Операторы цикла с условием

 

 

В Турбо-Паскале применяются два оператора цикла с условием:

 

While "условие" DO "оператор";

 

- цикл с предусловием: проверка условия перед каждым выполнением "оператора",

 

Repeat "операторы" Until "условие";

 

- цикл с постусловием: проверка условия после каждого выполнения "операторов".

Здесь "условие" - выражение логического типа (Boolean).

 

Схема выполнения операторов имеет вид:

False

While Repeat

"операторы"

True

Do False

"оператор" Until

True

 

В цикле While. . . "оператор" выполняется если условие верно (True), если условие ложно (False), то цикл заканчивается, т. е. цикл While. . . повторяется пока выполняется условие.ЦиклWhile. . . начинается проверкой условия, поэтому, если начальное условие ложно, то "оператор" не выполняется ни разу. Для включения в тело цикла нескольких операторов применяется составной оператор: Begin "операторы" end.

 

Цикл Repeat. . . повторяется, если условие ложно (False), и заканчивается, если условие верно (True), т. е. цикл Repeat. . . повторяется до выполнения условия. Цикл Repeat. . . заканчивается проверкой условия, поэтому "операторы" выполняются не менее одного раза. В теле цикла может записываться более одного оператора.

Циклы с условием обычно используются в тех случаях, если количество повторений блока операторов заранее не известно, например, при расчете суммы членов бесконечного ряда с заданной погрешностью.

Сумма членов бесконечной последовательностиa₁, a₂, a₃, . . . , a_N, . . . называется бесконечным рядом и записывается в виде:

a₁ + a₂ + a₃ +. . . + a_N+. . . .

Здесь a_N - общий член ряда. Сумма конечного числа членов ряда называется частичной суммой и обозначается " S_N ". Если сумма членов бесконечного ряда имеет конечный

 

предел "S", то ряд называется сходящимся. Для некоторых рядов получены формулы расчета суммы членов ряда. Например, сумма членов числового ряда:

 

1 + 1/3² + 1/5² + . . . + 1/(2*N-1)² + . . . имеет предел S = Pi²/8;

и общий член a_N= 1/(2*N-1)², где N = 1, 2, 3, .. .

Для сходящегося ряда вычисляется последовательность частичных сумм с заданной погрешностью. Абсолютная погрешность расчетов определяется по формуле Eps=abs(S-S_N), либо Eps=abs(a_N), если значение S неизвестно. Относительная погрешность расчетов определяется по формуле Eps_o=abs((S-S_N)/S), либо Eps_o=abs(a_N/S_N). Частичные суммы вычисляются по формуле: S_N = S_N-1 + a_N;

Для знакопеременного ряда следует добавить k₁=-1, а в цикле: k₁:=-k₁, a_N=k₁*a_N. В некоторых случаях "N"-ый член ряда выражается через "N-1"-ый, например, для ряда:

 

1 + 1/2! + 1/4! + 1/6! + . . . + 1/(2*N)! + . . . ; N = 0, 1, 2, . . .

 

общий член ряда вычисляется по формуле: a_N = a_N-1*k;

Параметрk = a_N/a_N-1;- коэффициент роста вычисляется предварительно (до написания программы). Для данного ряда

 

a_N = 1/(2* N )! = 1/( 1*2*. . . *(2*N-2)*(2*N-1)*2*N);

a_N-1 = 1/(2*(N-1))!= 1/((2*N-2))!= 1/(1*2*. . . *(2*N-2));

 

k = a_N/a_N-1 = 1/((2*N-1)*2*N).

ЗдесьN! = 1*2*3*. . . *N;- вычисление факториала числа "N", причем 0! = 1.

Расчет частичных сумм производится в цикле с условием, например, для данного ряда операторами:

 

N:= 0; a:= 1; SN:= 1; e:= 2. 7182828; S:= (e2 + 1)/e;

repeat N:= N+1; k:= 1/((2*N-1)*2*N); a:= a*k;

SN:= SN+a;

Writeln('Частичная сумма Sn=', Sn:-11:6, '_ _ n=', n:2);

until abs(S-Sn) < eps;{ eps - допустимая погрешность расчетов}

Writeln('_ _ _ Сумма ряда S =', S :-11:6);