Structuri repetitive: cât timp, repetă și pentru

Structurile repetitive execută un grup de instrucțiuni de mai multe ori. În pseudocod, cele mai întâlnite forme sunt „cât timp”, „repetă…până când” și „pentru”. Le alegi în funcție de momentul în care verifici condiția și de ce știi despre numărul de repetări. O buclă corectă trebuie să pornească dintr-o stare potrivită, să actualizeze datele și să se oprească în situația cerută.

Acest ghid folosește convenții explicite de pseudocod, ca să poți urmări logica independent de limbajul studiat. Într-un enunț concret, citește și definiția operatorilor sau convenția profesorului: unele notații au forme diferite pentru aceeași idee.

Pe scurt: cum alegi bucla?

• Cât timp: verifică o condiție înaintea corpului; corpul se poate executa de zero ori.

• Repetă…până când: execută corpul înaintea verificării; corpul se execută cel puțin o dată și bucla se oprește când condiția devine adevărată.

• Pentru: este potrivită pentru parcurgerea unui interval sau pentru un număr de pași cunoscut.

Nu memora că o anumită cerință se rezolvă obligatoriu cu o singură structură. Multe bucle pot fi rescrise în alte forme. Mai important este să păstrezi aceleași cazuri tratate, același rezultat și aceeași condiție de oprire.

Cum funcționează structura „cât timp”?

citește n
i ← 1
cât timp i ≤ n execută
    scrie i
    i ← i + 1

Pentru n = 3, valorile afișate sunt 1, 2 și 3. După afișarea lui 3, i devine 4. Condiția 4 ≤ 3 este falsă, deci execuția continuă după buclă. Pentru n = 0, condiția 1 ≤ 0 este falsă de la început și nu se afișează nimic.

Observă cele trei elemente: inițializarea i ← 1, condiția i ≤ n și actualizarea i ← i + 1. Dacă uiți actualizarea, pentru n ≥ 1 condiția rămâne adevărată și bucla nu se mai oprește. Dacă actualizezi în sens greșit, te poți îndepărta de oprire.

Cum funcționează „repetă…până când”?

repetă
    citește n
până când n > 0
scrie n

Programul citește valori până primește un număr pozitiv. Dacă intrările sunt −2, 0, 5, citirea se execută de trei ori și se afișează 5. Condiția n > 0 exprimă oprirea, nu continuarea.

Această diferență contează la transformarea în „cât timp”. O variantă echivalentă citește n înainte, apoi repetă citirea cât timp n ≤ 0. Nu copia aceeași condiție n > 0 într-o buclă cu test inițial, fiindcă ai inversa comportamentul. În limbajele cu „do…while”, condiția exprimă continuarea, deci numele asemănător nu garantează aceeași convenție.

Cum funcționează structura „pentru”?

citește n
s ← 0
pentru i de la 1 la n, cu pasul 1, execută
    s ← s + i
scrie s

Presupunem aici că n este natural și că, pentru n < 1, intervalul nu produce iterații. Pentru n = 4, suma evoluează astfel: 0, 1, 3, 6, 10. Rezultatul este 10. Variabila s este acumulatorul: păstrează rezultatul parțial, actualizat la fiecare pas.

Inițializarea depinde de operație. Pentru sumă pornești de la 0, elementul neutru al adunării. Pentru produs pornești de la 1, elementul neutru al înmulțirii. Dacă inițializezi un produs cu 0, toate înmulțirile ulterioare îl vor păstra zero.

Exemplu rezolvat: câte numere pare citești?

Se citesc n numere întregi și se cere câte sunt pare. Numărul de valori de citit este cunoscut, deci alegem o buclă „pentru”. Inițializăm contorul c cu zero. Pentru fiecare valoare x, verificăm dacă x mod 2 = 0 și, în acest caz, creștem c cu unu.

citește n
c ← 0
pentru i de la 1 la n execută
    citește x
    dacă x mod 2 = 0 atunci
        c ← c + 1
scrie c

Pentru valorile 7, 4, 0, −6 și 9, contorul final este 3. Zero este par, iar numerele negative pot fi pare. Nu confunda numărul valorilor pare cu suma lor: instrucțiunea c ← c + x ar rezolva o altă cerință.

Exemplu rezolvat: citirea până la o valoare santinelă

Se citesc numere până la întâlnirea lui zero, care nu face parte din datele de prelucrat. Vrem suma valorilor anterioare. Citim primul număr înainte de buclă, iar în corp adunăm valoarea curentă și citim următoarea valoare.

s ← 0
citește x
cât timp x ≠ 0 execută
    s ← s + x
    citește x
scrie s

Pentru intrările 5, −2, 8, 0, rezultatul este 11. Dacă prima valoare este zero, corpul nu se execută și suma rămâne zero. Omiterea citirii din interior ar repeta aceeași valoare la nesfârșit atunci când prima intrare este nenulă.

Exemplu rezolvat: numărul cifrelor unui număr

Pentru un număr natural n, împărțirea întreagă la 10 elimină ultima cifră. Putem repeta operația și număra pașii. Cazul n = 0 trebuie tratat: reprezentarea zecimală a lui zero are o cifră, chiar dacă o buclă „cât timp n > 0” nu s-ar executa.

citește n
c ← 0
repetă
    c ← c + 1
    n ← n div 10
până când n = 0
scrie c

În această convenție, div înseamnă câtul împărțirii întregi, iar n este natural. Pentru 2040, valorile după împărțire sunt 204, 20, 2 și 0, deci c = 4. Pentru n = 0, corpul se execută o dată și rezultatul este 1. Dacă ai nevoie de numărul inițial mai târziu, lucrează pe o copie.

Cum urmărești o buclă pe hârtie?

Scrie starea inițială, apoi câte un rând pentru fiecare iterație. Notează condiția verificată, valorile folosite în corp și valorile după actualizare. Nu presupune că o atribuire se aplică simultan cu următoarea: în pseudocodul obișnuit, instrucțiunile se execută în ordine.

Pentru i ← 1, s ← 0 și repetarea „s ← s + i; i ← i + 2” cât timp i ≤ 5, valorile adunate sunt 1, 3 și 5. Suma este 9, iar valoarea finală a lui i este 7. Ultima valoare a contorului nu este întotdeauna ultima valoare prelucrată.

Test scurt: identifică eroarea

1. O sumă pornește cu s = 1, deși trebuie să adune doar datele citite. Ce se întâmplă?

2. O buclă verifică i < n, deși trebuie să prelucreze și poziția n. Ce lipsește?

3. O citire se repetă până când x este pozitiv. Condiția de oprire poate fi x ≤ 0?

4. Câte iterații are o parcurgere de la 2 la 10 cu pasul 2, incluzând capetele?

Răspunsuri: suma va avea un plus de 1; se omite ultima poziție; nu, în convenția „până când” condiția corectă este x > 0; cinci iterații, pentru valorile 2, 4, 6, 8 și 10.

Întrebări frecvente

O buclă trebuie să aibă mereu un contor?

Nu. Poate fi controlată de date, cum este citirea până la zero. Totuși, trebuie să existe un mecanism prin care condiția de continuare poate deveni falsă.

Cum aleg exerciții pentru progres?

Combină sume, numărări, santinele și prelucrarea cifrelor, apoi justifică alegerea structurii. Poți căuta un profesor de informatică pentru feedback, consulta opțiunile pentru BAC și vedea cum funcționează Hola25.