§ 3. Основные алгоритмические конструкции

Как вам уже известно из курса информатики, любой алгоритм может быть записан с использованием трех базовых алгоритмических конструкций: следование, цикл и ветвление (пример 3.1).

Команды, составляющие алгоритмическую конструкцию следование, выполняются последовательно, друг за другом, в том порядке, в котором они записаны. Команды цикла и ветвления управляют порядком выполнения других команд в программе и относятся к командам управления (управляющим конструкциями).

Алгоритмическая конструкция ветвления обеспечивает выполнение одной или другой последовательности команд в зависимости от истинности или ложности некоторого условия. Оператор ветвления — команда, реализующая алгоритмическую конструкцию ветвления на языке программирования.

Алгоритмическая конструкция повторение (цикл) представляет собой последовательность действий, выполняемых многократно. Саму последовательность называют телом цикла. Оператор цикла — это команда, реализующая алгоритмическую конструкцию повторения на языке программирования.

Существуют разные возможности управлять тем, сколько раз будет повторяться тело цикла. Может быть задано условие продолжения или окончания работы цикла, а также число повторений тела цикла. Выделяют следующие циклы: цикл с предусловием, цикл с постусловием и цикл с параметром. Выбор цикла зависит от задачи. Во многих случаях циклы взаимозаменяемы. При выборе цикла можно ориентироваться на следующее:

• цикл с параметром используется тогда, когда известно количество повторений;
• цикл с предусловием используется в том случае, когда известно условие продолжения работы;
• цикл с постусловием используется тогда, когда тело цикла должно быть выполнено хотя бы один раз.

В языке программирования С++ для работы с условиями определен логический тип данных bool. Величины типа bool могут принимать два значения — false (ложь) и true (истина).

Значения false и true получаются в результате выполнения операций сравнения над числовыми данными. Сравнивать можно константы, переменные, арифметические и логические выражения. Для сравнения используют следующие знаки:

Логическое выражение — выражение, принимающее одно из двух значений: true или false. Логические выражения можно присваивать переменным типа bool, а также выводить их значения на экран: будет выведено 0 для значения true или 1 для значения false соответственно (пример 3.2).

В языке С++ любое числовое значение может восприниматься как логическое. При этом значения, равные нулю, считаются ложью, а не равные нулю — истиной.

Для логических переменных в С++ определены логические операции !, &&, ||, соответствующие операциям НЕ, И, ИЛИ, выполняемым над высказываниями.

Логические выражения, в которых наряду с простыми условиями (сравнениями) используются логические операции, называют составными условиями.

Приведем таблицу истинности для  логических операций.

В логических выражениях могут встречаться как арифметические, так и логические операции. Порядок выполнения операций определяется их приоритетом [1]:

1. !;

2. *, /, %;

3/ +, –;

4. <, >, <=, >=

5. ==, !=;

6. &&;

7. ||.

Операции с одинаковым приоритетом выполняются по порядку, слева направо. Для изменения порядка выполнения операций применяют скобки (примеры 3.3 и 3.4).

При составлении программ часто нужно строить отрицания сложным логическим выражениям. Для этого полезно использовать тождества, известные из алгебры логики (пример 3.5) и следующую таблицу:

Пример 3.6. Написать программу, которая выдаст на экран значение true или false в зависимости от того, находится ли число B между числами A и C.

Этапы выполнения задания

I. Исходные данные: переменные a, b, c (вводимые числа).

II. Результат: rez (true или false).

III. Алгоритм решения задачи.

1. Ввод исходных данных.
2. Вычисление значения логической переменной. Рассмотрим два случая:

2.1. Верно неравенство: а < b < c. Этому неравенству соответствует логическое выражение: а < b && b < с. Присвоим переменной r1 значение этого выражения.
2.2. Верно неравенство: а > b > c. Этому неравенству соответствует логическое выражение: а > b && b > с. Присвоим переменной r2 значение этого выражения.
2.3. Ответом на задачу будет значение логического выражения r1 or r2.

3. Вывод результата.

1. Что такое составное условие?

2. Назовите логические операции, используемые в С++.

3. Какой приоритет у логической операции «!» («&&», «||»)?

1. #include <iostream>

using namespace std;

int main()

{

  setlocale(0,"");

  int x;

  cout << "x = ";

  cin >> x;

  bool a = x % 10 == 0;

  cout << boolalpha;

  cout << "Число … – " << a;

  return 0;

2. #include <iostream>

using namespace std;

int main()

{

  setlocale(0,"");

  int x;

  cout << "x = ";

  cin >> x;

  bool a = x > 10 && x < 100;

  cout << boolalpha;

  cout << "Число ... – " << a;

  return 0;