Информатика. Учебное пособие



         

Какие циклы называют итерационными?


Особенностью итерационного цикла является то, что число повторений операторов тела цикла заранее неизвестно. Для его организации используется цикл типа пока  . Выход из итерационного цикла осуществляется в случае выполнения заданного условия.

На каждом шаге вычислений происходит последовательное приближение к искомому результату и проверка условия достижения последнего.

Пример. Составить алгоритм вычисления бесконечной суммы

с заданной точностью  

 (для данной знакочередующейся бесконечной суммы требуемая точность будет достигнута, когда очередное слагаемое станет по абсолютной величине меньше
).

Вычисление сумм — типичная циклическая задача. Особенностью же нашей конкретной задачи является то, что число слагаемых (а, следовательно, и число повторений тела цикла) заранее неизвестно. Поэтому выполнение цикла должно завершиться в момент достижения требуемой точности.

При составлении алгоритма нужно учесть, что знаки слагаемых чередуются и степень числа  х  в числителях слагаемых возрастает.

Решая эту задачу "в лоб" путем вычисления на каждом  i-ом шаге частичной суммы

S:=S + ((-1)**(i-1)) * (x**i) / i ,

мы получим очень неэффективный алгоритм, требующий выполнения большого числа операций. Гораздо лучше организовать вычисления следующим образом: если обозначить числитель какого-либо слагаемого буквой  р , то у следующего слагаемого числитель будет равен  —р*х   (знак минус обеспечивает чередование знаков слагаемых), а само слагаемое  m  будет равно  p/i , где  i  — номер слагаемого.

Сравните эти два подхода по числу операций.

Алгоритм на школьном АЯ

    Блок-схема алгоритма    

 алг Сумма (арг вещ x, Eps, рез вещ S)   дано | 0 < x < 1   надо | S = x - x**2/2 + x**3/3 - ... нач цел i, вещ m, p   ввод x, Eps   S := 0;  i := 1 | начальные значения   m := 1;  p := -1   нц пока abs(m) > Eps     p := -p*x | p - числитель             | очередного слагаемого     m := p/i  | m - очередное слагаемое     S := S + m  | S - частичная сумма     i := i + 1  | i - номер             | очередного слагаемого   кц   вывод S кон

Алгоритм, в состав которого входит итерационный цикл, называется итеpационным алгоpитмом.

Итерационные алгоритмы используются при реализации итерационных численных методов.

В итерационных алгоритмах необходимо обеспечить обязательное достижение условия выхода из цикла (сходимость итерационного процесса). В противном случае произойдет "зацикливание"

алгоритма, т.е. не будет выполняться основное свойство алгоритма — результативность.




Содержание  Назад  Вперед