Лабораторная работа №4

Цель работы

Изучить принципы построения циклических алгоритмов, освоить работу с операторами циклов, научиться создавать программы с повторяющимися действиями, понять различия между типами циклов и их применение.

Задачи лабораторной работы

1. Изучить понятие циклического алгоритма
2. Освоить цикл с предусловием (while)
3. Освоить цикл с постусловием (do-while)
4. Освоить цикл с параметром (for)
5. Научиться использовать вложенные циклы
6. Изучить операторы break и continue
7. Реализовать программы обработки массивов

Что такое циклический алгоритм?

Виды циклов

while (условие)
{
    // Тело цикла
    // Выполняется пока условие истинно
}

do
{
    // Тело цикла
    // Выполняется хотя бы один раз
} while (условие);

for (инициализация; условие; изменение)
{
    // Тело цикла
    // Компактная форма записи
}

foreach (тип элемент in коллекция)
{
    // Работа с элементом
    // Автоматический перебор
}

Цикл while - детальный разбор

int i = 0;  // Инициализация счетчика
while (i < 5)  // Условие продолжения
{
    Console.WriteLine($"Итерация {i}");
    i++;  // Изменение счетчика
}
// Вывод:
// Итерация 0
// Итерация 1
// Итерация 2
// Итерация 3
// Итерация 4

Примеры использования while

int sum = 0;
int n = 1;
while (n <= 100)
{
    sum += n;
    n++;
}
// sum = 5050

int num = 24;
int div = 1;
while (div <= num)
{
    if (num % div == 0)
        Console.Write($"{div} ");
    div++;
}
// Вывод: 1 2 3 4 6 8 12 24

Цикл for - мощный инструмент

for (int i = 0; i < 10; i++)
{
    // i = 0 - инициализация (выполняется один раз)
    // i < 10 - условие (проверяется перед каждой итерацией)
    // i++ - изменение (выполняется после каждой итерации)
    Console.WriteLine($"i = {i}");
}

Вариации цикла for

for (int i = 10; i >= 0; i--)
{
    Console.WriteLine($"Осталось: {i}");
}

for (int i = 0; i <= 20; i += 2)
{
    Console.WriteLine($"Четное: {i}");
}

for (int i = 0, j = 10; i < j; i++, j--)
{
    Console.WriteLine($"i={i}, j={j}");
}

Вложенные циклы

Циклы могут содержать внутри себя другие циклы. Это позволяет обрабатывать многомерные структуры данных.

for (int i = 1; i <= 10; i++)
{
    for (int j = 1; j <= 10; j++)
    {
        Console.Write($"{i * j,4}");
    }
    Console.WriteLine();
}

// Треугольник из звездочек
for (int i = 1; i <= 5; i++)
{
    for (int j = 1; j <= i; j++)
    {
        Console.Write("* ");
    }
    Console.WriteLine();
}
// Вывод:
// * 
// * * 
// * * * 
// * * * * 
// * * * * *

Управление циклами

for (int i = 0; i < 10; i++)
{
    if (i == 5)
        break;  // Выход при i = 5
    Console.WriteLine(i);
}
// Вывод: 0 1 2 3 4

for (int i = 0; i < 10; i++)
{
    if (i % 2 == 0)
        continue;  // Пропуск четных
    Console.WriteLine(i);
}
// Вывод: 1 3 5 7 9

void FindNumber(int[] arr, int target)
{
    for (int i = 0; i < arr.Length; i++)
    {
        if (arr[i] == target)
        {
            Console.WriteLine($"Найдено на позиции {i}");
            return;  // Выход из метода
        }
    }
    Console.WriteLine("Не найдено");
}

Бесконечные циклы

while (true)
{
    string input = Console.ReadLine();
    if (input == "exit")
        break;  // Выход по команде
    Console.WriteLine($"Вы ввели: {input}");
}

// ОШИБКА: забыли изменить i
int i = 0;
while (i < 10)
{
    Console.WriteLine(i);
    // i++;  // Забыли увеличить!
}

Блок-схема циклического алгоритма

Сравнение типов циклов

Примеры типовых задач

Оптимизация циклов