ساختارهای کنترلی

دانشگاه صنعت آب و برق 1

ساختارهای کنترلی

موسوی ندوشنی1388ویراست پاییز


ساختارهای کنترلی در یک زبان ساختار یافته، می توان روی اجرا

یک یا چند دستور و هم چنین تقدم و تاخر آنها کنترل داشت. این کنترل ها بطور عمده به دو

صورت بیان می شوند.ها شرط•

ها حلقه•


فلوچارت )روندنما( یک شرط

x

abs_x=x

x<0

abs_x=-x

abs_x

YesNo


شرط ساده.گرامر شرط ساده به صورت زیر است

If(logical expr.) exec-statementالمث:

R e a l :: x, A b s o l u t e_x R e a d*, x A b s o l u t e_x = x I F(x < 0.0) A b s o l u t e_x = -x P r i n t*, 'A b s o l u t e v a l u e o f', x, 'i s', A b s o l u t e_x E n d


IFبلوک تر است، بدین در اینجا ساختار شرط پیچیده

معنی که در صورت برقراری شرط باید چند جمله اجرا شود. گرامر آن به صورت زیر

است: I f (l o g i c a l e x p r .) T h e n

• e x e c-s t a t e m e n t (s)

E n d if


IFمثال بلوک ،در مثال زیر اگر متغیر دوم از متغیر اول بزرگتر بود

برنامه زیر جای آنها را با هم عوض می کند. I n t e g e r :: x, y, t e m p R e a d*, x, y I F (y>x) T h e n

• t e m p = y• y = x• x = t e m p

E n d I F P r i n t*, x, y E n d


تر در حالت پیچیدهIFبلوک تر را در بلوک می توان حالت پیچیدهIF اعمال

نمود. I f (l o g i c a l e x p r .) T h e n

• e x e c-s t a t e m e n t (s)_1

E l s e• e x e c-s t a t e m e n t (s)_2

E n d if


تر در حالت پیچیدهIFمثال بلوک مثال

I n t e g e r :: N u m b e r R e a d*, N u m b e r I F (m o d(N u m b e r, 2) == 0) T h e n

• W r i t e(*,*) N u m b e r, 'i s e v e n ' E l s e

• W r i t e(*,*) N u m b e r, 'i s o d d' E n d I F E n d


(nested IF)شرط تو در تو می توان در داخل یک شرط، یک یا چند شرط دیگر را

به کار برد. I F (l o g i c a l e x p r e s s i o n) T h e n

• B l o c k_1• I F (l o g i c a l e x p r .) T h e n

B l o c k_2

• E l s e B l o c k_3

• E n d I F• B l o c k_4

E l s e• B l o c k_5

E n d I F


مثال شرط تو در توبرنامه تعیین کوچکترین عدد بین سه عدد داده شده

I F (a < b) T h e n• I F (a < c) T h e n

R e s u l t = a

• E l s e R e s u l t = c

• E n d I F E l s e

• I F (b < c) T h e n R e s u l t = b

• E l s e R e s u l t = c

• E n d I F E n d I F


(else if)دنباله شرط تو در تو اگر تعداد I F های تو در تو زیاد باشد، می توان از

گرامر زیر استفاده نمود: I F (l o g i c a l e x p r e s s i o n_1) T h e n

• B l o c k_1 E l s e I F(l o g i c a l e x p r e s s i o n_2) T h e n

• B l o c k_2 E l s e I F(l o g i c a l e x p r e s s i o n_3) T h e n

• B l o c k_3 E l s e

• B l o c k_4 E n d I F


else if(: 1مثال ) مثال: برنامه تعیین کوچکترین عدد بین سه

عدد داده شده I F (a < b .A N D. a < c) T h e n

• R e s u l t=a

E l s e I F (b < a .A N D. b < c) T h e n• R e s u l t = b

E l s e• R e s u l t = c

E n d I F

(1مثال )روش


0 5

) ( 1 5 5

0 5

x

F x x

x

ìï £ -ïïï= - < £íïï >ïïîRead*, x

if (x <= -5) Then

F = 0

Elseif (x <= 5) Then

F = 1

Else

F = 0

End if

Print*, F

End

(2مثال )روش


Read*, x

if (x > -5 .AND. x <= 5) Then

F = 1

Else

F = 0

End if

Print*, F

End

(3مثال )روش


Read*, x

if (x <= -5 .OR. x > 5) Then

F = 0

Else

F = 1

End if

Print*, F

End


else if(: 2مثال ) Integer :: x Character(Len = 1) :: Grade IF (x < 50) Then

• Grade = 'F' Else IF (x < 60) Then

• Grade = 'D' Else IF (x < 70) Then

• Grade = 'C' Else IF (x < 80) Then

• Grade = 'B' Else

• Grade = 'A' End IF


select caseساختار وقتی تعداد شاخه های شرط زیاد باشد، می توان از ساختاری

استفاده نمود. گرامر آن به صورت زیر s e l e c t c a s e به نام است:

s e l e c t c a s e(s e l e c t o r)• c a s e(l a b e l-l i s t-1)

s t a t e m e n t s_1

• c a s e(l a b e l-l i s t-2) s t a t e m e n t s_2

• ...........................................• ...........................................• c a s e(l a b e l-l i s t-n)

s t a t e m e n t s_n

• c a s e d e f a u l t s t a t e m e n t s d e f a u l t

E n d s e l e c t


select caseمثال ساختار سه عدد را بخوانید، میانگین آن ها را محاسبه

کنید و مطابق جدول زیر کنید، آن ها را گرددرجه شان به دست آورید.

range 90

85

80

75

70

65

60

<60

grade A AB B BC C CD D F


select caseکدهای مثال R e a l :: M a r k1, M a r k2, M a r k3 R e a l :: A v e r a g e C h a r a c t e r(L e n = 2) :: G r a d e R e a d(*,*) M a r k1, M a r k2, M a r k3 A v e r a g e = (M a r k1+M a r k2+M a r k3)/3.0 s e l e c t c a s e(N I N T(A v e r a g e))

• c a s e(:59) G r a d e = 'F'

• c a s e(60:64) G r a d e = 'D'


select caseکدهای مثال • c a s e(65:69)

G r a d e = 'C D'

• c a s e(70:74) G r a d e = 'C'

• c a s e(75:79) G r a d e = 'B C'

• c a s e(80:84) G r a d e = 'B'

• c a s e(85:89) G r a d e = 'A B'

• c a s e d e f aul t G r a d e = 'A'

E n d s e l e c t


select caseفلوچارت

Case_sel_1 Case_sel_2 Case_sel_nNot in range ...

Block 1

In range

Block 2

In range

Block n

In range

Default Block

Not in rangeNot in range

...


(loop)حلقه در بسیاری از موارد باید یک یا چند دستور به

به تعداد معین یا نامعین تکرار شوند.مثال های زیر توجه کنید.

را چاپ 1000 می خواهید اعداد زوج بین صفر تا •کنید

یا مقسوم علیه های یک عدد را پیدا کنید. • همانطور که در باال نیز به آن اشاره شد، دو

تمیز داد: نوع حلقه را می توان از همحلقه با تعداد تکرار معلوم•

حلقه با تعداد تکرار نامعلوم•


فلوچارت یک حلقه تکرارIndex=istart

incr

Index<=iend

.False.

Statement 1Statement 2

.

.

.True.


حلقه با تعداد تکرار معلومبرای این کار از دستور D O استفاده می شود که گرامر

آن به شرح زیر است: D O v a r = i n i t i a l_v a l u e, f i n a l_v a l u e [, s t e p_s i z e]

• s t a t e m e n t s

E n d D Oباید صحیح افزایش و مقدارو مقدار مقادیر شروع، خاتمه•

باشند. حذف شود، مقدار پیش فرض آن یک مقدار افزایش اگر•

خواهد بود. جمالت حلقه فقط یک بار اجرا می شوند. v a r برای هر مقدار از• end doپس از اتمام حلقه، کنترل برنامه به جمله بعد از •

منتقل می شود.


(1مثال حلقه ) عدد را به دست آورید.10 میانگین

I n t e g e r :: c o u n t, s u m, i n p u t R e a l :: a v e r a g e s u m = 0 D O c o u n t = 1, 10

• R e a d(*,*) i n p u t• s u m = s u m + i n p u t

E n d D O A v e r a g e = s u m/10.0


(2مثال حلقه )فاکتوریل یک عدد مانند n .را به دست آورید

I n t e g e r :: F a c t o r i a l, n, i R e a d(*,*) n F a c t o r i a l = 1 D O i = 1, n

• F a c t o r i a l = F a c t o r i a l*i

E n d D O


(3مثال حلقه ) مقادیر شروع، خاتمه و مقدار افزایش می تواند

عبارت نیز باشند. I n t e g e r :: a, b, c I n t e g e r :: L i s t R e a d(*,*) a, b, c D O L i s t = M a x(a,b,c), M i n(a,b,c), -1

• W r i t e(*,*) L i s t

E n d D O


(1 )حلقه با تعداد تکرار نامعلوم:به فرم زیر توجه کنید

D O• s t a t e m e n t s

E n d D O همانطور که مالحظه می کنید، عملیات داخل حلقه D O \ دائما

تکرار می شود و انتهایی ندارد چون مکانیزمی برای خروج از E x i t حلقه تعبیه نشده است. برای خروج از حلقه از فرمان

.استفاده می شود. به دو گرامر زیر توجه کنید D O

• s t a t e m e n t s_1• I F (l o g i c a l-e x p r e s s i o n) E x i t• s t a t e m e n t_2

E n d D O


(2 )حلقه با تعداد تکرار نامعلوم.گرامر فرم دوم به صورت زیر است

D O• s t a t e m e n t s_1

• I F (l o g i c a l-e x p r e s s i o n) T h e n s t a t e m e n t s E x i t

• E n d I F

• s t a t e m e n ts_2

E n d D O


حلقه با تعداد تکرار مثال نامعلوم

برنامه زیر اعداد را با هم جمع می کند و متوقفمگر آنکه یک عدد منفی وارد شود. نمی شود

I n t e g e r :: x, s u m s u m = 0 D O

• R e a d(*,*) x

• I F (x < 0) E x i t

• s u m = s u m + x

E n d D O


حلقه با تعداد تکرار مثال نامعلوم

مگر برنامه زیر اعداد را با هم جمع می کند و متوقف نمی شودآنکه یک عدد منفی وارد شود.

I n t e g e r :: x, s u m, n s u m = 0 n = 0 D O

• R e a d(*,*) x• I F (x<0) E x i t• IF (x == 0) Cycle• s u m = s u m + x• n = n + 1

E n d D O Print*, 'Average = ', sum / Real(n) End


Do Whileحلقه فرم دیگری را می توان برای حلقه با تعداد تکرار

شرح زیر است: نامعلوم به کار برد که گرامر آن به D O W h i l e(l o g i c a l-e x p r e s s i o n)


E nd DO حلقه D O W h i l e :معادل حلقه زیر است

D O• I F(.N O T. l o g i c a l e x p r e s s i o n) E x i t


E n d D O


Do Whileفلوچارت حلقه start

Read x

X<0

n=n+1sum_x=sum_x+xsum_x2=sum_x2+x**2

Calculatex_bar, std_dev

Write x_barStd_dev ,n

end

.False.

.True.


Do Whileمثال حلقه اول و معلوم می کند که )۳بزرگتر از (را می خواند فردی برنامه زیر عدد

است یا خیر؟ I n t e g e r :: n=3 I n t e g e r :: p, R e m R e a d(*,*) p R e m = m o d(p,n) D O

• I F(R e m == 0 .O R. n >= s q r t(R e a l(p))) E x i t• n = n+2• R e m = m o d(p,n)

E n d D O I F (R e m /= 0) T h e n

• W r i t e(*,*) p, ' i s p r i m e' E l s e

• W r i t e(*,*) p, ' i s n o t p r i m e' E n d I F E n d


(nested loops)های تو در تو حلقه می توان در یک حلقه تکرار، حلقه و یا

نکته حلقه های تکرار دیگری را به کار برد، تنهامهم این است که حلقه ها نباید با هم تداخل

حلقه داخلی باید داشته باشند. بدین معنی کهدیرتر از حلقه خارجی شروع شود و زودتر از

آن خاتمه یابد.:به مثال زیر توجه کنید برنامه زیر می تواند رشته زیر را محاسبه

نماید. 1, 1+2, 1+2+3, 1+2+3+4, ..., 1+2+3+...+10


کدهای مثال قبل I n t e g e r :: i, j, s u m D O i = 1, 10

• s u m = 0

• D O j = 1, i s u m = s u m+j

• E n d D O

• W r i t e(*,*) s u m

E n d D O E n d

Documents

ساختارهای کنترلی