Структуры для работы со временем

Перечисления

Перечисления представляют собой множество именованных целочисленных констант. Перечисления существо облегчают труд программиста, позволяют не запоминать номера, например, цветов символов, а представлять их в виде символьных констант. Перечислимый тип данных объявляется с помощью ключевого слова enum.

enum Days {Sat, Sun, Mon, Tue, Wed, Thu, Fri};

 

В.NET Framework большое количество встроенных перечислений. Вот некоторые из них:

● System.ConsoleColor - цвета консоли;

● System.ConsoleKeys - коды клавиш;

● System.IO.FileMode - режимы работы с файлами.

Goto

goto - один из самых старых способов повлиять на ход выполнения программы.

 

начало: … goto начало;

 

 

Хотя он прост в понимании, этот оператор не рекомендуется использовать при написании программ.

 

 

 

Условия

Задача. Ввести два числа и вывести наибольшее из них.

Алгоритм решения:

 

Пример программы, реализующей алгоритм:

 

using System;   namespace Lesson2_002 { class Program { static void Main() { int a, b, max; Console.WriteLine("Введите два целых числа"); a = Convert.ToInt32(Console.ReadLine()); b = Convert.ToInt32(Console.ReadLine()); if (a > b) { max = a; } else { max = b; }; Console.WriteLine("Наибольшее число {0}", max); } } }

 

 

 

 

В языке C# условие реализовано оператором if:

if (<условие>) { // что делать, если условие верно } else { // что делать, если условие неверно };

 

Особенности:

● вторая часть (else …) может отсутствовать (неполная форма);

● если в блоке один оператор, то можно убрать скобки { и }.

Неполная форму условного оператора:

 

using System;   namespace Lesson2_002 { class Program { static void Main() { int a, b, max; Console.WriteLine("Введите два целых числа"); a = Convert.ToInt32(Console.ReadLine()); b = Convert.ToInt32(Console.ReadLine()); max = a; if (b > max) max = b; Console.WriteLine("Наибольшее число {0}", max); } } }

 

Тернарная операция

Тернарный оператор (?) относится к числу самых примечательных в C#. Он представляет собой условный оператор и часто используется вместо определенных видов конструкций if-then-else. Ниже приведена общая форма этого оператора:

Выражение1? Выражение2: ВыражениеЗ;

Если Выражение1 - истинно, то берется Выражение2, иначе берется Выражение3.

Вывод на экран текста четное или нечетное число:

Console.WriteLine(x+" "+(x%2==0)?"Четное":"Нечетное");

 

Примеры

Нахождение максимального из двух чисел:

Вариант 1:

static void Main(string[] args) { int a = 100; int b = 200; int max=a>b? a:b; }

 

Вариант 2:

static void Main(string[] args) { int a = 100; int b = 200; int max; if (a > b) max=a;else max=b; }

Четность числа

Написать метод, проверяющий четность числа:

static bool Odd(int a) { return a%2==0; }

 

Оператор выбора

Оператор switch предназначен для разветвления процесса выполнения программы:

int caseSwitch = 1; switch (caseSwitch) { case 1: Console.WriteLine("Case 1"); break; case 2: Console.WriteLine("Case 2"); break; default: Console.WriteLine("Default case"); break; }

Пример использования switch. Месяц года.

Вводится число, программа печатает, какой это месяц года:

static void Main() {   int m = 6; string s; switch (m) { case 1: case 2: case 12: s="Зима"; break; case 3: case 4: case 5: s="Весна"; break; case 6: case 7: case 8: s = "Лето"; break; case 9: case 10: case 11: s="Осень"; break; default: s="Ничего"; break; } Console.WriteLine(s); }

Циклы

Цикл – это многократное выполнение одинаковой последовательности действий.

В C# доступны 4 разновидности цикла:

● цикл while;

● цикл do while;

● цикл for;

● цикл foreach.

Цикл while

Задача: Ввести целое число (<2000000000) и определить количество цифр в нем.

 

 

int n=int.Parse(Console.ReadLine()); int count=0; while(n!=0) { count++; n=n/10;// так как n-целое, деление целочисленное } Console.WriteLine(count);

 

Формат оператора while:

while (условие) { оператор; }

 

 

● можно использовать сложные условия;

● если в теле цикла только один оператор, скобки { и } можно не писать.

Цикл do while

Задача. Организовать ввод данных, ограничив значения числами от 1 до 99.

int a,count=0; do { Console.Write("Введите возраст:"); a=int.Parse(Console.ReadLine()); count++; } while(a<1 || a>99);// Повторять пока условие истинно(true) Console.WriteLine("Вы сделали "+count+" попыток ввода");

 

do { операторы; } while (условие);

 

Тело цикла всегда выполняется хотя бы один раз.

 

Оператор цикла for

Задача. Вывести на экран 5 раз слово «Привет».

 

 

for(int i=0;i<5;i++) { Console.Write(i+" "); Console.WriteLine("Привет"); }

 

 

for (инициализация; условие; итерация) { оператор; }

 

● Если тело цикла состоит из одного оператора, то операторные скобки { и } можно не писать:

● Условие каждый раз пересчитывается.

 

Пример задачи:

Даны два целых числа A и B (A меньше B). Вывести в порядке убывания все целые числа от B до A, а также количество N и сумму S этих чисел.

static void Main() { int a = int.Parse(Console.ReadLine()); int b = int.Parse(Console.ReadLine()); int k = 0,s=0; for (int i = b; i >= a; i--) { Console.Write(i + " "); k++; s=s+i; } Console.WriteLine("\nk={0} s={1}",k,s); }

Оператор цикла forech

Оператор цикла foreach служит для циклического обращения к элементам коллекции, которая представляет собой группу объектов.

foreach (тип имя_переменной_цикла in коллекция) оператор;

 

using System;   namespace @foreach { class Program { static void Main(string[] args) { string s = "Hello, Foreach"; foreach (char c in s) Console.Write("{0} ", c); } } }

 

Подробнее мы с ним познакомимся, когда будет изучать массивы.

Continue, break

● continue и break - операторы для управления циклами;

● continue - выполнение следующей итерации цикла;

● break - прерывание текущей итерации цикла.

using System;   namespace @foreach { class Program { static void Main(string[] args) { string s = "1. Привет, Foreach. \n2. А так же break и continue! А это не выведется"; foreach (char c in s) { // Пропускаем цифры if (c >= '0' && c<='9') continue; // Если встречаем! прерываем цикл if (c == '!') break; Console.Write("{0} ", c); } } } }

 

 

Вложенные циклы

Довольно часто один цикл приходится вкладывать в другой цикл. Давайте рассмотрим вложенные циклы на примере заполнения экрана звездочками.

using System;   namespace for_for2 { class Program { static void Main(string[] args) { for (int i = 0; i < 80; i++) for (int j = 0; j < 24; j++) { Console.SetCursorPosition(i, j);//устанавливаем позицию курсора Console.Write('*'); System.Threading.Thread.Sleep(20);//Делаем паузу } Console.ReadKey(); } } }

 

Вложенные циклы будут продемонстрированы при работе с двумерными массивами.

*Рекурсия

Рекурсией называется механизм работы программы, в котором для решения задачи из подпрограммы вызывается та же самая подпрограмма. Этот способ является альтернативой циклам и в некоторых случаях позволяет написать весьма красивые алгоритмы решения задачи.
Следует понимать, что любой рекурсивный метод можно преобразовать в обычный метод. И практически любой метод можно преобразовать в рекурсивный, если выявить рекуррентное соотношение между вычисляемыми в методе значениями.

Пример 1. Цикл с помощью рекурсии

// Пример вывода чисел от a до b с использованием рекурсивного алгоритма static void Loop(int a, int b) { Console.Write("{0,4} ",a); if (a<b) Loop(a+1,b); }

Пример 2. Найти сумму цифр числа A.

Получить последнюю цифру можно, если найти остаток от деления числа на 10. В связи с этим для разложения числа на составляющие его цифры можно использовать следующий алгоритм:

1. Находим остаток при делении числа А на 10, т.е. получаем крайнюю правую цифру числа;

2. Находим целую часть числа при делении A на 10, т.е. отбрасываем от числа A крайнюю правую цифру;

3. Если преобразованное A > 0, то переходим на пункт 1. Иначе число равно нулю и отделять от него больше нечего.

Способ 1. Нерекурсивный

static long Sum(long a)// нерекурсивный метод { long s=0; while (a>0) // пока a больше нуля { s=s+a%10; // добавляем к сумме последнюю цифру числа а a=a/10; // отбрасываем от числа а последнюю цифру } return s; // возвращаем в качестве результата сумму цифр числа a }

 

Способ 2. Рекурсивный

static long SumCyfr(long a) // рекурсивный метод { if (a==0) // если a =0, то return 0; // возвращаем 0 else return SumCyfr(a/10)+ a%10; // иначе, вызываем рекурсивно сами себя }

 

Практическая часть урока

Задача 3. Сложные условия

С клавиатуры вводится возраст от 1 до 50. Требуется написать программу, которая правильно определит, какое слово нужно написать после возраста.

Вам 11 лет.
Вам 21 год.
Вам 33 года.

static void Main(string[] args) { int x; Console.WriteLine("Введите возраст:"); x = int.Parse(Console.ReadLine()); string s = "Вам "+x; // Год - когда заканчивается на один, кроме 11. if (x % 10 == 1 && x!=11) s += " год"; // Года if (x==11 || x >= 2 && x<=4 || (x >= 22 && x <= 24) || (x >= 32 && x <= 34) || (x > 41 && x < 45)) s += " года"; // Лет if ((x >= 5 && x <= 20) || (x >= 25 && x <= 30) || (x >= 35 && x < 41) || (x > 44 && x < 51)) s += " лет"; Console.WriteLine(s); }

 

Переделайте программу в метод. В качестве параметра методу передается возраст, а метод возвращает строку.

Дополнительные материалы

1. Демоверсии ГИА по информатике;

2. Индекс массы тела на Википедии.

3. Алгоритмы. Теория и практическое применение. Род Стивенс. Глава “Рекурсии”.

4. “Ханойская башня” на Википедия.

Используемая литература

Для подготовки данного методического пособия были использованы следующие ресурсы:

1. Т.А. Павловская. “Программирование на языке высокого уровня”, 2009 г.;

2. Г. Шилдт. “C# 4.0. Полное руководство”;

3. Алгоритмы. Теория и практическое применение. Род Стивенс, Москва 2016 г.

4. MSDN.

Перечисления

Перечисления представляют собой множество именованных целочисленных констант. Перечисления существо облегчают труд программиста, позволяют не запоминать номера, например, цветов символов, а представлять их в виде символьных констант. Перечислимый тип данных объявляется с помощью ключевого слова enum.

enum Days {Sat, Sun, Mon, Tue, Wed, Thu, Fri};

 

В.NET Framework большое количество встроенных перечислений. Вот некоторые из них:

● System.ConsoleColor - цвета консоли;

● System.ConsoleKeys - коды клавиш;

● System.IO.FileMode - режимы работы с файлами.

Goto

goto - один из самых старых способов повлиять на ход выполнения программы.

 

начало: … goto начало;

 

 

Хотя он прост в понимании, этот оператор не рекомендуется использовать при написании программ.

 

 

 

Условия

Задача. Ввести два числа и вывести наибольшее из них.

Алгоритм решения:

 

Пример программы, реализующей алгоритм:

 

using System;   namespace Lesson2_002 { class Program { static void Main() { int a, b, max; Console.WriteLine("Введите два целых числа"); a = Convert.ToInt32(Console.ReadLine()); b = Convert.ToInt32(Console.ReadLine()); if (a > b) { max = a; } else { max = b; }; Console.WriteLine("Наибольшее число {0}", max); } } }

 

 

 

 

В языке C# условие реализовано оператором if:

if (<условие>) { // что делать, если условие верно } else { // что делать, если условие неверно };

 

Особенности:

● вторая часть (else …) может отсутствовать (неполная форма);

● если в блоке один оператор, то можно убрать скобки { и }.

Неполная форму условного оператора:

 

using System;   namespace Lesson2_002 { class Program { static void Main() { int a, b, max; Console.WriteLine("Введите два целых числа"); a = Convert.ToInt32(Console.ReadLine()); b = Convert.ToInt32(Console.ReadLine()); max = a; if (b > max) max = b; Console.WriteLine("Наибольшее число {0}", max); } } }

 

Тернарная операция

Тернарный оператор (?) относится к числу самых примечательных в C#. Он представляет собой условный оператор и часто используется вместо определенных видов конструкций if-then-else. Ниже приведена общая форма этого оператора:

Выражение1? Выражение2: ВыражениеЗ;

Если Выражение1 - истинно, то берется Выражение2, иначе берется Выражение3.

Вывод на экран текста четное или нечетное число:

Console.WriteLine(x+" "+(x%2==0)?"Четное":"Нечетное");

 

Примеры

Нахождение максимального из двух чисел:

Вариант 1:

static void Main(string[] args) { int a = 100; int b = 200; int max=a>b? a:b; }

 

Вариант 2:

static void Main(string[] args) { int a = 100; int b = 200; int max; if (a > b) max=a;else max=b; }

Четность числа

Написать метод, проверяющий четность числа:

static bool Odd(int a) { return a%2==0; }

 

Оператор выбора

Оператор switch предназначен для разветвления процесса выполнения программы:

int caseSwitch = 1; switch (caseSwitch) { case 1: Console.WriteLine("Case 1"); break; case 2: Console.WriteLine("Case 2"); break; default: Console.WriteLine("Default case"); break; }

Пример использования switch. Месяц года.

Вводится число, программа печатает, какой это месяц года:

static void Main() {   int m = 6; string s; switch (m) { case 1: case 2: case 12: s="Зима"; break; case 3: case 4: case 5: s="Весна"; break; case 6: case 7: case 8: s = "Лето"; break; case 9: case 10: case 11: s="Осень"; break; default: s="Ничего"; break; } Console.WriteLine(s); }

Циклы

Цикл – это многократное выполнение одинаковой последовательности действий.

В C# доступны 4 разновидности цикла:

● цикл while;

● цикл do while;

● цикл for;

● цикл foreach.

Цикл while

Задача: Ввести целое число (<2000000000) и определить количество цифр в нем.

 

 

int n=int.Parse(Console.ReadLine()); int count=0; while(n!=0) { count++; n=n/10;// так как n-целое, деление целочисленное } Console.WriteLine(count);

 

Формат оператора while:

while (условие) { оператор; }

 

 

● можно использовать сложные условия;

● если в теле цикла только один оператор, скобки { и } можно не писать.

Цикл do while

Задача. Организовать ввод данных, ограничив значения числами от 1 до 99.

int a,count=0; do { Console.Write("Введите возраст:"); a=int.Parse(Console.ReadLine()); count++; } while(a<1 || a>99);// Повторять пока условие истинно(true) Console.WriteLine("Вы сделали "+count+" попыток ввода");

 

do { операторы; } while (условие);

 

Тело цикла всегда выполняется хотя бы один раз.

 

Оператор цикла for

Задача. Вывести на экран 5 раз слово «Привет».

 

 

for(int i=0;i<5;i++) { Console.Write(i+" "); Console.WriteLine("Привет"); }

 

 

for (инициализация; условие; итерация) { оператор; }

 

● Если тело цикла состоит из одного оператора, то операторные скобки { и } можно не писать:

● Условие каждый раз пересчитывается.

 

Пример задачи:

Даны два целых числа A и B (A меньше B). Вывести в порядке убывания все целые числа от B до A, а также количество N и сумму S этих чисел.

static void Main() { int a = int.Parse(Console.ReadLine()); int b = int.Parse(Console.ReadLine()); int k = 0,s=0; for (int i = b; i >= a; i--) { Console.Write(i + " "); k++; s=s+i; } Console.WriteLine("\nk={0} s={1}",k,s); }

Оператор цикла forech

Оператор цикла foreach служит для циклического обращения к элементам коллекции, которая представляет собой группу объектов.

foreach (тип имя_переменной_цикла in коллекция) оператор;

 

using System;   namespace @foreach { class Program { static void Main(string[] args) { string s = "Hello, Foreach"; foreach (char c in s) Console.Write("{0} ", c); } } }

 

Подробнее мы с ним познакомимся, когда будет изучать массивы.

Continue, break

● continue и break - операторы для управления циклами;

● continue - выполнение следующей итерации цикла;

● break - прерывание текущей итерации цикла.

using System;   namespace @foreach { class Program { static void Main(string[] args) { string s = "1. Привет, Foreach. \n2. А так же break и continue! А это не выведется"; foreach (char c in s) { // Пропускаем цифры if (c >= '0' && c<='9') continue; // Если встречаем! прерываем цикл if (c == '!') break; Console.Write("{0} ", c); } } } }

 

 

Вложенные циклы

Довольно часто один цикл приходится вкладывать в другой цикл. Давайте рассмотрим вложенные циклы на примере заполнения экрана звездочками.

using System;   namespace for_for2 { class Program { static void Main(string[] args) { for (int i = 0; i < 80; i++) for (int j = 0; j < 24; j++) { Console.SetCursorPosition(i, j);//устанавливаем позицию курсора Console.Write('*'); System.Threading.Thread.Sleep(20);//Делаем паузу } Console.ReadKey(); } } }

 

Вложенные циклы будут продемонстрированы при работе с двумерными массивами.

*Рекурсия

Рекурсией называется механизм работы программы, в котором для решения задачи из подпрограммы вызывается та же самая подпрограмма. Этот способ является альтернативой циклам и в некоторых случаях позволяет написать весьма красивые алгоритмы решения задачи.
Следует понимать, что любой рекурсивный метод можно преобразовать в обычный метод. И практически любой метод можно преобразовать в рекурсивный, если выявить рекуррентное соотношение между вычисляемыми в методе значениями.

Пример 1. Цикл с помощью рекурсии

// Пример вывода чисел от a до b с использованием рекурсивного алгоритма static void Loop(int a, int b) { Console.Write("{0,4} ",a); if (a<b) Loop(a+1,b); }

Пример 2. Найти сумму цифр числа A.

Получить последнюю цифру можно, если найти остаток от деления числа на 10. В связи с этим для разложения числа на составляющие его цифры можно использовать следующий алгоритм:

1. Находим остаток при делении числа А на 10, т.е. получаем крайнюю правую цифру числа;

2. Находим целую часть числа при делении A на 10, т.е. отбрасываем от числа A крайнюю правую цифру;

3. Если преобразованное A > 0, то переходим на пункт 1. Иначе число равно нулю и отделять от него больше нечего.

Способ 1. Нерекурсивный

static long Sum(long a)// нерекурсивный метод { long s=0; while (a>0) // пока a больше нуля { s=s+a%10; // добавляем к сумме последнюю цифру числа а a=a/10; // отбрасываем от числа а последнюю цифру } return s; // возвращаем в качестве результата сумму цифр числа a }

 

Способ 2. Рекурсивный

static long SumCyfr(long a) // рекурсивный метод { if (a==0) // если a =0, то return 0; // возвращаем 0 else return SumCyfr(a/10)+ a%10; // иначе, вызываем рекурсивно сами себя }

 

Структуры для работы со временем

В.NET Framework огромное количество уже готовых структур. Как создавать собственные структуры познакомимся на следующем уроке, а сейчас познакомимся с одной из них:

DateTime - хранит дату и время.

Особенно полезно знать, что при вычитании двух структур DateTime мы получаем промежуток времени. Это позволяет измерять время выполнения программы засекая время в начале и в конце программы.

DateTime start=DateTime.Now; … DateTime finish=DateTime.Now; Console.WriteLine(finish-start);