ساختارهای کنترلی

ساختارهای کنترلی در برنامه نویسی C++

بطور کلی، در هر برنامه نویسی اجرای دستورات از اولین سطر شروع شده و به ترتیب تا آخرین سطر ادامه میابد.

اما گاهی وقتها لازم است که یک دستور چندین بار تکرار شود و یا اینکه تحت شرایط خاصی اجرا گردد و یا از اجرای آن جلوگیری شود.

ساختارهای کنترلی به برنامه نویس این اجازه را می دهند که بر روی دستورات کنترل داشته باشد و آنها را تکرار، اجرا و متوقف سازد.

این ساختار ها به دو دسته تقسیم می شوند :

  • ساختارهای کنترل
  • ساختارهای تصمیم

که در این اموزش ساختار کنترلی اموزش خواهیم داد.

ساختارهای کنترل :

  • for
  • while

در برنامه نویسی C++ از ساختار حلقه for برای تکرار یک سری از دستورات استفاده می شود و شکل کلی ایجاد حلقه تکرار بصورت زیر است :

برای اینکه بیشتر متوجه بشین مثالیو باهم حل می کنیم:

با استفاده از حلقه تکرار for کدی بنویسید که اعداد 0 تا 20 را چاپ کند.

خروجی برنامه:

در کد بالا متغیر i از نوع int تعریف شده و شرط خاتمه حلقه for تا زمانی است که i کوچکتر یا مساوی 20 باشد. گام حرکت حلقه یک است و با هر بار تکرار حلقه یک واحد به متغیر اضافه خواهد شد. متغیر i در پایان حلقه و با خروج از آن یک واحد اضافه خواهد شد. زمانیکه i برابر با 21 می شود برنامه با رسیدن به شرط حلقه و عدم برقرار بودن شرط، از حلقه خارج می شود. برای چاپ اعداد باید در درون خود حلقه، دستور خروجی را نوشت.

حلقه های تودرتو

گاهی اوقات لازم است که در یک حلقه، یک یا چند حلقه دیگر هم استفاده نمود.

یکی از بهترین مثالی که می تونم بزنم  در مورد حلقه های تودرتو، نمایش جدول ضرب اعداد است:

خروجی برنامه:

در ابتدا، برنامه وارد حلقه اول شده و شرط را بررسی می کند و با درستی آن به اجرای دستورات حلقه می پردازد. اینجا برای حلقه آکولاد وجود دارد پس تمامی دستورات درون بلوک به ترتیب اجرا می شوند.

سطر بعدی هم یک حلقه است یعنی حلقه جاری به ازای تعداد تکرار حلقه اول باید تکرار شود و در هر تکرار از حلقه بالا به تعداد تکرار خود نیز تکرار می شود، شرط آن بررسی شده و با درستی شرط به انجام دستورات حلقه می پردازد. به دلیل عدم وجود آکولاد برای این حلقه، تنها سطر بعدی دستور حلقه داخلی است(زمانی که اکولاد نباشد فقط اولیندستور برای ان حلقه است) و تا نقیض شدن شرط حلقه آن سطر اجرا می شود. در این مثال 10 بار حلقه درونی تکرار می شود و با هر بار تکرار فاصله ای بعد از نمایش عدد مورد نظر هم قرار می دهد.

سپس برنامه با اجرای دستور بعدی به خط جدید می رود. از حلقه اول 9 بار تکرار دیگر مانده، پس این رویه تکرار شده تا برنامه کامل گردد. در آخر وقتی i برابر با 11 می شود از حلقه بیرونی خارج شده و برنامه به پایان می رسد.

برای درک حلقه های تو در تو یک مثال شکلی را بررسی می کنیم:

روش کلی کار به این صورت است که به ازای تعداد سطرها به یک حلقه تکرار for بیرونی و به ازای تعداد ستونها به یک حلقه for درونی نیاز داریم. چون از ابتدا به انتها از تعداد ستاره ها کم می شود پس باید حلقه های خود را کاهشی بنویسیم :

با شروع حلقه for اول، برنامه وارد بلوکی می شود که دارای حلقه for دیگری است و دو دستور cout، که اولین دستور مربوط به حلقه درونی است و دومی مربوط به حلقه بیرونی.

متغیر i از 6 شروع شده با هر بار اجرای حلقه یک واحد کاهش میابد. به این دلیل متغیر j را برابر با متغیر i گرفته ایم چون با کاهش i آنهم باید کاهش یابد.

در ابتدا i برابر با 6 است و شرط حلقه هم درست است پس وارد دستورات حلقه for بیرونی می شود و به حلقه for درونی برخورد می کند که j برابر با i یعنی 6 است و شرطش هم درست است پس 6 بار ستاره چاپ می کند و با نقیض شدن شرط حلقه (وقتی که j برابر صفر می شود ) از حلقه درونی خارج می شود و ادامه دستورات حلقه for بیرونی را انجام میدهد یعنی یک سطر پایین می رود .

این بار یک واحد از i کم شده و برابر با 5 می شود که باز هم شرط حلقه بیرونی درست است و دستورات آنرا دوباره اجرا می کند. در درون حلقه for درونی j برابر با i یعنی 5شده و شرطش هم درست است پس اینبار پنج ستاره چاپ می کند و به همان ترتیب قبل دستورات ادامه میابد تا شکل بالا حاصل می شود .

اگه مثال بالا رو خوب یاد گرفته باشیدبهتره مثال پیچیده تری را تمرین کنیم

می خواهیم این شکل رو توسط حلقه های تو در تو رسم کنیم.

من برای رسم این شکل ابتدا شکل را به 2 قسمت تقسیم کرده و برای رسم هر قسمت از دستور حلقه تکرار for تودرتو استفاده می کنم(اگر شما راه دیگه ای داشتید لطفا تو نظرات مطرح کنید) :

باکمی تکرار و تمرین مطالب براحتی  می توانید در C++ دستورات حلقه تکرار for تو در توی پیچیده را حل نمایید .

 

 

حلقه while

 

می خواهیم به بررسی ساختار حلقه while() بپردازیم که وظیفه ای شبیه به حلقه for() را برعهده دارد.

از این ساختار برای ایجاد حلقه های تکرار استفاده می شود و تا زمانیکه عبارت شرطی داخل پرانتز while() درست باشد دستورات مربوطه اجرا خواهند شد و به محض نادرستی شرط، کنترل دستورات از حلقه خارج خواهد شد.

اگر عدد وارد شده 9 باشد, خروجی برنامه به شکل زیر است:

کد بالا، عددی را از کاربر گرفته و با استفاده از حلقه while شمارش معکوس آنرا در خروجی نمایش می دهد.

در برنامه C++ بالا، اگر عدد صفر یا کمتر از آنرا وارد کنیم شرط حلقه while نادرست بوده و دستورات درون حلقه اجرا نخواهد شد و فقط عبارت lose! چاپ می شود.

 

شکل دیگری از این دستور وجود دارد که شبیه به while() بوده و به آن حلقه do while گفته می شود، با این تفاوت که اگر شرط درون آن نادرست باشد دستورات درون حلقه حداقل یکبار اجرا می شوند و اگر شرط درست باشد، حلقه تا زمان نادرستی شرط ادامه خواهد یافت و ساختار آن بدینگونه است :

در ساختار do while() ابتدا دستورات do اجرا شده و بعد شرط درون while() بررسی می شود و در صورت درستی شرط، اجرای دستورات do ادامه پیدا خواهد کرد.

 

امیدوارم این اموزش برای شما مفید واقع شده باشد.

 

حتما سایت رو به دوستانتون معرفی کنید

                                                                                                                                                   اختصاصی اسکولرن

 

ارسال ديدگاه

لطفا نام خود را وارد كنيد! لطفا آدرس ايميل را صحيح وارد كنيد! لطفا پيام را وارد كنيد!