Реферат "Циклы в средах Python и Lazarus"

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ

ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

«МОРДОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ М. Е. ЕВСЕВЬЕВА»

Факультет физико-математический

Кафедра физики, информационных технологий и методик обучения

РЕФЕРАТ

ПРОГРАММИРОВАНИЕ ЦИКЛОВ В СРЕДАХ PYTHON И LAZARUS

Выполнила:

студентка группы МДФ-119

Бутылова Т. В.

Проверила:

кандидат физико-математических наук

Кормилицына Т. В.   

Саранск 2022

Содержание

Введение. 3

1. Понятия Pyhton и Lazarus. 4

2. Для чего нужны циклы в Python?. 5

3. Цикл for в Python. 6

3.1. Цикл for с использованием последовательности. 6

3.2. Цикл For с использованием функции range() 8

3.3. Вложенный цикл for в Python. 8

3.4. Использование оператора else в цикле for 9

4. Цикл while в Python. 10

5. Цикл for…to…do в Lazarus 11

5.1. Инструкции break и continue. 11

6. Условный цикл while…do в Lazarus. 13

7. Условный цикл repeat…until 14

Заключение. 15

Список использованных источников. 16

 

Введение

Выполнение программ, написанных на любом языке программирования, по умолчанию является последовательным. Иногда нам может понадобиться изменить выполнение программы. Выполнение определенного кода может потребоваться повторить несколько раз.

Для этого в языках программирования предусмотрены различные типы циклов, которые способны повторять определенный код несколько раз.

1. Понятия Pyhton и Lazarus

Pyhton – это высокоуровневый язык программирования общего назначения с динамической строгой типизацией и автоматическим управлением памятью, ориентированный на повышение производительности разработчика, читаемости кода и его качества, а также на обеспечение переносимости написанных на нём программ. 

Lazarus – это открытая среда разработки программного обеспечения на языке Object Pascal для компилятора Free Pascal. 

2. Для чего нужны циклы в Python?

Циклы упрощают сложные задачи до простых. Он позволяет нам изменить поток программы таким образом, что вместо того, чтобы писать один и тот же код снова и снова, мы можем повторять его конечное число раз. Например, если нам нужно вывести первые 10 натуральных чисел, то вместо того, чтобы использовать оператор Print 10 раз, мы можем вывести их внутри цикла, который выполняется до 10 итераций.

В Python преимущества циклов, как и в других языках программирования, заключаются в следующем:

1.       Это обеспечивает возможность повторного использования кода.

2.       Используя циклы, нам не нужно писать один и тот же код снова и снова.

3.       С помощью циклов мы можем перебирать элементы структур данных (массивов или связанных списков).

В Python существуют следующие операторы циклов.

Оператор цикла for. Цикл for используется в том случае, когда необходимо выполнить некоторую часть кода до тех пор, пока не будет выполнено заданное условие. Цикл for также называют циклом с предусловием. Лучше использовать цикл for, если количество итераций известно заранее.

Оператор цикла while. Цикл while используется в сценарии, когда мы не знаем заранее количество итераций. Блок операторов в цикле while выполняется до тех пор, пока не будет выполнено условие, указанное в цикле while. Его также называют циклом с предварительной проверкой условия.

3. Цикл for в Python

Цикл for в Python используется для многократного повторения операторов или части программы. Он часто используется для обхода структур данных, таких как список, кортеж или словарь.

Синтаксис цикла for в Python приведен ниже.

Рис. 1

3.1. Цикл for с использованием последовательности

Пример 1: Итерация строки с помощью цикла for

Вывод:

Пример 2: Программа для печати таблицы заданного числа.

Вывод:

Пример 3: Программа для печати суммы заданного списка.

Вывод:

3.2. Цикл For с использованием функции range()

Функция range() используется для генерации последовательности чисел. Если мы передадим range(10), она сгенерирует числа от 0 до 9. Синтаксис функции range() приведен ниже.

Start означает начало итерации.

Stop означает, что цикл будет повторяться до stop-1. range(1,5) будет генерировать числа от 1 до 4 итераций. Это необязательный параметр.

Размер шага используется для пропуска определенных чисел в итерации. Его использование необязательно. По умолчанию размер шага равен 1. Это необязательно.

Мы также можем использовать функцию range() с последовательностью чисел. Функция len() сочетается с функцией range(), которая выполняет итерацию по последовательности с использованием индексации.

3.3. Вложенный цикл for в Python

Python позволяет нам вложить любое количество циклов for внутрь цикла for. Внутренний цикл выполняется n раз за каждую итерацию внешнего цикла. Синтаксис приведен ниже.

Пример: Вложенный цикл for

Вывод:

3.4. Использование оператора else в цикле for

В отличие от других языков, таких как C, C++ или Java, Python позволяет нам использовать оператор else с циклом for, который может быть выполнен только тогда, когда все итерации исчерпаны. Здесь мы должны заметить, что если цикл содержит какой-либо оператор break, то оператор else не будет выполнен.

4. Цикл while в Python

Цикл while позволяет выполнять часть кода до тех пор, пока заданное условие не станет ложным. Он также известен как цикл с предварительной проверкой условия.

Его можно рассматривать как повторяющийся оператор if. Когда мы не знаем количество итераций, цикл while является наиболее эффективным.

Синтаксис приведен ниже.

Здесь утверждения могут быть одним утверждением или группой утверждений. Выражение должно быть любым допустимым выражением Python, приводящим к true или false. Истиной является любое ненулевое значение, а ложью – 0.

Рис. 2

5. Цикл for…to…do в Lazarus

Цикл for…to…do выполняется определенное количество раз, по счетчику. Счетчик представляет собой переменную целочисленного типа – обычно используют integer, но если цикл должен выполниться 10-20 раз, вполне можно обойтись типом byte, чтобы не тратить впустую лишних 3 байта оперативной памяти. Синтаксис цикла, следующий:

for <счетчик>:= <начальное значение> to <конечное значение> do <оператор>;

Здесь, счетчик – переменная целого типа. Начальное и конечное значения – целые числа, например, от 1 до 10. Оператор – та часть кода, которую нужно выполнить нужное количество раз. Нередко бывает так, что нужно выполнить не один оператор, а несколько. В этом случае делают составной оператор, поместив весь нужный код между операторскими скобками begin…end:

for <счетчик>:= <начальное значение> to <конечное значение> do begin

   Оператор 1;

   Оператор 2;

   …

   Оператор n;

end;

При каждом очередном прохождении цикла счетчик автоматически увеличивается на единицу, и как только он достигнет конечного значения, цикл завершит свою работу.

5.1. Инструкции break и continue

Циклы не всегда нужно выполнять от начала, и до конца. Иногда, в зависимости от условий, бывает необходимо пропустить какие-то шаги цикла, или вовсе досрочно завершить цикл. Для этого и служат инструкции break и continue.

Break – инструкция досрочного завершения работы цикла.

Continue – инструкция пропуска оставшейся части цикла и переход к новому шагу цикла. Цикл при этом не завершается.

6. Условный цикл while…do в Lazarus

Слово while переводится как пока, а do - как делать. Другими словами, цикл while…do выполняется до тех пор, пока какое-то условие верно. Синтаксис:

while <условие> do <оператор>;

Здесь, условие – какое-то условное выражение или логическая переменная. Если переменная или выражение имеют значение true, то цикл будет выполняться до тех пор, пока это значение не станет false. И только тогда цикл прекратит свою работу.

Если же значение условия изначально будет false, то цикл не будет выполнен ни разу.

Оператор также может быть составным, если находится в скобках begin…end.

В цикле while…do также можно использовать операторы break и continue.

7. Условный цикл repeat…until

Цикл repeat…until – еще один условный цикл. Однако есть и отличия. Если while…do – цикл с предусловием, то repeat…until имеет постусловие. То есть, если в цикле while…do вначале проверяется условие, и в зависимости от этого условия принимается решение – выполнять ли цикл, то в repeat…until вначале выполняется цикл, а затем только проверяется условие. Другими словами, цикл repeat…until обязательно будет выполнен хотя бы однажды. Причем, в отличие от  while…do, цикл repeat…until будет выполняться до тех пор, пока условие ложно, и прекратит свою работу, когда условие станет истинным.

Синтаксис простой:

repeat <оператор(ы)> until <условие>;

Обратите внимание: ключевые служебные слова repeat…until работают, как операторские скобки begin…end, поэтому в тело цикла можно включить сколько угодно операторов.

Заключение

Циклы являются мощнейшим инструментом, предоставляемым высокоуровневыми языками программирования. Эти управляющие конструкции позволяют многократно выполнять требуемую последовательность инструкций.

Основное назначение циклов – это экономия памяти отводимой под программные инструкции при необходимости повторять одни и те же действия много раз.

Список использованных источников

1.       Орлов С. А. Программная инженерия. Учебник для вузов. 5-е издание обновленное и дополненное. Стандарт третьего поколения. – СПб.: Питер, 2016. – 640 с.

2.       Самоучитель Python [онлайн] – URL: https://forproger.ru/tutorial-article/python-loops

3.       Оператор FOR [онлайн] – URL: http://tat67183862.narod.ru/for.htm

4.       УРОК 10. ОПЕРАТОРЫ ЦИКЛА С УСЛОВИЕМ WHILE И REPEAT [онлайн] – URL: http://gospodaretsva.com/urok-10-cikly-s-usloviem.html

5.       Цикл (программирование) [онлайн] – URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/Цикл_(программирование)