SGK Tin Học 8 - Bài 7. CÂU LỆNH LẶP
BÀI 7
CÂU LỆNH LẶP
■ ■
Các công việc phải thực hiện nhiều lần
Trong cuộc sống hằng ngày, nhiều hoạt động được thực hiện lặp đi lặp lại nhiều lần.
Có những hoạt động mà chúng ta thường thực hiện lặp đi lặp lại với một số lần nhất định và biết trước, chẳng hạn đánh răng mỗi ngày hai lần, mỗi ngày tắm một lần,... Chúng ta còn lặp lại những công việc với sô' lần không thể xác định trước: học cho đến khi thuộc bài, nhặt từng cọng rau cho đến khi xong,..,
Khi viết chương trình máy tính cũng vậy. Đê’ chỉ dẫn cho máy tính thực hiện đúng công việc, trong nhiều trường hợp ta cũng cần phải yêu cầu máy tính thực hiện một số câu lệnh nhiều lần.
Câu lệnh lặp - một lệnh thay cho nhiều lệnh
Ví dụ 1. Giả sử ta cần vẽ ba hình vuông có cạnh 1 đơn vị như hình 33. Mỗi hình vuông là ảnh dịch chuyển của hình bên trái nó một khoảng cách 2 đơn vị. Do đó, ta chỉ cần lặp lại thao tác vẽ hình vuông ba lần. Việc vẽ hình có thể thực hiện được bằng thuật toán sau đây:
Bước 7 Vẽ hình vuông (vẽ liên tiếp bốn cạnh và trở về đỉnh ban đầu).
Bước 2 Nếu số hình vuông đã vẽ được ít hơn 3, di chuyển bút vẽ về bên phải 2 đơn vị và trở lại bước 1; ngược lại, kết thúc thuật toán.
Hình 33
Riêng với bài toán vẽ một hình vuông (h. 34), thao tác chính là vẽ bốn cạnh bằng nhau, hay lặp lại bốn lần thao tác vẽ một đoạn thẳng. Sau mỗi lần
vẽ đoạn thẳng, thước kẻ được quay một góc 90° sang phải tại vị trí của bút vẽ. Thuật toán sau đây sẽ mô tả các bước để vẽ hình vuông:
Hình 34
Bước 1 k<r- 1 (k là số đoạn thẳng cần vẽ).
Bước 2. Vẽ đoạn thẳng 1 đơn vị độ dài và quay thước 90° sang phải. k<r- k+]. Bước 3. Nếu k< 4 thì trở lại bước 2; Ngược lại, kết thúc thuật toán.
Lưu ý rằng, biến k được sử dụng như là biến đếm để ghi lại số cạnh đã vẽ được. Ví dụ 2. Giả sử cần tính tổng của 100 số tự nhiên đầu tiên, tức là tính:
s = 1 + 2 + 3 + ... + 100.
Hoạt động chính khi giải bài toán này là thực hiện phép cộng. Thuật toán trong ví dụ 3, bài 5 đã mô tả việc thực hiện lặp lại phép cộng 100 lần.
Cách mô tả các hoạt động lặp trong thuật toán như trong ví dụ trên được
gọi là cấu trúc lặp.
Mọi ngôn ngữ lập trình đều có “cách” để chỉ thị cho máy tính thực hiện cấu trúc lặp với một câu lệnh. Đó là các câu lệnh lặp.
Ví dụ về câu lệnh lặp
Các ngôn ngữ lập trình thường có nhiều dạng câu lệnh lặp. Câu lệnh lặp thường gặp trong Pascal có dạng:
for : = to do ',
Trong đó, for, to, do là các từ khoá, biến đếm là biến kiểu nguyên, giá trị đầu và giá trị cuối là các giá trị nguyên.
Câu lệnh lặp sẽ thực hiện câu lệnh nhiều lần, mỗi lần là một vòng lặp. Số vòng lặp là biết trước và bằng
giá trị cuối - giá tri đẩu + 1.
Khi thực hiện, ban đầu biến đếm sẽ nhận giá trị bằng giá trị đẩu, sau mỗi vòng lặp, biến đếm được tự động tăng thêm một đơn vị cho đến khi bằng
giá trị cuối.
Ví dụ 3. Chương trình sau sẽ in ra màn hình thứ tự lần lặp:
program Lap; var i: Integer;
begin
for i: = 1 to 10 do
writeln('Day la lan lap thu ’,i);
Readln
end.
Ví dụ 4. Đê’ in một chữ “O" trên màn hình, ta có thể sử dụng lệnh:
writeln('0');
Nếu muốn viết chương trình ghi nhận các vị trí của một quả trứng rơi từ trên cao xuống, ta có thể lặp lại lệnh trên nhiều lần (ví dụ, 1 0 lần) như trong chương trình sau:
uses crt;
var i: integer;
begin
clrscr;
for i:= 1 to 10 do
begin writeln('0'); delay(100) end;
Readln
end.
0
0
0
ộ
0
Dịch'và chạy chương trình này, ta sẽ thấy kết quả như ở hình 3 5 dưới đây:
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
Hình 35
Lưu ý. Trong ví dụ 4, các câu lệnh đơn giản writeln CO') và delay (100) được đặt trong hai từ khoá begin và end để tạo thành một câu lệnh ghép trong Pascal. Từ đây về sau, khi nói câu lệnh, ta có thể hiểu đó là câu lệnh đơn hoặc câu lệnh ghép.
Trong thực tế, để có mười kết quả, chúng ta phải thực hiện mười lần một hoạt động (có thể với những điều kiện khác nhau). Máy tính thực hiện công việc xử lí thông tin thay cho con người và cũng phải thực hiện ngần ấy hoạt động. Câu lệnh lặp góp phần giúp giảm nhẹ công sức viết chương trình máy tính.
Tính tổng và tích bằng câu lệnh lặp
Ví dụ 5. Chương trình sau đây sẽ tính tổng của N số tự nhiên đầu tiên, với N là sớ tự nhiên được nhập vào từ bàn phím (xem ví dụ 2).
program Tinh_tong; var N, i: integer;
S: longint;
begin
write('Nhap so N = '); readln(N);
S:=0;
for i: = 1 to N do s: = s + i ;
writeln ( 'Tong cua ',N, ' so tu nhien dau tien s = ' ,S); Readln
end.
Lưu ý. Vì với N lớn, tổng của N số tự nhiên đầu tiên có thể rất lớn nên trong chương trình trên ta sử dụng một kiểu dữ liệu mới của Pascal, kiểu Ìongint (được khai báo cho biến S). Đây cũng là kiểu số nguyên, nhưng có thể lưu các số nguyên trong phạm vi từ -2147483648 đến 2147483647, lớn hơn nhiều so với kiểu integer (chỉ từ -32768 đến 32767).
Ví dụ 6. Ta kí hiệu N! là tích N số tự rìhiên đầu tiên, đọc là N giai thừa:
NI = 1-2.3...N
Dưới đây là chương trình tính N! với N là số tự nhiên được nhập vào từ bàn phím. Chương trình sử dụng một câu lệnh lặp for...do:
program Tinh_Giai_thua; var N, i: Integer;
P: longint;
begin
write('N = '); readln(N);
P: = 1;
for i:= 1 to N do P:=P*i;
writeln(N, ' !
Readln
end.
Lưu ý. Vì N! là số rất lớn so với N, do vậy cần lưu ý khai báo biến chứa giá trị của nó đủ lớn.
GHI NHÓ
cấu trúc lặp được sử dụng để chỉ thị cho máy tính thực hiện lặp lại một vài hoạt động nào đó cho đến khi một điểu kiện nào đó được thoả mãn.
Mọi ngôn ngữ lập trình đều có các câu lệnh lặp để thể hiện cấu trúc lặp.
Ngôn ngữ Pascal thể hiện cấu trúc lặp với số lần lặp cho trước bằng câu lệnh for do.
Câu hỏi và bài tập
Cho một vài ví dụ về hoạt động được thực hiện lặp lại trong cuộc sống hàng ngày.
Hãy cho biết tác dụng của câu lệnh lặp với số lần biết trưóc.
Khi thục hiện câu lệnh lặp, máy tính kiểm tra một điều kiện. Vái lệnh lặp
for cbiến đếm>:= to do ;
của Pascal, điều kiện cần phải kiểm tra là gì?
Sau khi thục hiện đoạn chương trình sau, giá trị của biến j bằng bao nhiêu?
j : = 0 ;
for i:= 0 to 5 do j:= j + 2;
Các câu lệnh Pascal sau có hợp lệ không, vì sao?
a)
for
i:
= 100
to
1 do writeln( ' A' ) ;
b)
for
i :
= 1.5
to
10.5 do writeln('A');
c)
for
i=
1 to
10
do writeln( ' A' );
d)
for
i :
= 1 to
10
do; writeln('A');
e)
var
X
:real;
bei
gin for x:= 1 to 10 do writeln('A');
Hãy mô tá thuật toán dể tính tổng sau đây :
1.3 2.4 3.5 n(n + 2)
Hãy sửa lại chương trình ỏ ví dụ 5 để tính tổng của các số tụ nhiên chia hết cho 3 không vượt quá N cho trước.