Редактор VBA. Оператор цикла со счетчиком

Цель работы:

· познакомиться с оператором цикла со счетчиком For… Next;

· получить навыки создания программного модуля с использованием оператора цикла со счетчиком For… Next;

Теоретическая часть

Рамочные служебные слова:

For – «для».

Next – «следующий».

Это инструкция для выполнения наборов инструкций определённое (фиксированное) число раз, сколько раз интервал шага помещается между начальным и конечным значениями счётчика плюс единица.

Часто в качестве счётчика выступает номер (индекс) элемента массива.

Общий формат оператора (рис. 59)

 

Рис. 59. Общий формат оператора

 

Переменная «Счётчик» имеет числовой тип целый (Integer или Long). Ключевое слово Step необязательное, по умолчанию шаг равен 1.

Циклы For … Next могут вкладываться друг в друга, при этом они должны иметь уникальные переменные – имена счётчиков.

Массив – это группа, как правило, фиксированного числа переменных одного типа, объединяемая одним групповым именем. Доступ к отдельным элементам массива осуществляется указанием этого группового имени, а за ним при программировании на языке Basic в круглых скобках указанием порядкового номера (индекса) необходимого элемента.

Примеры объявления массивов

1. Объявление одномерных массивов

 

m1

m10

m11

m12

Dim m1(2) As Single

номер конечного элемента

Номер начального элемента по умолчанию равен нолю.

 

X

x1

x2

x3

Dim x (1 To 3) As Integer

Явное указание номера начального элемента

2. Объявление двумерных массивов

 

	a 11	a 12	a 13
A	a 21	a 22	a 23		Dim a (1 To 3, 1 To 3) As Single
	a 31	a 32	a 33

 

Dim b (3, 3) As Single
				j
			0)	1)	2)	3)
		0)	b 00	b 01	b 02	b 03
	i	1)	b 10	b 11	b 12	b 13
		2)	…	…	bij	…
		3)	…	…	…	b 33

 

Допускается до 60-ти размерностей.

Динамический массив - это массив с переменными границами.

Dim mas ()

После имени пустые скобки.

Здесь по умолчанию элементы массива принимают тип Variant.

Для обработки массивов обычно применяется инструкция For … Next.

 

Оборудование, инструменты и приборы

 

ПЭВМ, программное обеспечение Microsoft Office (Excel 2007).

 

Варианты заданий

Составить алгоритм, эскиз окна формы и программный код для решения задач, приведенных в таблице 3.5.

Таблица 3.5

Варианты заданий

№ варианта	Задание
	В одномерном массиве найти сумму положительных элементов.
	В одномерном массиве найти значение максимального элемента и их количество.
	В одномерном массиве найти количество четных отрицательных элементов
	В одномерном массиве найти сумму четных положительных элементов
	В одномерном массиве найти количество положительных элементов.
	В одномерном массиве найти максимальный из четных отрицательных элементов
	В одномерном массиве найти количество элементов, равных нулю..
	В одномерном массиве найти произведение положительных элементов.
	В одномерном массиве найти количество отрицательных элементов.
	В одномерном массиве найти количество элементов, кратных пяти.
	В одномерном массиве найти минимальный нечетный элемент
	В одномерном массиве найти произведение отрицательных элементов.
	В одномерном массиве найти среднее арифметическое положительных элементов.
	В одномерном массиве найти количество нечетных элементов
	В одномерном массиве найти среднее арифметическое отрицательных элементов.
	В одномерном массиве найти значение минимального элемента и их количество.
	В одномерном массиве найти сумму элементов, кратных трем.

Продолжение табл. 3.5

 

	В одномерном массиве найти минимальный из положительных элементов.
	В одномерном массиве найти количество четных элементов
	В одномерном массиве найти сумму четных элементов
	В одномерном массиве найти сумму минимального максимального элементов.
	В одномерном массиве найти максимальный из отрицательных элементов.
	В одномерном массиве найти произведение элементов, кратных трем.
	В одномерном массиве найти сумму элементов, кратных пяти.
	В одномерном массиве найти среднее арифметическое минимального и максимального элементов.
	В одномерном массиве найти произведение нечетных элементов
	В одномерном массиве найти количество четных элементов
	В одномерном массиве найти количество нечетных отрицательных элементов
	В одномерном массиве найти произведение минимального и максимального элементов.
	Вывести значения высоты h от 0 до 100 м с шагом 100 м и значения плотности воздуха r в зависимости от высоты. Расчётная формула , где r 0 = 1,29 кг/м^3, z = 1,25×10^– 4 1/м.

Порядок выполнения работы

1. Ознакомиться с программной реализацией решения задач с использованием оператора цикла со счетчиком (примеры №1, №2, №3, №4).

2. Сохранить разработанные проекты и выполнить программы примеров №1, №2, №3, №4

Пример 1. Задача сравнения двух одномерных числовых массивов с целью нахождения равных по значению элементов в этих массивах.

Private Sub CmdРешение_Click()

Dim m1 As Variant, m2 As Variant, _

Значения() As Integer, _

Номера_1() As Integer, Номера_2() As Integer, _

i As Integer, j As Integer, k As Integer

m1 = Array(3, 1, 2, 0, 4)

m2 = Array(2, 1, 5)

List1.List = m1

List2.List = m2

k = 0

For i = 0 To 4

For j = 0 To 2

If m1(i) = m2(j) Then

k = k + 1

ReDim Preserve Значения(1 To k), _

Номера_1(1 To k), Номера_2(1 To k)

Значения(k) = m1(i)

Номера_1(k) = i + 1: Номера_2(k) = j + 1

End If

Next j

Next i

If k = 0 Then

MsgBox "Равных значений нет"

Else

List3.List = Значения

List4.List = Номера_1

List5.List = Номера_2

End If

End Sub

Пояснения.

В примере 1 реализовано решение задачи сравнения двух одномерных числовых массивов с целью нахождения равных по значению элементов в этих массивах.

На форму помещены пять списковых полей. После запуска программы на выполнение и щелчка на командной кнопке «Решение» в первые два поля выводятся сравниваемые массивы чисел, а в другие три поля выводится искомая информация.

Массивы чисел формируются (заполняются) с помощью функции Array. Эта функция создает одномерный массив. По умолчанию (а в данном примере задано явно) элементы этого массива имеют универсальный тип Variant, т.е. элементам массива могут быть даны как числовые (целые или вещественные), так и символьные (строковые) значения. При объявлении в инструкции Dim такого рода массивов для них указывается только имя. Не требуется указание не только крайних индексов элементов массивов, но даже пустых круглых скобок. По умолчанию элементы массива функцией Array всегда нумеруются с ноля.

Поиск равных по значению элементов массивов организован в программе с помощью двух операторов цикла For…Next: внешнего – по элементам первого массива и внутреннего (вложенного) – по элементам второго массива. При равенстве значений элементов этих массивов увеличивается на единицу счетчик количества таких элементов. Далее в инструкции ReDim на это количество формируются (разворачиваются) динамически объявленные массивы, в которые затем помещаются найденные равные значения соответствующих номера элементов в первом втором массивах со смещением на единицу в плюс. Этим достигается более естественное отражение расположения элементов в массивах, начиная с первого, а не с нулевого (как это по умолчанию задается функцией Array).

Пример2. Задача поиска минимального элемента в одномерном числовом массиве.

Private Sub CmdРешение_Click()

Dim x As Single, a(1 To 10) As Single, _

i As Integer, jmin As Integer

x = CSng(Text1.Text)

' Randomize

For i = 1 To 10

a(i) = Int(x * Rnd)

Next

List1.List = a

jmin = 1

For i = 2 To 10

If a(i) < a(jmin) Then jmin = i

Next

Text2.Text = jmin

Text3.Text = a(jmin)

End Sub

Пояснения.

В примере 2 реализовано решение задачи поиска минимального элемента в одномерном числовом массиве (конкретно – номера элемента с минимальным значением).

В программе массив объявлен в инструкции Dim состоящим из 10-ти элементов с номерами от 1 до 10. Массив заполняется в цикле случайными числами с помощью специальной функции (датчика случайных чисел) Rnd (сокращение англ. “Randomize” – случайность, вероятность). Функция Rnd, вызываемая без параметра, выдает (имеет при каждом очередном обращении к ней) значение, которое равномерно распределено (равновероятно) в интервале от 0 до 1. Для получения чисел из любого интервала на основе функции Rnd строятся специальные расчетные формулы. В данном примере множителем перед этой функцией задается максимальное значение случайных чисел (верхняя граница интервала). Это значение считывается с соответствующего поля формы. После получения очередного случайного числа его значение для удобства восприятия округляется до целого значения функцией Int. После цикла формирования массив случайных чисел выводится в списковое поле формы.

Примечание. Для получения в массиве при каждом обращении к данной программе другой последовательности случайных чисел возможен предварительный (перед циклом заполнения массива) вызов стандартной подпрограммы Randomize, не имеющей параметров. Такое действие было обязательным при работе на платформе операционной системы MS-DOS в среде Турбо – ПАСКАЛЬ, т.е. при программировании на языке ПАСКАЛЬ. Но, как практика, при программировании на языке VBA вызов подпрограммы Randomize не является обязательным: и без выполнения этой подпрограммы каждый раз формируется новая последовательность случайных чисел. Поэтому можно или не использовать эту подпрограмму, или, если ее вызов имеется в программе, для подтверждения вышесказанного выключить выполнение, набрав апостроф перед именем подпрограммы (говорят – «закомментировать» вызов, т.е. превратить эту строку программы в комментарий).

После заполнения и вывода массива чисел выполняется собственно поиск номера элемента массива с минимальным значением (переменная j min). Предварительно номеру присваивается значение1 (это рабочая гипотеза – первый элемент может иметь минимальное значение). Затем организуется цикл сравнения элементов массива, начиная со второго элемента, с элементом, имеющим минимальное значение. При нахождении элемента, имеющего меньшее значение, номер этого элемента запоминается и дальнейшее сравнение выполняется относительно этого элемента. В итоге переменная j min получает значение номера искомого элемента массива.

В конце программы номер элемента массива, имеющего минимальное значение, и это значение выводится в соответствующие поля формы.

Пример 3. Задача сортировки массива чисел по возрастанию методом перестановки.

Private Sub Поиск_мин_элем(_

ByRef b() As Single, _

ByVal jn As Integer, ByVal jk As Integer, _

ByRef jmin As Integer)

Dim j As Integer

jmin = jn

For j = jn + 1 To jk

If b(j) < b(jmin) Then jmin = j

Next

End Sub

Private Sub Перестановка(ByRef x As Single, _

ByRef y As Single)

Dim z As Single

z = x

x = y

y = z

End Sub

 

Private Sub CmdРешение_Click()

Dim n As Integer, imin As Integer, _

k As Integer, a(1 To 10) As Single

n = CInt(Text1.Text)

Randomize

For k = 1 To n

a(k) = Int(100 * Rnd)

Next

List1.List = a

For k = 1 To n - 1

Поиск_мин_элем a, k, n, imin

Перестановка a(k), a(imin)

Next

List2.List = a

End Sub

В примере 3 реализовано решение задачи сортировки массива чисел по возрастанию методом перестановки. В этой задаче выделяются две подзадачи: поиск минимального по значению элемента (его номера) и перестановка (обмен значениями) начального элемента в очередном сортируемом подмассиве и элемента с минимальным значением, номер которого определен. Номер начального элемента меняется в цикле от первого до предпоследнего в исходном неупорядоченном массиве.

Сортировка выполняется структурированной программой. В ее структуру входят две вспомогательные подпрограммы с именами «Поиск_мин_элем» и «Перестановка». В них дано описание выполнения выделенных двух подзадач. В подпрограмме «Поиск_мин_элем» формализована суть предыдущего примера (см. файл Пример2.xls).

Особенностью передачи в эту вспомогательную подпрограмму массива чисел (при вызове подпрограммы на выполнение – это фактический параметр с именем «a»), как показала практика, является необходимость описывать в заголовке этой подпрограммы соответствующий формальный параметр с именем «b» как динамический массив (не указывать в скобках диапазон номеров элементов, хотя фактический массив явно задан с фиксированным количеством элементов) и придавать этому параметру “b” статус именно ByRef (передача посредством ссылки на адрес (зону) в памяти, где размещен фактический массив “a”).

В данном примере в главной подпрограмме сортируемый массив объявлен в инструкции Dim состоящим из 10-ти элементов с номерами от 1 до 10. В программе предусмотрен ввод конкретного количества элементов в этих пределах. Далее подобно предыдущему примеру заполняется случайными числами из интервала [0,100] и выводится в списковое поле формы неупорядоченный массив чисел. После этого выполняется цикл сортировки. В этом цикле вызываются на выполнение две названные выше вспомогательные подпрограммы. В итоге получается упорядоченный по возрастанию массив чисел. Он выводится в соответствующее списковое поле формы.

Недостатком использования массива с фиксированным количеством элементов является вывод массива полностью даже в том случае, когда он заполнялся частично (незаполненные элементы имеют значение ноль).

Пример 4. Задача сортировки для динамического массива чисел.

Private Sub Поиск_мин_элем(_

ByRef b() As Single, _

ByVal jn As Integer, ByVal jk As Integer, _

ByRef jmin As Integer)

Dim j As Integer

jmin = jn

For j = jn + 1 To jk

If b(j) < b(jmin) Then jmin = j

Next

End Sub

Private Sub Перестановка(ByRef x As Single, _

ByRef y As Single)

Dim z As Single

z = x

x = y

y = z

End Sub

 

Private Sub CmdРешение_Click()

Dim n As Integer, imin As Integer, _

k As Integer, a() As Single

n = CInt(Text1.Text)

Randomize

For k = 1 To n

ReDim Preserve a(1 To k)

a(k) = Int(100 * Rnd)

Next

List1.List = a

For k = 1 To n - 1

Поиск_мин_элем a, k, n, imin

Перестановка a(k), a(imin)

Next

List2.List = a

End Sub

В примере 4 реализовано решение той же задачи сортировки, но сортируемый массив чисел формируется динамически, т.е. в него можно включить любое количество элементов, а не ограниченное числом 10, как это принято в предыдущем примере сортировки. Желаемое количество элементов в динамическом массиве задается (вводится с формы проекта). В главной подпрограмме именно на это количество поэлементно в цикле формируется массив (повторно объявляется инструкцией ReDim его размерность и заполняются случайными числами из интервала [0,100] очередные элементы). При выводе неупорядоченного и упорядоченного массивов чисел в списковые поля формы в случае, когда размер этих полей по вертикале недостаточен для отображения всех элементов массивов, в этих полях автоматически создается полоса прокрутки.

Примечание. В программе (в ее главной и вспомогательной подпрограммах) задаваемое количество элементов массива и другие количественные показатели объявлены в инструкциях Dim переменными типа Integer (целый). Переменные такого типа могут принимать значения в пределах интервала [-32768,32767]. Ограничение 32767 надо учитывать при задании конкретного количества элементов сортируемого массива. При сортировке очень большого количества чисел многие из них будут иметь значение менее 0,5. После округления с помощью функции Int эти числа примут значение 0. Множество этих нолей будет выведено в начале списковых полей на форме. Чтобы увидеть дробные числа и со значениями менее 0,5, надо исключить в тексте главной подпрограммы обращение к функции Int.

3. Завершить работу щелчком ЛКМ на пункте «Завершение сеанса <имя группы>».

Содержание отчета

Отчет должен содержать:

· номер, название и цель работы;

· краткую теоретическую часть, включающую описание формата оператора цикла со счетчиком и описание назначения этого оператора в целом и его отдельных параметров;

· результаты выполнения работы согласно заданию, выданному преподавателем, а именно, текст составленных программ с пояснениями к ним, структуру окна формы задачи, описание действий по выполнению программ, результаты выполнения программы;

· заключение по работе.

Контрольные вопросы

 

5. Синтаксис оператора цикла со счетчиком.

6. Сколько раз будет выполнено тело цикла во вложенном цикле со счетчиком, если внешний цикл повторится 2 раза, а внутренний - 5 раз?

7. С помощью какого оператора реализуется преждевременный выход из цикла?

 

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 20