какой оператор отвечает за ветвление

Операторы ветвления.

Операторы ветвления предназначены для того, чтобы программа могла запускать тот или иной блок кода, в зависимости от верности true или не верности false условия.

На этом уроке 4 вида операторов ветвления:

Оператор if

Этот оператор реализует выполнение (не выполнение) блока кода, при условии, что некоторое выражение равно true (false). Выражение, в зависимости от значения которого код выполняется (не выполняется) пишется в круглых скобках после ключевого слова if. Блок кода, который выполняется (не выполняется) пишется после условия в фигурных скобках.

Напишем скрипт, который выводит сообщение только тогда, когда переменная a содержит значение true.

Но, если в переменной a будет записано значение false, то сообщение не выведется на консоль.

Оператор ветвления if else

Оператор ветвления if else, предназначен для запуска того или иного блока кода, в зависимости от значения которое вернёт условие: true или false.

Он отличается от оператора if тем, что после блока кода, который выполняется, если условие верное, пишется ключевое слово else с блоком кода в фигурных скобках после него. Этот блок выполняется, если условие в круглых скобках после ключевого слова if неверное.

Приведём пример с оператором ветвления if else:

Если присвоить переменной numTwo, число большее чем 5, например 7, тогда условие вернёт false и появится окошко с сообщением Условие возвратило false.

Вот еще пример, демонстрирующий работу операторов if-else, приветствующий пользователя по-разному, в зависимости от времени суток. Попробуйте написать данный код и посмотреть его работу.

Условная тернарная операция

Существует также и условный оператор, позволяющий присваивать различные значения переменной в зависимости от заданного булевого значения.

если значение booleanValue равно true, то переменной variable присвоится значение value1, иначе значение value2. Этот оператор удобно использовать для сокращение кода вида:

Оператор switch-case

Этот оператор удобно использовать когда у нас много вариантов выбора. Синтаксис его такой:

Если какое-то значение равно значению 1, то выполнится первый блок кода, если значению 2, то второй и так далее. Если какое-то значение не равно ни одному из предложенных вариантов, стоящему после ключевого слова case, то выполнится блок кода, после ключевого слова default. Оператор switch-case часто применяется, чтобы избежать длинных цепочек if-else.

Стоит ещё сказать пару слов о операторе break. Если он опущен в каком-то блоке кода, после case, то выполнения кода продолжится и блок кода, после следующего ключевого слова case так же выполнится и так далее, пока не будет встречено ключевое слово break.

Источник

Оператор ветвления

Оператор ветвления (условная инструкция, условный оператор) — оператор, конструкция языка программирования, обеспечивающая выполнение определённой команды (набора команд) только при условии истинности некоторого логического выражения, либо выполнение одной из нескольких команд (наборов команд) в зависимости от значения некоторого выражения.

Содержание

Общее описание

Оператор ветвления применяется в случаях, когда выполнение или невыполнение некоторого набора команд должно зависеть от выполнения или невыполнения некоторого условия. Ветвление — одна из трёх (наряду с последовательным исполнением команд и циклом) базовых конструкций структурного программирования.

Виды условных инструкций

Существует две основные формы условной инструкции, встречающиеся в реальных языках программирования: условный оператор (оператор if) и оператор многозначного выбора (переключатель, case, switch).

Условный оператор

Встречаются следующие формы условного оператора:

Условный оператор с одной ветвью

Реализация

Algol, Pascal

Algol-68, Ada, Modula-2

Необходимость условного оператора в Алголе и Паскале с момента появления была объектом критики. Критики говорили, что многочисленные составные операторы загромождают программу, мешают нормальной расстановке отступов и провоцируют ошибки (если в последней ветви оператора if забыть составной оператор там, где он необходим, то компилятор ничего не заметит, но при выполнении программы из группы операторов, которые должны выполняться в этой ветви, по условию будет выполняться только первый, все остальные — всегда). Следующие поколения языков — потомков Алгола попытались избавиться от этого недостатка. В их числе три широко известных языка: Алгол-68, Модула-2 и Ада. Конструкция оператора if в них практически одинакова, с точностью до отдельных ключевых слов:

Во всех случаях «командыX» — любое число операторов разделённых точкой с запятой. Во всех случаях все ветви условного оператора, кроме первой (ветви «then») необязательны и могут быть пропущены. Если ветвь «else» отсутствует и ни одно из условий не выполняется, то управление передаётся на команду, следующую за ключевым словом завершения условной конструкции (END, FI или END IF).

C, C++ и их потомки

C и C++ (а вслед за ними и Java, C#, PHP и множество других языков) имеют условный оператор, структурно аналогичный Паскалю. Отличие состоит в том, что условие должно быть записано в круглых скобках, а вместо ключевых слов begin и end используются фигурные скобки <> :

Nemerle

Forth

Здесь просто помещает значение на вершину стека, IF анализирует флаг, и если:

При отсутствии ELSE получается селектор с одной ветвью: выражения между IF и THEN выполняются только при ненулевом значении флага.

Fortran

Fortran изначально имел только арифметический IF, в котором в зависимости от знака выражения производился переход на одну из трёх меток. Например, часть кода подпрограммы решения квадратного уравнения:

Затем были добавлены логические (булевские) выражения и логический IF с одним оператором, вычисляемый GOTO, позже — структурный IF (с несколькими условиями), например:

Perl поддерживает структурный if с несколькими условиями, а также модификаторы оператора (statement modifiers), которые записываются после выполняемой части оператора. Например, два следующих примера идентичны по функциональности:

Вместо if можно писать unless, что приводит к инверсии значения условного выражения перед проверкой. То же самое действие через unless:

Для составного оператора (блока) допустима только структурная форма, но не модификатор. Например:

Завершающее ключевое слово не нужно, за счёт требования обязательного оформления операторов под условиями в блоки <…>.

Не существует аналога слова unless для веток elsif.

Erlang

Erlang использует два условных оператора — if и case. Оба имеют результирующее значение, которое равно значению последнего оператора в выполненной ветке и может быть использовано (назначено имени, передано в функцию…), поэтому в нём нет отдельного тернарного условного оператора. В операторе case выполняется Сопоставление с образцом, с возможностью дополнительных условий на значения в сравниваемом, а в операторе if — только проверка условий. В условиях (guard tests) допускается ограниченное множество операций и встроенных функций.

Пример на case (удаление записи о событии из дерева времён):

Переключатель

Конструкция переключателя имеет несколько (две или более) ветвей. Переключатель выполняет одну заданную ветвь в зависимости от значения вычисляемого ключевого выражения. Принципиальным отличием этой инструкции от условного оператора является то, что выражение, определяющее выбор исполняемой ветви, возвращает не логическое, а целое значение, либо значение, тип которого может быть приведён к целому. В некоторых языках допускается использовать в переключателе выражения некоторых типов, не приводимых к целому (например, текстовые строки).

Прототипом современной синтаксической конструкции была используемая в старых языках программирования команда перехода по вычисляемой метке. В этой команде указывалось выражение-селектор, возвращающее целое значение, и набор меток. При выполнении команды вычислялось выражение, а его значение использовалось как номер метки (в списке команды), на которую производился переход. Такие конструкции были, например, в языках программирования Фортран («вычисляемый GOTO») и Бейсик. Привлекательной стороной конструкции является её достаточно высокая эффективность: для определения нужной ветви (метки перехода) не требуется последовательно сравнивать результат выражения-селектора со многими занчениями, достаточно записать в память массив команд безусловного перехода с нужными адресами, чтобы при выполнении команды вычислять нужный элемент непосредственно из значения выражения. При этом скорость выполнения команды не зависит от количества меток. В современных языках реализация оператора-переключателя также часто выполняется в виде таблицы перехода, состоящей из команд безусловного перехода на соответствующие фрагменты кода. Вычисляемое выражение преобразовывается в значение сдвига по таблице перехода, определяющее выполняемую команду. В языках, где выражение-селектор может иметь нецелое значение, напрямую вычислить нужную ветвь конструкции переключателя можно далеко не всегда, поэтому в них используются другие методы оптимизации исполнения.

Например, в языке Си синтаксис команды следующий:

Синтаксис команды-переключателя Си унаследован множеством языков, но семантика его не всегда полностью аналогична Си. Например, в C# допускается использовать выражение-селектор строкового типа и соответствующие метки.

Особенности вычисления логических выражений

На порядок исполнения программы с условными операторами может существенно влиять принятая в языке логика вычисления условных выражений. Когда условие представляет собой сложное логическое выражение, к примеру «f(x) > 0 И g(y) > 0», существует две стратегии вычисления его результата:

Второй вариант является наиболее распространённым для промышленных языков (в частности, для Алгола, Фортрана, С++, С, Java, JavaScript, ECMAScript, JScript, C#, Python). В этих языках действует жёсткое правило: «Логическое выражение всегда вычисляется слева направо и его вычисление останавливается сразу же, как только результат всего выражения становится определённым». Это означает, что если выражение состоит из нескольких подусловий, объединённых оператором «И» (AND), то вычисление выражения прекратится, как только одно из подусловий окажется ложным (так как «ложь AND любое значение» в результате всегда даёт «ложь»), и, наоборот, если несколько подусловий объединены оператором «ИЛИ» (OR), вычисление прекратится после первого же истинного подусловия, поскольку в этом случае всё выражение истинно, независимо от дальнейших вычислений. А вот выражение, содержащее оператор «Исключающее ИЛИ» (XOR) неполному вычислению не поддаётся, поскольку в нём одно из значений не может определить результат вычисления всего выражения.

Языки Ада и Erlang используют разные ключевые слова для этих вариантов: слова and и or означают полное вычисление, а and then, or else (Ада), andalso, orelse (Erlang) — неполное. В Erlang andalso и orelse менее приоритетны, чем операции сравнения, что позволяет избежать скобок вокруг элементарных условий.

Фиксированный порядок вычисления подусловий (логическое выражение всегда вычисляется слева направо) вводится для того, чтобы иметь возможность управлять порядком вычисления выражения и помещать в него сначала те условия, которые должны вычисляться в первую очередь. Этим, кстати, логические выражения отличаются арифметических, для которых, в большинстве языков, порядок вычисления подвыражений (если только он не определён приоритетом и ассоциативностью операций) языком не задаётся и в разных случаях может быть различным.

Выбор именно такой логики исполнения связан с тем, что она позволяет упростить логические выражения, в которых используются зависимые элементы. Классический пример — линейный поиск в массиве:

Алгоритм, реализуемый программой, совершенно очевиден, но в реализации есть одна тонкость (см. строку, помеченную восклицательными знаками): условие цикла состоит из двух частей, связанных оператором AND. Первое подусловие проверяет, не вышел ли индекс i за пределы массива, второе — не равен ли текущий элемент массива искомому значению. Если массив не содержит искомого значения, то после проверки последнего элемента значение переменной i увеличится на единицу; на следующей итерации первое подусловие окажется ложным и цикл завершится без проверки второго подусловия. Если бы логические выражения вычислялись полностью, то при отсутствии искомого элемента в массиве после последней итерации происходила бы ошибка: попытка определить a[i] вызывала бы некорректное обращение к памяти.

Следует обратить внимание, что, кроме неполного вычисления значения выражения, здесь также играет существенную роль фиксированный порядок вычисления подусловий: поскольку проверка выхода за границу массива записана первой, она всегда будет выполняться раньше, чем проверка достижения искомого значения. Если бы порядок вычисления подвыражений был неопределённым, гарантировать правильность приведённого фрагмента программы было бы невозможно.

При полном вычислении логических выражений приведённый алгоритм пришлось бы записать примерно в следующем виде:

Как видим, пришлось искусственно задать порядок вычисления условий выхода и ввести дополнительную переменную. Именно для того, чтобы избежать подобных трюков, и введено неполное вычисление логических выражений.

Примечание: Код изложенный выше, является примером использования оператора IF но не более. Этот код нельзя использовать как правило для написания алгоритмов на языке Паскаль.

Ниже приведен оптимальный алгоритм для поиска числа в массиве:

Источник

infoegehelp.ru

Операторы ветвления

Виды операторов ветвления:

Рассмотрим каждый вид операторов ветвления.

1.Оператор ветвления «если-то».

Ниже на рисунках представлены блок-схемы, описывающие этот оператор.

Синтакис описания оператора на различных языках программирования:

Используем оператор «если» в программе, которая определяет равны ли числа и выводит результат.

Ниже на рисунках представлены блок-схемы, описывающие этот оператор.

Синтакис описания оператора на различных языках программирования:

Используем оператор «выбор» в программе, которая по введенному номеру выводит название дня недели.

Перейти к разбору задач на работу операторов ветвления из демо ЕГЭ:

Источник

Изучаем C++. Часть 3. Ветвление и условные конструкции

Разбираемся, как сделать программу на C++ полезнее, чем обычный калькулятор.

Это третья часть из серии «Глубокое погружение в C++». В прошлый раз мы научились работать с данными: переменными, константами и операциями с ними. Сегодня поговорим о более сложных аспектах языка.

Полезные программы умеют выполнять различные инструкции в зависимости от обстоятельств. Например, браузер отображает сайт, если всё успешно загрузилось, или сообщает об ошибке, если что-то пошло не так. Это называется ветвлением.

Ветвление в программе может быть таким:

Нет ни одной IT-сферы, где не нужно проверять какие-то условия, чтобы выполнить определённые действия: от робототехники до игр. Давайте разбираться, что такое условные конструкции, какими они бывают и как ими пользоваться.

Пишет о программировании, в свободное время создает игры. Мечтает открыть свою студию и выпускать ламповые RPG.

Логические операции в C++

Есть тип данных bool (булев тип), в котором хранится значение либо истина, либо ложь. Благодаря ему и возможно ветвление.

Чтобы поместить в переменную булева типа какое-то значение, мы можем самостоятельно написать его (true или false) или ввести какое-либо логическое утверждение:

Дальше компьютер проверяет правдивость такого утверждения и возвращает результат.

Для написания таких утверждений необходимы логические операторы:

Вот несколько примеров:

При попытке вывести значение переменной result программа выведет 1 или 0.

ЗаданиеПопробуйте самостоятельно написать несколько логических утверждений и посмотреть, что покажет программа.

Конструкция if

Условная конструкция if позволяет выполнять инструкции только в том случае, если данное логическое утверждение верно. Записывается эта конструкция так:

После того как программа проверит утверждение, она выполнит (или не выполнит) всё, что написано внутри фигурных скобок. Вот пример программы с ветвлением:

Программа работает корректно, но такой код сложно читать из-за большого количества условных конструкций. Чтобы упростить запись, можно использовать оператор else (иначе).

Else используется, чтобы сказать компьютеру, какие инструкции нужно выполнить, если проверяемое утверждение было ложным.

Если нужно проверить несколько условий, то воспользуемся оператором else if.

Программа сначала проверит первое условие и, если оно ложно, будет проверять следующие за ним else if. Если ни одно из условий не было верным, выполняются инструкции внутри else, поэтому оно всегда должно стоять в конце.

Вы можете размещать условные конструкции внутри других условных конструкций:

Есть и более короткие варианты записи. Например, если должна быть выполнена только одна инструкция, то фигурные скобки лучше опустить:

Запись можно сократить ещё сильнее, если вы используете условие, чтобы указать значение для переменной:

Получается запись вида:

Задание Попробуйте написать как можно больше условных конструкций, перед тем как продолжать чтение статьи, — эта тема очень важна.

Булева алгебра

Иногда нам необходимо проверить сразу несколько условий. Например, чтобы выйти на улицу, нужно убедиться, что нет дождя или у нас есть зонт. Чтобы завести машину, нам нужны ключ и бензин в баке.

Такие условия называются сложными, а для их проверки применяется булева алгебра. В C++ для этого есть следующие операторы:

Вот простая таблица, в которой показаны вводные данные и результаты их логических умножений и сложений:

С оператором НЕ всё ещё проще:

Вот несколько примеров использования таких операторов:

Источник

Оператор ветвления

Содержание

Общее описание

Виды условных инструкций

Существует две основные формы условной инструкции, встречающиеся в реальных языках программирования: условный оператор (оператор if) и оператор многозначного выбора (переключатель, case, switch).

Условный оператор

Встречаются следующие формы условного оператора:

Условный оператор с одной ветвью

Реализация в Pascal

Реализация в C++

C и C++ (а вслед за ними и Java, C#, PHP и множество других языков) имеют условный оператор, структурно аналогичный Паскалю. Отличие состоит в том, что условие должно быть записано в круглых скобках, а вместо ключевых слов begin и end используются фигурные скобки <> :

Nemerle

Переключатель

Конструкция переключателя имеет несколько (две или более) ветвей. Переключатель выполняет одну заданную ветвь в зависимости от значения вычисляемого ключевого выражения. Принципиальным отличием этой инструкции от условного оператора является то, что выражение, определяющее выбор исполняемой ветви, возвращает не логическое, а целое значение, либо значение, тип которого может быт приведён к целому. В некоторых языках допускается использовать в переключателе выражения некоторых типов, не приводимых к целому (например, текстовые строки).

Прототипом современной синтаксической конструкции была используемая в старых языках программирования команда перехода по вычисляемой метке. В этой команде указывалось выражение-селектор, возвращающее целое значение, и набор меток. При выполнении команды вычислялось выражение, а его значение использовалось как номер метки (в списке команды), на которую производился переход. Такие конструкции были, например, в языках программирования Фортран и Бейсик. Привлекательной стороной конструкции является её достаточно высокая эффективность: для определения нужной ветви (метки перехода) не требуется последовательно сравнивать результат выражения-селектора со многими занчениями, достаточно записать в память массив команд безусловного перехода с нужными адресами, чтобы при выполнении команды вычислять нужный элемент непосредственно из значения выражения. При этом скорость выполнения команды не зависит от количества меток. В современных языках реализация оператора-переключателя также часто выполняется в виде таблицы перехода, состоящей из команд безусловного перехода на соответствующие фрагменты кода. Вычисляемое выражение преобразовывается в значение сдвига по таблице перехода, определяющее выполняемую команду. В языках, где выражение-селектор может иметь нецелое значение, напрямую вычислить нужную ветвь конструкции переключателя можно далеко не всегда, поэтому в них используются другие методы оптимизации исполнения.

Например, в языке Си синтаксис команды следующий:

Синтаксис команды-переключателя Си унаследован множеством языков, но семантика его не всегда аналогична Си. Например, в Java конструкция имеет точно такой же вид, но любая ветвь, кроме default, обязана заканчиваться на break — отсутствие этого ключевого слова является синтаксической ошибкой. В C# допускается использовать выражение-селектор строкового типа и соответствующие метки.

Особенности вычисления логических выражений

На логику исполнения программы с условными операторами может существенно влиять принятая в языке логика вычисления условных выражений. Если утверждение представляет собой сложное логическое утверждение, к примеру «f(x) > 0 и g(y) > 0», существует две стратегии

Второй вариант является наиболее распространённым для промышленных языков (в частности, для Алгола, Фортрана, С++, С, Java, JavaScript, ECMAScript, JScript, C#). В этих языках действует жёсткое правило: «Логическое выражение всегда вычисляется слева направо и его вычисление останавливается сразу же, как только результат всего выражения становится определённым». Это означает, что если выражение состоит из нескольких подусловий, объединённых оператором «И» (AND), то вычисление выражения прекратится, как только одно из подусловий окажется ложным (так как «ложь AND любое значение» в результате всегда даёт «ложь»), и, наоборот, если несколько подусловий объединены оператором «ИЛИ» (OR), вычисление прекратится после первого же истинного подусловия, поскольку в этом случае всё выражение истинно, независимо от дальнейших вычислений. А вот выражение, содержащее оператор «Исключающее ИЛИ» (XOR) неполному вычислению не поддаётся, поскольку в нём одно из значений не может определить результат вычисления всего выражения.

Выбор именно такой логики исполнения связан с тем, что она позволяет упростить логические выражения, в которых используются зависимые элементы. Классическим примером подобной ситуации является поиск в массиве:

Алгоритм, реализуемый программой, совершенно очевиден, но в реализации есть одна тонкость (см. строку, помеченную восклицательными знаками): условие цикла состоит из двух частей, связанных оператором AND. Первое подусловие проверяет, не вышел ли индекс i за пределы массива, второе — не равен ли текущий элемент массива искомому значению. Если массив не содержит искомого значения, то после проверки последнего элемента значение переменной i увеличится на единицу. Если после этого будут вычисляться ОБА подусловия, то второе приведёт к ошибке — ведь i уже вышло за границы массива. Чтобы избежать этого эффекта, пришлось бы записать gоиск примерно в следующем виде:

Как видим, пришлось искусственно задать порядок вычисления условий выхода и ввести дополнительную переменную. Именно для того, чтобы избежать подобных трюков и введено неполное вычисление логических выражений.

Источник