Программирование и решение задач в пакете MathCAD

       

Программирование циклических алгоритмов


Циклическим алгоритмом (или просто циклом) называется алгоритм, содержащий вычисления, повторяющиеся при различных значениях некоторой переменной, названной параметром цикла, а сами повторяющиеся вычисления составляют тело цикла.

Типы циклов. По способам организации цикла можно выделить:

а) цикл типа арифметической прогрессии;

б) итерационный цикл.

Особенностью цикла типа арифметической прогрессии является изменение параметра цикла по закону арифметической прогрессии, и поэтому можно, не выполняя цикла, определить количество повторений цикла.

Пример 3.3.1.  Сформировать вектор z  из n элементов, определяемых соотношением:

                    

,  i = 1, …, n;   n = 10.

В этом примере i – параметр цикла, а тело цикла (вычисление элементов

) будет повторено n

= 10 раз, т.е. алгоритм является циклом типа арифметической прогрессии.  ¨

В итерационном цикле невозможно «априори», т.е. не выполняя вычислений, определить число повторений тела цикла из-за разнообразных условий завершения цикла.

Пример 3.3.2.  Вычислить приближенное значение

, используя итерационную процедуру:

          

           (3.3.1)

В качестве приближенного значения

принимается
, удовлетворяющее условию:

                                

,                                                         (3.3.2)

где

 – заданная точность вычисления корня квадратного. Даже задав конкретные значения
 (например, а = 9, 
), невозможно априори определить количество повторений цикла. ¦

Программирование цикла типа арифметической прогрессии. Параметр такого цикла задается дискретной переменной (называемой также ранжированной переменной), и тогда конструкции, входящие в тело цикла, располагаются начиная от этого описания и до конца документа MathCAD или до конструкции, переопределяющей дискретную переменную – параметр цикла.

Фрагмент документа, в котором реализован алгоритм решения задачи примера 3.3.1 приведен на рис. 3.3.1.

 

Рис. 3.3.1. Формирование вектора z

примера 3.3.1

На рис. 3.3.2 приведен фрагмент документа, формирующий матрицу  (двумерный массив) по следующему правилу:

            

.           (3.3.3)

Очевидно, что этот цикл имеет уже два параметра: i

– параметр, определяющий номер строки;  j – параметр, определяющий номер столбца матрицы. Напомним, что такой цикл называется двойным циклом.



Содержание раздела