ELSE Z = B;
после Z=A стоит точка с запятой. Дело в том, что согласно грамматическим правилам за IF должен следовать оператор, а выражение типа Z=A, являющееся оператором, всегда заканчивается точкой с запятой.
3.3. ELSE - IF
Конструкция IF (выражение) оператор
ELSE IF (выражение)
оператор
ELSE IF (выражение)
оператор ELSE оператор встречается настолько часто, что заслуживает отдельного краткого рассмотрения. Такая последовательность операторов IF является наиболее распространенным способом программирования выбора из нескольких возможных вариантов. выражения просматриваются последовательно; если какое-то выражение оказывается истинным,то выполняется относящийся к нему оператор, и этим вся цепочка заканчивается. Каждый оператор может быть либо отдельным оператором, либо группой операторов в фигурных скобках.
Последняя часть с ELSE имеет дело со случаем, когда ни одно из проверяемых условий не выполняется. Иногда при этом не надо предпринимать никаких явных действий; в этом случае хвост
ELSE оператор может быть опущен, или его можно использовать для контроля, чтобы засечь “невозможное” условие.
Для иллюстрации выбора из трех возможных вариантов приведем программу функции, которая методом половинного деления определяет, находится ли данное значение х в отсортированном массиве V. Элементы массива V должны быть расположены в порядке возрастания. Функция возвращает номер позиции (число между 0 и N-1), в которой значение х находится в V, и -1, если х не содержится в V.
BINARY(X, V, N) /* FIND X IN V[0]...V[N-1] */ INT X, V[], N;
{ INT LOW, HIGH, MID;
LOW = 0;
HIGH = N - 1;
WHILE (LOW <= HIGH) { MID = (LOW + HIGH) / 2;
IF (X < V[MID]) HIGH = MID - 1;
ELSE IF (X > V[MID]) LOW = MID + 1;
ELSE /* FOUND MATCH */ RETURN(MID);
} RETURN(-1);
}
Основной частью каждого шага алгоритма является проверка, будет ли х меньше, больше или равен среднему элементу V[MID]; использование конструкции ELSE - IF здесь вполне естественно.
3.4. Переключатель
Оператор SWITCH дает специальный способ выбора одного из многих вариантов, который заключается в проверке совпадения значения данного выражения с одной из заданных констант и соответствующем ветвлении. В главе 1 мы привели программу подсчета числа вхождений каждой цифры, символов пустых промежутков и всех остальных символов, использующую последовательность IF...ELSE IF...ELSE. Вот та же самая программа с переключателем.
MAIN() /* COUNT DIGITS,WHITE SPACE, OTHERS */
{ INT C, I, NWHITE, NOTHER, NDIGIT[10];
NWHITE = NOTHER = 0;
FOR (I = 0; I < 10; I++) NDIGIT[I] = 0;
WHILE ((C = GETCHAR()) != EOF) SWITCH © { CASE '0': CASE '1': CASE '2': CASE '3': CASE '4': CASE '5': CASE '6': CASE '7': CASE '8': CASE '9': NDIGIT[C-'0']++;
BREAK;
CASE ' ': CASE '\N': CASE '\T': NWHITE++;
BREAK;
DEFAULT : NOTHER++;
BREAK;
} PRINTF(“DIGITS =”);
FOR (I = 0; I < 10; I++) PRINTF(“ %D”, NDIGIT[I]);
PRINTF(“\NWHITE SPACE = %D, OTHER = %D\N”, NWHITE, NOTHER);
Переключатель вычисляет целое выражение в круглых скобках (в данной программе - значение символа с) и сравнивает его значение со всеми случаями (CASE). Каждый случай должен быть помечен либо целым, либо символьной константой, либо константным выражением. Если значение константного выражения, стоящего после вариантного префикса CASE, совпадает со значением целого выражения, то выполнение начинается с этого случая. Если ни один из случаев не подходит, то выполняется оператор после префикса DEFAULT. Префикс DEFAULT является необязательным ,если его нет, и ни один из случаев не подходит, то вообще никакие действия не выполняются. Случаи и выбор по умолчанию могут располагаться в любом порядке. Все случаи должны быть различными.
Оператор BREAK приводит к немедленному выходу из переключателя. Поскольку случаи служат только в качестве меток, то если вы не предпримите явных действий после выполнения операторов, соответствующих одному случаю, вы провалитесь на следующий случай. Операторы BREAK и RETURN являются самым обычным способом выхода из переключателя. Как мы обсудим позже в этой главе, оператор BREAк можно использовать и для немедленного выхода из операторов цикла WHILE, FOR и DO.
Проваливание сквозь случаи имеет как свои достоинства, так и недостатки. К положительным качествам можно отнести то, что оно позволяет связать несколько случаев с одним действием, как было с пробелом, табуляцией и новой строкой в нашем примере. Но в то же время оно обычно приводит к необходимости заканчивать каждый случай оператором BREAK, чтобы избежать перехода к следующему случаю. Проваливание с одного случая на другой обычно бывает неустойчивым, так как оно склонно к расщеплению при модификации программы. За исключением, когда одному вычислению соответствуют несколько меток, проваливание следует использовать умеренно.
Заведите привычку ставить оператор BREAK после последнего случая (в данном примере после DEFAULT), даже если это не является логически необходимым. В один прекрасный день, когда вы добавите в конец еще один случай, эта маленькая мера предосторожности избавит вас от неприятностей.
Упражнение 3-1.
Напишите программу для функции EXPAND(S, T), которая копирует строку S в т, заменяя при этом символы табуляции и новой строки на видимые условные последовательности, как \N и \т. используйте переключатель.
3.5. Циклы - WHILE и FOR
Мы уже сталкивались с операторами цикла WHILE и FOR. В конструкции WHILE (выражение) оператор вычисляется выражение. Если его значение отлично от нуля, то выполняется оператор и выражение вычисляется снова. Этот цикл продолжается до тех пор, пока значение выражения не станет нулем, после чего выполнение программы продолжается с места после оператора.
Оператор FOR (выражение 1; выражение 2; выражение 3) оператор
65
эквивалентен последовательности выражение 1;
WHILE (выражение 2) { оператор выражение 3;
}
Грамматически все три компонента в FOR являются выражениями.
наиболее распространенным является случай, когда выражение 1 и выражение 3 являются присваиваниями или обращениями к функциям, а выражение 2 - условным выражением. любая из трех частей может быть опущена, хотя точки с запятой при этом должны оставаться. Если отсутствует выражение 1 или выражение 3, то оно просто выпадает из расширения. Если же отсутствует проверка, выражение 2, то считается, как будто оно всегда истинно, так что
FOR (;;) {
...
}
является бесконечным циклом, о котором предполагается, что он будет прерван другими средствами (такими как BREAK или RETURN).
Использовать ли WHILE или FOR - это, в основном дело вкуса. Например в WHILE ((C = GETCHAR()) == ' ' \!\! C == '\N' \!\! C == '\T')
; /* SKIP WHITE SPACE CHARACTERS */
нет ни инициализации, ни реинициализации, так что цикл WHILевыглядит самым естественным.
Цикл FOR, очевидно, предпочтительнее там, где имеетсяпростая инициализация и реинициализация, поскольку при этомуправляющие циклом операторы наглядным образом оказываютсявместе в начале цикла. Это наиболее очевидно в конструкции
FOR (I = 0; I < N; I++)
которая является идиомой языка “C” для обработки первых Nэлементов массива, аналогичной оператору цикла DO в фортранеи PL/1. Аналогия, однако, не полная, так как границы цикламогут быть изменены внутри цикла, а управляющая переменнаясохраняет свое значение после выхода из цикла, какова бы нибыла причина этого выхода. Поскольку компонентами FOR могутбыть произвольные выражения, они не ограничиваются толькоарифметическими прогрессиями. Тем не менее является плохимстилем включать в FOR вычисления, которые не относятся к управлению циклом, лучше поместить их в управляемые циклом
операторы.
В качестве большего по размеру примера приведем другой вариант функции ATOI, преобразующей строку в ее численный эквивалент. Этот вариант является более общим; он допускает присутствие в начале символов пустых промежутков и знака + или -. (В главе 4 приведена функция ATOF, которая выполняет то же самое преобразование для чисел с плавающей точкой).
Общая схема программы отражает форму поступающих данных: пропустить пустой промежуток, если он имеется извлечь знак, если он имеется извлечь целую часть и преобразовать ее
Каждый шаг выполняет свою часть работы и оставляет все в подготовленном состоянии для следующей части. Весь процесс заканчивается на первом символе, который не может быть частью числа.
ATOI(S) /* CONVERT S TO INTEGER */ CHAR S[];
{ INT I, N, SIGN;
FOR(I=0;S[I]==' ' \!\! S[I]=='\N' \!\! S[I]=='\T';I++) ; /* SKIP WHITE SPACE */ SIGN = 1;
IF(S[I] == '+' \!\! S[I] == '-') /* SIGN */ SIGN = (S[I++]=='+') ? 1 : - 1;
FOR( N = 0; S[I] >= '0' && S[I] <= '9'; I++) N = 10 * N + S[I] - '0';
RETURN(SIGN * N);
}
Преимущества централизации управления циклом становятся еще более очевидными, когда имеется несколько вложенных циклов. Следующая функция сортирует массив целых чисел по методу шелла. основная идея сортировки по шеллу заключается в том, что сначала сравниваются удаленные элементы, а не смежные, как в обычном методе сортировки. Это приводит к быстрому устранению большой части неупорядоченности и сокращает последующую работу. Интервал между элементами постепенно сокращается до единицы, когда сортировка фактически превращается в метод перестановки соседних элементов.
SHELL(V, N) /* SORT V[0]...V[N-1] INTO INCREASING ORDER */ INT V[], N;
{ INT GAP, I, J, TEMP;
FOR (GAP = N/2; GAP > 0; GAP /= 2) FOR (I = GAP; I < N; I++) FOR (J=I-GAP; J>=0 && V[J]>V[J+GAP]; J-=GAP) { TEMP = V[J];
V[J] = V[J+GAP];
V[J+GAP] = TEMP;
}
}
Здесь имеются три вложенных цикла. Самый внешний цикл управляет интервалом между сравниваемыми элементами, уменьшая его от N/2 вдвое при каждом проходе, пока он не станет равным нулю. Средний цикл сравнивает каждую пару элементов, разделенных на величину интервала; самый внутренний цикл переставляет любую неупорядоченную пару. Так как интервал в конце концов сводится к единице, все элементы в результате упорядочиваются правильно. Отметим, что в силу общности конструкции FOR внешний цикл укладывается в ту же самую форму, что и остальные, хотя он и не является арифметической прогрессией.
Последней операцией языка “C” является запятая “,”, которая чаще всего используется в операторе FOR. Два выражения, разделенные запятой, вычисляются слева направо, причем типом и значением результата являются тип и значение правого операнда. Таким образом, в различные части оператора FOR можно включить несколько выражений, например, для параллельного изменения двух индексов. Это иллюстрируется функцией REVERSE(S), которая располагает строку S в обратном порядке на том же месте.