Үшін цикілінің BASIC тіліндегі жазылуы

Мектептік алгоритмдік тілде параметрі бар қайталану командасын Үшін цикілі деп атайды. Оның жазылу пішімі мынадай:

цикл денесі (командалар тізбегі)

BASIC программалау тілінде Үшін циклін жазу үшін FOR операторы қолданылады. FOR операторын циклдің басының операторы немесе жай ғана циклдің басы деп атайды. Олар әр уақытта қайталанатын командалар тізбегінің, яғни циклдің денесінің алдында келеді. Сонымен цикл басының жазылу пішімі мынадай болады:

Программа жасағанда FOR операторынан соң циклдің денесін құрайтын операторлар тізбегі жазылады. Цикл NEXT операторымен анықталады. Сондықтан NEXT операторын цикл соңының операторы деп те атайды. NEXT операторының жазылу пішімі:

онда олардың мәні анықталмайды.

Сырттан басқаруды берудің мүмкін еместігіне мысал;

.

.

.

30. FOR I = N + 2 TO 20

40. Y (I) = X (I) + 5

50. NEXT I

60. A =A -3

70. IF A I=15 THEN 40

Мұнда 70-операторымен басқаруда 40-қатардағы циклдің ішкі параметірге беруге болмаиды.

20. K = 1

30. FOR I = 1 TO 10

40. K = K + 1

50. IF K – 10 THEN 70

60. NEXT I

70. PRINT K, I

.

.

.

программа үзіндісіне циклдің программасын қателікпен алып келіуі мүмкін болғандықпен алдын ала анықтауға кеңес беруге болмайды.

30. FOR I % = 1 TO 2 %

90. NEXT I %

Циклден шығаруда цикл программаның сонғы мәні сақталады.

Кейде есеп шығаруда осы аталған стандартты математикалық функцияларға ұқсамайтын алгебралық өрнектер кездесуі мүмкін. Мұндай жағдайда BASIC программалау тілі пайдаланушыға өзінің функциясын құруға мүмкіндік береді. Мұндай функцияларды пайдаланушы анықтайтын функциялар немесе стандартты емес функциялар деп атайды. Оларды анықтау үшін, DEF (Define Function) операторы қолданылады. Оператордың жазылу пішімі:

Мұнда k-қатар нөмірі; DEF (анықта)- оператордың аты; FNV- пайдаланушы анықтайтын функцияның аты; (v- программалаушы таңдап алатын латын әріпі); х₁, х₂, …,х_N- формальды аргументтер тізімі; е- арифметикалық өрнек. Мысалы,

30 DEF FN B(X,Y)=X^{^} 2+Y^{^}2

Стандартты емес, яғни пайдаланушы анықтайтын функцияның аты барлық уақытта үш латын әріпінен құралады, ал үшінші әріпті пайдаланушы өзі таңдайды. Тек қарапайым, (индекстері жоқ) үтірлерімен бөлінген айнымалылар (х₁, х₂, …,х_N) ғана формальды аргументтер бола алады.

Ереже бойынша формальды аргументтер е арифметикалық өрнегіне де енеді. Оған санымен бірге басқа да айнымалылар мен тұрақтылар да енеді. е арифметикалық өрнегі формальды аргументтермен және басқа да оған енетін шамалар мен қандай амалдарды, қандай реттілікпен, орындау керектігін көрсетеді. Сонымен, жоғарыда келтірілген мысалдарға 30-операторда қандай екендігі бәрі бір кейбір шаманың х-ты квадраттау және оған басқа формальды шама у-тің квадратын қосу арқылы анықталатындығы көрсетілген. Стандартты емес функция программада DEF операторымен сипатталғаннан соң, оның бұл программадан стандартты функцияларды пайдалануға, яғни BASIC тілінің әр түрлі операторларында пайдалана беруге болады.

Мысалы, мына төмендегі функцияны есептейтін программа құрайық.

Мұнда түрінде жазуға болатын формула көптеген рет пайдаланылған. Программа бұл формуланы DEF операторының көмегімен функция ретінде анықтау орынды. Сонда программаның түрі мынандай болады:

10 REM

20 DEF FNY (X)=3*X^2+COS (X)

40 INPUT C,D

50 REM Z

60 Z=(FNY(C)-FNY(D))/FNY(C+D)^3

70 PRINT “Z=”; Z

80 END

Формальды аргументтер, аргументтерді таңбалау және функцияның мәнін есептейтін формулаға енетіндігін көрсету үшін пайдаланылады. Мысалы, программаның мына төмендегі үзіндісінде:

20 DEF FNC (X,Y)=SQR (X^2+Y^2)

50 DEF FND(X)=SIN (X)/X

80 LET Z=Y+B*3

FNC жєне FND функцияларын анықтаудағы х аргументі өзара байланысты емес тәуелсіз шамалар. Компьютерде оларға оперативті жадтың әр түрлі ұялары бөлінеді. Дәл осы сияқты 20-оператордағы у формальды аргументінің программаның 80-операторындағы у айнымалысына ешқандай қатысы жоқ. Мыналар шын аргументтер бола алады: тұрақтылар, айнымалылар (жай және индексті), өрнектер. Орындалатын оператордың формуласында шын аргументті стандартты емес функцияның аты оперант ретінде кездескен кезде ғана стандартты емес функцияны пайдалану орындалады. Функцияны пайдалануда алдымен барлық шын аргументтердің мәндері есептеледі, одан әрі олар функцияның анықтамасындағы формальды аргументтердің сәйкес орындарына қойылады және функция анықтамасының оң жағына жазылған өрнектің мәні есептеледі. Осы мән функциясының мәні болып табылады.

Пайдаланушының анықтайтын функциясы бүтін, нақты немесе символдық бола алады. Функцияның атынан соң % символы тұрса, онда ол бүтін деп, ал $ символы тұрса, онда ол символдық деп аталады. Бүтін санды функцияның мәні бүтін саны болып табылады, ал символдық функцияның мәні символдар қатары болады. Егер % және $ таңбалары жоқ болса, онда функция нақты функция болады, яғни нәтижесі нақты сан болады.

Мына төменде пайдаланушының анықтайтын функциясын пайдаланудың мысалдары келтірілген:

20 DEF FNA % (X,Y,R%)=X*K% +Y*10*K%

20 DEF DNB% (A$,L)=SWG (A$,I,L)+”A”

20 DEF FNC (X)=SIN (X) /X

М±нда:

• 
  FNA% функциясының мәні бүтін сан;
  
• 
  FNB$ функциясының мәні символдар қатары;
  
• 
  FNC функциясының мәні нақты сан болады.
  

20 DEF FNB (X)=2*X/SQR (X)

30 PRINT FNB (5,2)

орындалуының нәтижесінде экранға аргументтерде қате кеткендігі туралы хабар шығады. DEF операторы орындалмайтын оператор, сондықтан да барлық DEF операторларын басқа да орындалмайтын операторлармен бірге программаның басына орналастыруға болады. Ол тек программалық режімде ғана пайдаланылады:

Мысалдар келтірейік:

• 
  20 DEF FNA (X)=АВS (SIN(X)
  

50 DEF FNB (X,Y)=FNA (X)+(CJS(Y)^2-1

55 X=2.5

60 Z=FNB (4.7124,3.I4I6)*EXP (X)

70 PRINT Z

.

.

.

Бұл программа үзіндісі орындалғанда мына төмендегідей нәтиже алынады:

Z=( sin 4.7124 + cos² 3.1416-1).e^2.5= 12.1825

• 
  Программада мына:
  

екі функцияны анықтау керек және олардың мәні х=5 мәнінде есептелсін.

10 DEF FNY (x) =LOG (x+SQP(x^2+1)

20 DEF FNY =B^2 (((X-A)^2+B^2

30 A=2: B=3

40 X=5

60 PRINT X,Y,F

70 END

Бұл программада 30-қатарда А және В-ның мәндері анықталған, олай болмаған жағдайда f(x) функциясының мәні есептелінбейді. 40-қатарда х-тың мәні, ал 50-қатарда у және F-тің мәндері есептеледі.

Массивтің әрбір элементіне соңынан индексі келетін массивтің аты меншіктеледі. Сондыќтан да массив элементтерін индексті айырмалар деп те атайды.

Ұйымдастыру тәсілдері бойынша BASIC тілінде бір өлшемді екі өлшемді және көп өлшемді массивтер пайдаланылады. Бір өлшемді массивтің элементі массивтегі элементтің реттік нөмірін анықтайтын бір индекспен көрсетіледі. Мысалы:

• 
  А2) –А массивінің екінші элементі;
  
• 
  В1(3) –массивінің үшінші элементі;
  
• 
  С(N)-C массивінің N-ші элементі дегенді білдіреді.
  

Енді екі өлшемді массивке алып келетін мынадай есепті қарастырайық.

Айталық, 11-мөлтек ауданда тұратын тұрғындар саны және бір тұрғынға бөлінетін шаршы метр жер жөнінде деректерді өңдеу керек болсын. Өңдеу және кейбір сұрақтарға жауап алу мақсатында компьютерге деректерді енгізуді былай ұйымдастыруға болады. Мысалы, бір үйде қанша адам тұрады және 22 үй 3-пәтерде тұратын тұрғындарды кезекке қоюға бола ма? т.с.с. сұрақтарға жауап беру керек болсын.

Бұл есепті шешуде екі өлшемді массивті пайдалану ыңғайлы. Біз бірінші айнымалы ретінде үйдің нөмірін, екінші айнымалы ретінде пәтер нөмірін пайдаланамыз. Егер ол құрылып қойылған болса, онда біздің сұрақтарымыздың жауабы ретінде А[22,3] мәні баспаға шығарылады. Мұнда алғашқы индекс үй нөмірін, екіншісі пәтер нөмірін білдіреді. Ал егер А[22,3]=4 мәнін меншіктесе, онда бұл үйде 4 адам тұратын болғаны.

Екі өлшемді массивке математикада матрица, алгоритмдік тілде төртбұрышты кесте мысал бола алады.

Сонымен, екі өлшемді массивтердің элементтері екі индекспен көрсетіледі, оның біріншісі қатардың нөмірін, ал екіншісі бағанның нөмірін анықтайды, екеуінің қиылысында массивтің сәйкес элементі орналасқан болады. Мысалы, А(0,0) екі өлшемді А массивінің нөлдік қатары мен нөлдік бағанына орналасқан элемент; В3(2,3) екі өлшемді В3 массивінің екінші қатары мен үшінші бағанына орналасқан элемент екендігін білдіреді. Екі өлшемді массивтерде индекстер үтірмен бөлінеді. BASIC тілінде индекстер нөлден бастап нөмірленеді.

Оператордың жазылу пішімі:

мұнда k-қатар нөмірі; DIM-оператордың аты; m1, m2,…, mN-массивтің аттары; m1-шек., m2-шек., mN-шек.,…, mN-шек. - m1, m2,…, mN-ге сәйкес массивтің шекаралары. Мұнда массивтің тек жоғарғы шекаралары көрсетілген, өйткені төменгі шекаралары 1-ге тең деп қабылданады.

Егер массив бір өлшемді болса, “m шек.” сол массивтің элементтер санын бүтін сан ретінде көрсететін болады.

Мысалы, мына оператор 10 DIM С(5), D(1,2) С массивінің С(0), С(1), С(2), С(3), С(4) элементтерден тұратын бір өлшемді массив екендігін және D массивінің

D(0,0) D(0,1) D(0,2)

D(1,0) D(1,1) D(1,2)

элементтерден тұратын, екі қатары және үш бағаны бар екі өлшемді массив екендігін білдіреді.

DIM операторы массивке сілтеме жасамастан бұрын программаның басында орналасқаны жөн.

Индекстің ең кіші мәні нөл, ең үлкен мәні DIM операторында хабарланған мәннен асып кетпеуі керек. Егер индекстің мәні бұл шекарадан асып кетсе, онда программаны орындауда қателік кеткендігі жөнінде хабар экранға шығады. Бір өлшемді массивті цикл ішінде FOR және NEXT операторларын қолданып өңдеген ыңғайлы.

Бұл жағдайда цикл параметрі циклдің саны, санау қызметін атқарады және массив элементтерінің индексін белгілеуде қолданылады.

DIM операторында массивтің атынан соң дөңгелек жақша ішінде массив өлшемінің көрсеткіші ретінде мәндері алдын ала анықталған, ендірілген немесе есептелген тұраќты (бүтін типі), әйтпесе айнымалының аты (арифметикалық өрнек) пайдаланылуы мүмкін. Мысалы,

10 INPUT K,L,M

20 DIM D(K), E(L), F(L+M)

.

.

.

Бұл жағдайда D массивіне жадтың К+1 ұясы, Е массивіне (L+M)+1 ұясы бөлінеді.

Программада пайдаланылатын массивтер DIM операторында тек бір рет хабарланады.

Массивті қайталап хабарлаған жағдайда “redimensione arry” (“Массивті екінші рет хабарлау”) хабары экранға шығады. Мысалы, программаның мына төмендегі үзіндісінде:

10 DIM А(10), В(10), С(20)

20 DIM В(30), D(20)

В массиві екі рет хабарланған.

Бірақ массивті ERASE операторын пайдаланып қайтадан хабарлауға да болады. ERASE операторында жойылуға тиісті массивтің аты көрсетіледі. Мысалы, 15 ERASE В операторы В массивін қайта хабарлайды.

Массивтің жеке элементтерімен орындалатын операциялар. Массивтерді ендіру – шығару

BASIC тілінде массивтерді өңдейтін арнайы операциялар жоқ, сондықтан массивті оның элементтері бойынша өңдейді. Қарапайым айнымалылармен қандай амалдар орындауға болатын болса, массивтің элементтерімен де дәл сондай амалдар орындауға болады. Бұл жағдайда меншіктеу немесе шартты өту операторларында массив элементтерін пайдаланғанда массив атынан соң жақша ішінде мәні анықталуға тиісті индекстің тұрғандығына барлық уақытта ерекше назар аударуға тиіспіз.

Мысалы, мәндері

А(1)	А(2)	А(3)	А(4)	А(5)
-8	3.2	4	15	18

Бес элементтен тұратын массив үшін А(2)=3.2 екінші элементті 8.3 санына ауыстыру операцияясы мынадай болып жазылады:

•

•

•

Мына программа үзіндісінің

•

•

•

90 I=3

110 A (I)=94

120 A(2*I-1)=A(J)+A(I)

орындалуы 100 – оператор орындалғанан соң массивтің А(4) төртінші элементі бұрынғы 15 санының орына 27 санының ендірілуіне алып келеді.

110 – оператор бойынша массивтің А(І), (І=3) үшінші элементіне 94 саны меншіктеледі, ал 120 – оператордың орындалуы нәтижесінде А (2*3-1)=А(5) элементіне массив элементтерінің қосындысы А(1)+А(3)=-8+94=86 мәні меншіктелетін болады.

Осылайша, келтірілген программа үзіндісінің орыдалуы нәтижесінде жоғарыда келтірілген А массивінің түрі мынадай болып өзгереді.

А(1)	А(2)	А(3)	А(4)	А(5)
-8	3.2	94	27	86

Сонымен, массивті хабарлағаннан және оның элементтеріне жадтан орын бөлгеннен соң, келешекте компьютер оны өңдеу үшін жадтың бөлінген аймағына оның элементтерінің сандық мәндерін ендіру және орналастыру талап етіледі.

Массивтің өлшемі шағын болатын ең қарапайым жағдайда мұны INPUT, READ және DATA операторларының көмегімен массив элементтеріне аты және индекстерінің сандық мәндері бойынша қатынас жасай отырып, массивтің әрбір элементін ендіру арқылы жүзеге асыруға болады.

Массивтерді ендіру мысалдарын қарастырайық.

10 DIM A(5)

20 INPUT A(1), A(2), A(3), A(4), A(5)

•

•

100 END

В – 7,6.3,5,17,9 <ЕП> Осымен массивті ендіру аяқталады.

А массивіне жадтан орын бөлінгенен соң оның элементтерін ендіру компьютерді пайдаланушылардан сұрамай – ақ жүзеге асырылады. Мысалы, мына программа:

10 DIM A(5)

20 READ A(1), A(2), A(3), A(4), A(5)

30 DATA -7,6.3,5,17,9

•

•

•

орындалғанда READ операторының тізімінде бірінші тұрған А(1) айнымалыға DATA операторындағы бірінші мән – 7 меншіктеледі, А(2) айнымалысына 6.3 мәні, А3 айнымалысына 5 мәні т.с.с. меншіктеледі.

Массив элементтеріне қатынас жасаудың екң ыңғайлы құралы, массив элементінің индексі ретінде циклді басқарушы айнымалыны пайдалану болып табылады.

Мұндай тәсіл массивтермен жұмыс істеуді оңай тәртіпке келтірілетіндіктен массивтерді өңдеудегі негізгі тәсілдердің бірі болып табылады. Бұл жағдайда FOR – NEXT операторларындағы цикл айнымалысы индекстің алғашқы және соңғы мәндерінің аралығында бір бірлікке артады, ал массивтің кезектегі элементі автоматты түрде алынады.

Мұны А массивін ендіру мысалы арқылы бейнелеп көрсетуге болады.

А массивін ендірудің блок – схемасын келтірейік.

А(5)

--------- [ массивті хабарлау

-------- [ элементті ендіру

I=I+1

--------- [ индексті өзгерту

ия ---------- [ тексеру: барлық элементтер ендірілген бе?

10 DIM A(5)

20 FOR І=1 TO 5

30 INPUT A(I)

40 NEXT I

•

•

100 END

Бұдан соң NEXT операторы І – ді бір бірлікке арттырады, яғни І=2 болады, бұл мән басқарушы және басқару қайтадан 30 – операторға беріледі. Монитор экранында қайтадан «?» таңбасы пайда болады. Пернетақтадан екінші санды ендіреміз:

? 6.3 < ЕП >

Осылайша компьютер жадына А массивінің қалған үш элементі ендіріледі:

? 7 < ЕП >

? 9 < ЕП >
Массивті ендіруді жүзеге асыратын мына төмендегі програма:

10 DIM A(5)

20 FOR І=1 TO 5

30 READ A(І)

40 NEXT I

50 DATA -7,6.3,5,17,9

•

•

•

Өлшемдері әр түрлі бірнеше массивтерді ендіруде бірдей өлшемді массивтерді бір циклмен ендіру есебінен циклдер санын азайтуға болады.

Айтайық, А массивінен басқа В={2.3, 3.4, 8.3} және С={0.7, -3.1, 5.7} массивтерін ендіру қажет болсын.

Программа мына төмендегідей түрде берілуі мүмкін:

10 INPUT «В және А массивтерінің өлшемдерін енгізіңдер»; K,L

20 DIM B(K), C(K), A(L)

30 FOR І=1 TO K

40 INPUT B(I), C(I)

50 NEXT I

60 FOR J=1 TO L

70 INPUT A(J)

80 NEXT J

•

•

•

Программаны орындау В және А массивтерінің өлшемдерінің мәндерін сұраудан басталады.

В және А массивтерінің өлшемдерін енгізіңдер.

? 3,5 < ЕП >

? 2.3, -7 < ЕП >

? 3.4, -3.1 < ЕП >

? 8.7, 5.7 < ЕП >

? -7 < ЕП >

? 6.3 < ЕП >

? 5 < ЕП >

? 17 < ЕП >

? 9 < ЕП >

•

•

40 READ B(L), C(L)

•

•

•

•

•

90 DATA 2.7, .7, 3.4, -3.1, 8.7, 5.7, -7, 6.3

100 DATA 5, 17, 9

•

•

Массивтердің элементтерін баспаға шығарған кезде элементтері бойынша барлық уақытта массивтің атын және индекстердің мәндерін циклде көрсету арқылы жүзеге асырылады. Мұнда массив өзін қалыптастырған циклде, сондай – ақ оны баспаға шығару үшін арнайы ұйымдастырылған жеке циклде баспаға шығарылыуы мүмкін.

Мысалы, а массивінің мәндерін монитор экранына шығару үшін мына циклді пайдалануға болады:

•

•

160 FOR І=1 TO 5

170 PRINT A(I)

180 NEXT I

•

•

•

170 PRINT “A(“;I;”)=”;A(I) мәтінмен толықтыру шығарылған нәтижені түсінуді жақсартады:

A(1)=-7

A(2)=6.3

•

•

Қатынас жасау талап етілетін массив элементтерінің индекстерінің мәндерін есептейтін формуланы құру массивтің жеке элементтері жұмыс істеудің басқа маңызды тәсілі болып табылады.

Мысалы, А массивінің барлық жұп элементтеріне 4-ке тең сандық мән меншіктеу талап етілсін.

А массивін хабарлағаннан соң және оның мәндерін компьютер жадына ендіргеннен кейін программаның мынадай үзіндісі пайдаланылуы мүмкін:

•

•

•

80 А (2*І)=4

90 NEXT I

•

•

80 – оператордағы индексті есептеуші формула А массивінің тек жұп элементтерімен ғана қатынас жасауға мүмкіндік береді.

Бұл жағдайда массивтің хабарланбаған элементтерімен қатынас жасамас үшін барлық уақытта индекс мәндерінің төменгі және жоғары шекараларын қадағалап отыруға тура келеді.