдено ни одного элемента, превосходящего thresh. В противном случае она возвращает индекс и значение первого элемента, превосходящего thresh.

Чтобы ввести оператор break, нужно щёлкнуть по кнопке “break” на панели программирования. Подчеркнем, что в примере на Рисунке 6 нужно сначала щёлкнуть по кнопке “break” и только потом по кнопке “if”.

Рисунок2: Пример из Рисунка 2, измененный таким образом, чтобы возвращались индекс и значение элемента массива. Оператор “break” использован для предотвращения ошибки в тех случаях, когда величина thresh оказывается слишком большой.

Примеры:

1) Составить программу вычисления суммы ряда S= с заданной точностью Е=0,001

Считать , что требуемая точность достигнута, если очередное слагаемое оказалось по модулю меньше, чем Е. Это значит , что все последующие слагаемые в сумме можно не учитывать.

м

2) Вычислить сумму чётных чисел в интервале1..20.

Замечание: вводить логическое = в операторе “if” с панели Boolean