Выполняется ли инвариант цикла в процессе выполнениятела цикла?

Рассмотрим следующий фрагмент программы:

утверждение: A(x)цикл пока B(x)| инвариант: A(x)| x := T(x)конец цикла

Здесь через A(x) и B(x)обозначены условия, зависящие от переменной x.Какое условие выполняется по окончании цикла?

Что можно сказать об условии, указанном в заголовке цикла "пока",после полного завершения цикла?

В каком случае выполняется тело цикла "пока"?

Пусть f(x) — целочисленная функция от целочисленногоаргумента. Определить,содержит ли следующий фрагмент программы ошибку(т.е. действительно ли тело цикла сохраняет инвариант):

// Программа корень функциицел a, b, c;. . .утверждение: a < b  и  f(a) * f(b) <= 0;// Значения функции на концах отрезка [a,b] разных знаковцикл пока b - a > 1| инвариант: f(a) * f(b) <= 0| // Делим отрезок [a, b] пополам| c := (a + b) / 2; // c -- целая часть (a+b)/2| если f(a) * f(c) < 0| | то    b := c;   // выбираем левую половину отрезка| | иначе a := c;   // выбираем правую половину отрезка| конец есликонец циклаутверждение: a == b - 1  и  f(a) * f(b) <= 0;

Оценить сверху время работы (т.е. количествовыполнений тела цикла) алгоритмаприблизительного вычисления логарифма:

дано: x > 0, a > 1, ε > 0надо: вычислить loga x с точностью εвещ y, z, t;y := 0.0; z := x; t := 1.0;цикл пока |t| >= ε или z <= 1.0/a или z >= a| инвариант: ay * zt = x| если z >= a| | то| |   z := z/a; y := y + t;| иначе если z <= 1.0/a| | то| |   z := z*a; y := y - t;| иначе| |   z := z*z; t := t/2.0;| конец есликонец циклаответ := y;

Оценить сверху время работы (т.е. количествовыполнений тела цикла) алгоритма быстрого возведения в степень:

дано: основание a и показатель степени n >= 0надо: вычислить a в степени nвещ b, p; цел k;b := a; p := 1.0; k := n;цикл пока k > 0| инвариант: bk p = an| если k четное| | то| |   k := k / 2;| |   b := b * b;| | иначе| |   k := k - 1;| |   p := p * b;| конец есликонец циклаответ := p;

Пусть a — целочисленный массив размера n(индекс элементов меняется от 0 до n-1),элементы которого строго возрастают:a[0] < a[1] <... < a[n-1].Определить, содержит ли следующий фрагмент программы ошибку(т.е. действительно ли тело цикла сохраняет инвариант):

// Программа Поискдано: цел n;      цел a[n]; // a[0] < a[1] < ... < a[n-1]цел x;          // искомый элементцел b, e, c;. . .           // рассматриваются исключительные случаиутверждение: a[0] < x  и  x <= a[n-1];  // общий случайb := 0; e := n - 1;цикл пока e - b > 1| инвариант: a[b] < x  и  x <= a[e];| c := (b + e) / 2; // c -- целая часть (b+e)/2| если x < a[c]| | то    e := c;   // выбираем левую половину отрезка| | иначе b := c;   // выбираем правую половину отрезка| конец есликонец циклаутверждение: b == e - 1  и             a[b] < x  и  x <= a[e];

Оценить сверху время работы (т.е. количествовыполнений тела цикла) алгоритма Евклидавычисления НОД двух целых чисел:

дано: целые числа m, n, хотя бы одно отлично от нулянадо: вычислить наибольший общий делитель пары (m, n)цел a, b, r;a := m; b := n;цикл пока b != 0| инвариант: НОД(a, b) == НОД(m, n)| r := a % b;     // находим остаток от деления a на b| a := b; b := r; // заменяем пару (a, b) на (b, r)конец циклаответ := a;

Рассмотрим следующий фрагмент программы:

    цел m, n;    цел a, b, p;    . . .    a := m; b := n;    p := 0;    цикл пока b != 0    | если b четное    | | то    | |     b := b / 2;    | |     a := a * 2;    | | иначе    | |     b := b - 1;    | |     p := p + a;    | конец если    конец цикла    ответ := p;

Какое условие является инвариантом цикла?

Сколько раз будет выполнено тело цикла в приведеннойниже программе? Многоточием обозначен фрагмент,не содержащий переменной x.

x := 0;цикл пока x <= 100| . . .| x := x + 2;конец цикла