מבוא לשפת סי סוגי לולאות שבוע שעבר... תוכנייה. לולאת while דוגמא: קליטת מספר חיובי ד'/כסלו/תשע "ב. משפטי if משפטי switch סוגי לולאות בשפת C דוגמאות

Transcription

1 מבוא לשפת C תירגול 6: לולאות שבוע שעבר משפטי if משפטי switch 2 תוכנייה סוגי לולאות סוגי לולאות בשפת C ברמת התקשורת עם המחשב מאפשר לחזור שוב ושוב על אותה סדרת פעולות ללא שיכפול קוד ברמת התקשורת האנושית מקביל לשימוש במילים "לכל" או "כל עוד" לדוגמא: "נחזור על הפעולה עבור כל איבר בקבוצה" דוגמאות 4 3 דוגמא: קליטת מספר חיובי לולאת while int num; printf( Enter a positive number: ); scanf("%d", &num); while (num <= 0) printf( Number must be positive\n ); printf( Please try again: ); scanf( %d, &num); מבנה הלולאה: while (expression) אם expression מתקיים )שונה מאפס(, יבוצע לאחר-מכן נבדוק שוב: אם expression שוב מתקיים, שוב יבוצע וכן הלאה, עד ש- expression לא יתקיים ייתכן ש- לא יבוצע כלל מתקיים מלכתחילה( )אם expression לא 5 6 1

2 דוגמא: קליטת מספר חיובי לולאת do-while int num; do printf( Enter a positive number: ); scanf( %d, &num); while (num <= 0); מה ההבדל )מבחינת המשתמש( בין שתי הגרסאות, אם מוקלד מספר חיובי כבר בניסיון הראשון? מה ההבדל )מבחינת המשתמש( בין שתי הגרסאות, אם נעשים כמה ניסיונות כושלים? מבנה הלולאה: do while (expression); מתבצע לאחר מכן, בודקים את :expression אם הוא מתקיים, מבצעים שוב את, וכן הלאה כל מעבר בלולאה נקרא "איטרציה" יבוצע לפחות פעם אחת בכל מקרה 7 8 לולאת for דוגמא: חישוב סכום ריבועים חישוב הביטוי sum = 0; for(i = 1; i <= n; i++) sum += i * i; : n i 1 i 2 מבנה הלולאה: for (expression 1 ; expression 2 ; expression 3 ) 1 expression מתבצע: זהו שלב האתחול אם expression 2 מתקיים: מתבצע: זהו "גוף הלולאה" 3 expression מתבצע: זהו ה"צעד" המסיים כל איטרציה ושוב, בודקים אם expression 2 מתקיים, ואם כן, מבצעים את ואז,expression 3 וחוזר חלילה expression 1 יבוצע בדיוק פעם אחת ו- expression 3 יבוצעו בדיוק אותו מספר פעמים אפס או יותר 9 10 האופרטור "פסיק" הוראות break ו- continue שימוש באופרטור פסיק,: חישוב ביטוי מהצורה exp 1, exp 2 מתבצע ע "י חישוב exp 1 ולאחריו חישוב exp 2 ערכו )טיפוסו( של הביטוי המשולב הוא ערכו )טיפוסו( של הביטוי האחרון אפשר לשרשר כמה פעולות שנרצה, למשל: exp 1, exp 2, exp 3 לכן, דרך נוספת לביצוע הסכום הנ"ל: הוראת break גורמת ליציאה מתוך הלולאה, מבלי להמשיך מפסיקים בלי לבדוק שוב את התנאי הוראת continue גורמת לסיום האיטרציה הנוכחית בודקים את התנאי, ואם הוא מתקיים, מתחילים איטרציה חדשה; אם לא, סיימנו בלולאת for גורמת לביצוע expression 3 לפני בדיקת התנאי יכולה להופיע רק בתוך לולאות while,for או do-while מה לגבי הוראת break האם היא יכולה להופיע במקומות אחרים? for (sum = 0, i = 1; i <= n; sum += i * i, i++); ככלל, בסוגריים הצמודים ל- for יופיעו ביטויים הקשורים בבקרת הלולאה )אך לא בתכנה(, ולכן נעדיף את הפתרון הראשון שראינו

3 דוגמא לשימוש ב- continue דוגמא לשימוש ב- break while(1) scanf("%d",&num); if(num < 0) break; sum += num; for(i = 0; i < 100; i++) scanf("%d",&num); if(num < 0) continue; sum += num; מבצע קריאה של 100 מספרים שלמים וסכימת המספרים החיוביים שביניהם סוכם את המספרים בקלט עד )לא כולל( המספר השלילי הראשון לולאה אינסופית לולאות מקוננות לולאה שתנאי העצירה שלה אינו מתקיים לעולם נקראת לולאה אינסופית לולאה אינסופית יכולה להיות שימושית רק כאשר יוצאים ממנה באמצעות פקודה מיוחדת, למשל break או return דוגמא: מה לא בסדר בלולאות הבאות? 1) for (i=40 ; i>0 ; i++) 2) for (i=1 ; i!= 40 ; i+=2) 3) int i; for ( ; i<40 ; i++) 4) while (i=2) אילו מהלולאות הן אינסופיות? לולאה שמכילה בתוכה לולאה )אחת או יותר( נקראת לולאה מקוננת דוגמא: מה תדפיס לולאה מקוננת הבאה? int i, j, n=5; for (i=1; i<=n; ++i) for (j=1; j<=n; ++j) printf("%d,%d\n",i,j); לולאת do-while do while(expression); while (expression) לולאת while break continue expression expression continue break

4 for(expression 1 ;expression 2 ;expression 3 ) expression1 expression2 0 לולאת for I: ספירת ספרות 0 break continue expression #include <stdioh> int main() int x, d, count=0; printf("please enter a number and a digit:\n"); scanf("%d%d",&x,&d); do if (x%10 == d) count++; x /= 10; while (x > 0); printf("%d", count); עלינו לכתוב תוכנית שמקבלת מספר x וספרה d מתוך הקלט התוכנית תמצא כמה פעמים הספרה d מופיעה במספר x ל: הסיפרה 1 מופיעה פעמיים במספר הסיפרה 0 מופיעה פעם אחת במספר 10 ניתן להניח כי כל המספרים אי שליליים מה צריך לשנות בשביל שהתוכנית תעבוד גם עבור מספרים שליליים? תיקון למספרים שליליים :II חיבור ללא חיבור int main() int x, d, count=0; printf("please enter a number and a digit:\n"); scanf("%d%d",&x,&d); do if (x%10 == d x%10 == -d) count++; x /= 10; while (x!= 0); printf("%d", count);

5 הבעיה נתבקשתם לכתוב תוכנית המבצעת חישובי חיבור על מחשב ישן במיוחד למעשה, המחשב כל-כך ישן עד שאין לו פעולת חיבור! במילים אחרות, לא ניתן להשתמש באופרטורים,+,- * או / בתוכנית האופרטורים היחידים שזמינים עבורכם הם ++ )קידום, הגדלה באחד( ועמיתו -- )נסיגה, הקטנה באחד( 25 מכונת החיבור של בלייז פסקל )1652 ) האתגר קלט התוכנית: שני מספרים חיוביים שלמים פלט התוכנית: סכום שני המספרים אופן ביצוע התוכנית: בעזרת האופרטורים ++ ו/או -- בלבד! int a; int b; int total; scanf( %d, &a); scanf( %d, &b); printf( %d + %d = %d\n, a, b, total); 26 הפתרון האתגרים הבאים חישוב תוצאת החיסור,,a-b כרוך בשינוי פשוט מאוד לתוכנית מה השינוי? int a; int b; int total; int i; וכעת, האם תוכלו, תחת אותן מגבלות ממש, לכתוב תוכנית שתדפיס את תוצאת המכפלה,?a*b את תוצאת החזקה, a? b את תוצאת החילוק,?a/b scanf( %d, &a); scanf( %d, &b); total = a; for (i = 0; i < b; i++) total++; printf( %d + %d = %d\n, a, b, total); מבנה ה- DNA חיפוש ב- DNA :III ה- DNA )המולקולות המכילות את המידע התורשתי בתא החי( מורכב מארבע "אבני בניין" )בסיסים חנקניים(: Adenine Cytosine Guanine Thymine אנו נשתמש באות הראשונה בסיס )A/C/G/T( כדי לציין כל

6 חיפוש ב- DNA איך נבצע את החיפוש? מדענים בטכניון גילו כי אנשים, שה- DNA שלהם מכיל את הרצף,"ATTAC" סובלים מנטייה לאלימות עלינו לכתוב תוכנית המבצעת חיפוש ב- DNA, ומחפשת את הרצף האמור קלט התוכנית: רצף אותיות המייצגות נוקלאוטידים סוף הרצף מסומן בעזרת האות X פלט התוכנית: הודעה אם נמצא הרצף "ATTAC" או לא אנו מחפשים רצף של 5 תווים בתוך רצף גדול יותר )שגודלו לא ידוע מראש( אפשר להשוות זאת למבט בעזרת "זכוכית מגדלת" על חלק מהשרשרת הארוכה: איך נבצע את החיפוש? איך מתקדמים? בכל רגע נתון נשמור את 5 התווים האחרונים שקראנו במשתנים,n1, n2 n5 מסוג char האם נקלוט כל פעם 5 תווים ונבדוק אותם? n1 n2 n3 n4 n5 תווים שטרם קראנו; ייקראו ויבדקו בהמשך תווים שקראנו בעבר, התווים שנמצאים בדקנו, וכבר אינם כרגע "תחת זכוכית מעניינים אותנו המגדלת" איך מתקדמים? מסקנה: חייבים לקלוט כל פעם תו בודד "זורקים" את התו הישן ביותר )n1(; התו השני הופך להיות הראשון )n1 מקבל את הערך של n2(; וכן הלאה לבסוף, n5 מקבל ערך חדש n1 n2 n3 n4 n5 G A G G A T G A T G A G C C A A T T A T A C T C A T G A C G C G 35 התוכנית: הגדרת המשתנים ואתחולם נקפיד לאתחל את המשתנים לערכים "לא קבילים" כדי שלא תתקבל תוצאה שגויה בגלל אתחול #include <stdioh> מקרי! משתנה זה ישמש לקלט רק אם נגלה שהקלט קביל )אחת מאותיות )ACGT נשתמש בו כדי לעדכן את 5 הנוקלאוטידים 36 int main() char n1 = 0; char n2 = 0; char n3 = 0; char n4 = 0; char n5 = 0; char tmp; 6

7 while(1) scanf("%c", &tmp); switch(tmp) התוכנית: קלט ובדיקתו case 'X': printf("not found\n"); case 'A': case 'C': case 'G': case 'T': n1 = n2; n2 = n3; n3 = n4; n4 = n5; n5 = tmp; התוכנית רצה בתוך לולאה אינסופית נצא מהלולאה כשנגלה קלט "X" או כשנמצא את ATTAC קלט תקין: מעדכנים את הנוקלאוטידים הנבחנים כעת! 37 קלט "X" מסמן את סוף הנתונים מכל קלט אחר פשוט מתעלמים התוכנית: בינגו? if (n1 == 'A' && n2 == 'T' && n3 == 'T' && n4 == 'A' && n5 == 'C') printf("attac found!\n"); break; בסוף כל איטרציה בודקים אם מצאנו את המבוקש אם כן, עוצרים סוף לולאת ה- while 38 סוף ה- main 7