선택 및 반복

어휘

English	의미
selection/sɪˈlekʃn/	선택 구조
iteration/ˌɪtəˈreɪʃn/	반복
trace table/treɪs ˈteɪbl/	trace table: 추적 표
nested/ˈnestɪd/	nested: 중첩된
logic error/ˈlɒdʒɪk ˈerə/	logic error: 논리 오류
count-controlled loop/kaʊnt kənˈtrəʊld luːp/	카운트 제어 반복문
array/əˈreɪ/	배열
pre-condition loop/priː kənˈdɪʃn luːp/	전제 조건 반복문
post-condition loop/pəʊst kənˈdɪʃn luːp/	후위 조건 반복문
dry run/draɪ rʌn/	dry run: 수동 추적

줄이 하나 너무 많음

2014년 애플은 반복되는 단일 줄 때문에 보안 업데이트를 배포했습니다. 웹사이트 인증서를 검증하는 코드 깊은 곳에서는 goto fail;가 연속으로 두 번 나타났습니다.
두 번째 복사는 그 IF 외부에 있었으므로 매번 실행되었고, 아래에 있는 검증은 절대 실행되지 않았습니다. 몇 달 동안 어떤 공격자도 임의의 웹사이트를 속일 수 있었습니다.
선택 구조와 반복 구조는 무엇을, 얼마나 자주 실행할지 결정하는 구조입니다. 이 중 하나를 한 줄만 잘못 쓰면 프로그램은 여전히 실행되지만 틀리게 됩니다.
이 수업은 IF, CASE 및 세 개의 루프, 그리고 시험 전에 실수를 잡아주는 추적 표(table)를 다룹니다.

선 구조

IF age >= 18 THEN … ELSE … ENDIF

**ELSE**는 선택 사항이지만, **ENDIF**은 필수입니다. 모든 **IF**는 반드시 닫혀야 합니다.
조건부(Branch)는 부울 식입니다: 비교 연산자이거나, AND, OR, NOT로 연결된 비교 연산자들입니다.

플로우차트: 결정 다이아몬드에서 age >= 18을 테스트하며, TRUE 분기는 Adult를 출력하고 FALSE 분기는 Minor를 출력하며, 양쪽이 다시 합쳐짐

IF … ELSE는 한 번만 테스트한 후 정확히 하나의 분기를 실행합니다

중첩 IF 및 경계값

IF … ELSE … ENDIF를 선택할 때 사용합니다. 중첩된 IF는 각각 닫혀야 하며, CASE는 여러 조건을 한 값과 비교할 때 사용합니다. 조건들은 순서대로 검사되며, **ENDIF**가 마지막에 오면 됩니다.
점수가 감소하는 구간입니다. "50점 이상이면 합격"은 Mark >= 50이며, Mark > 50가 아닙니다.
잘못된 비교는 논리 오류입니다: 프로그램이 실행되어 특정 입력에 대해错误的한 결과를 출력합니다. 경계값인 50 자체를 포함하는 추적 표는 이를 찾는 방법입니다.

연습

"50점 이상일 경우 통과"는 IF Mark ____ 50 THEN로 작성됩니다.

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CASE

CASE OF Grade … ENDCASE는 하나의 값을 여러 옵션과 비교하며 중첩된 IF 연쇄보다 깔끔합니다.
가드(Guard)는 단일 값 "A":, 목록 1, 2, 3:, 또는 범위 1 TO 5:일 수 있습니다. "나머지 everything"을 위한 마지막 분기는 OTHERWISE이며, > 200와 같은 조건이 아닙니다.
가드는 순서대로 테스트됩니다. 1 TO 50: 다음에 40 TO 60:가 있다면 45라는 값은 첫 번째 분기를 따르므로 두 번째 분기의 할당은 실행되지 않을 수 있습니다. 이전 분기가 모든 가능한 값을 커버한다면 OTHERWISE 또한 실행되지 않습니다.

CASE는 가드가 값과 일치하는 첫 번째 분기를 실행함

연습

嵌套 IF보다 CASE 문장이 깔끔한 경우는:

난이도 1/5 · 100 코인 + 오늘 첫 완료 시 소액 보너스

하나의 값을 여러 옵션과 비교할 때
코드의 블록을 반복할 때
파일을 읽을 때
상수를 선언할 때

연습

Cambridge CASE 문장에서 효한 가드(guard)는 무엇입니까? 모든 해당 항목을 선택하십시오.

난이도 2/5 · 140 코인 + 오늘 첫 완료 시 소액 보너스

1:
1, 2, 3:
1 TO 5:
> 200:
OTHERWISE:

worked example: CASE 없이 CASE 재작성하기

Example

CASE OF MySwitch를 1: ThisChar ← 'a', 2: ThisChar ← 'y', 3: ThisChar ← '7', OTHERWISE: ThisChar ← '*'로 대체합니다.
각 값은 IF 연쇄의 하나의 분기가 되며, OTHERWISE는 최종 ELSE가 됩니다.

IF MySwitch = 1 THEN
    ThisChar <- 'a'
ELSE
    IF MySwitch = 2 THEN
        ThisChar <- 'y'
    ELSE
        IF MySwitch = 3 THEN
            ThisChar <- '7'
        ELSE
            ThisChar <- '*'
        ENDIF
    ENDIF
ENDIF

세 개의 IF와 세 개의 ENDIF. 반대로 동일한 값을 할당하는 두 CASE 구절은 값 목록을 가진 하나의 가드로 합쳐지며, 1, 2:입니다.

세 가지 루프

반복(Iteration) 은 블록을 반복하며, 세 루프는 조건이 테스트되는 위치에서 다릅니다.
카운트 제어 루프인 FOR i ← 1 TO 10 … NEXT i은 알려진 횟수만큼 반복되며, STEP -1은 카운트다운합니다. 고정된 횟수나 배열의 모든 요소를 처리할 때 사용합니다.
전제조건 루프, WHILE … DO … ENDWHILE, 각 반복 전 테스트하므로 0회 실행될 수 있습니다. 사후조건 루프, REPEAT … UNTIL, 각 반복 후 테스트하므로 최소 한 번은 반드시 실행됩니다.

세 개의 플로우차트 열: FOR은 정해진 횟수를 세고, WHILE은 본체 위에 테스트, REPEAT은 본체 아래에 테스트

조건이 위치하는 곳이 본체가 실행되는 횟수를 결정함

연습

각 루틴을 사용할时机와 매칭하십시오.

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매치 하나를 선택한 후 목적지를 지정하세요. 매치를 두 개 선택하여 교체할 수 있습니다. Esc 키를 누르면 선택이 취소됩니다. 매치를 드래그하여 이동할 수도 있습니다.

알고 고정된 횟수의 반복

알 수 없는 횟수; 0회 실행 가능 (먼저 테스트)

알 수 없는 숫자; 최소 한 번 실행됨 (후에 테스트)

FOR
WHILE
REPEAT...UNTIL

연습

REPEAT...UNTIL은 본문을 실행한 후 조건을 테스트하므로 본문은 항상 최소 한 번 실행됩니다.

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루프 선택: 2점 답안

이름으로 1점, 이유로 1점,scheme의 용어를 사용해야 합니다.
카운트 제어, 반복 횟수가 루프 시작 전에 이미 알려지기 때문입니다. 사후조건, 루프 본체가 최소 한 번은 실행되어야 하기 때문입니다. 전제조건, 루프가 아예 실행될 필요가 없을 수 있기 때문입니다.
카운터가 있는 WHILE로 작성된 배열의 네 요소를 처리하는 루프는 "가장 적절한 방법이 아닙니다"; FOR 루프가 적절합니다. 왜냐하면 횟수가已知하기 때문입니다.

연습

문제가 "더 적절한 루틴을 식별하고 그 이유를 제시하라"고 묻는 2점 문제를 고려하십시오. 두 점이 주어지는 것은 무엇입니까?

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루틴의 이름과 카운트나 테스트 위치 관련 이유
가위코드로 전체 루틴을 적는 것
두 다른 루틴을命名的 것
루틴의 이름만

worked example: 각 작업에 적합한 루프는?

Example

12의 곱셈표 출력: 카운트는 사전에 알려져 있으므로 FOR 루프입니다.
사용자가 0을 입력할 때까지 숫자 계속 읽기: 카운트는 불확실하고 첫 입력이 이미 0일 수 있으므로 테스트가 본체 앞에 와야 합니다: WHILE 루프입니다.
비밀번호가 맞을 때까지 요청: 사용자는 최소 한 번은 물어야 하므로 REPEAT … UNTIL 루프입니다.
두 가지 질문: 몇 번이나, 그리고 첫 테스트 전에 본체가 실행되어야 하는가?

연습

"비밀번호를 맞출 때까지 계속 물어보되, 최소 한 번은 반드시 물어보라." 어떤 루틴이 적합합니까?

난이도 1/5 · 100 코인 + 오늘 첫 완료 시 소액 보너스

REPEAT...UNTIL
WHILE
FOR
CASE

추적 표(Trace tables)

추적 표는 알고리즘을 손으로 드라이 런(dry run) 할 때 변수의 모든 값을 기록합니다. 이는 종이에 루프를 테스트하는 방법이며, 대다수 Paper 2의 6점 문제입니다.
변수마다 한 열, 출력물이 있다면 그额外列을 하나 더 두세요. 값이 변경될 때만 새로운 줄을 쓰고, 루프가 해당 지점에 도달했을 때 루프 조건을 평가하세요.
조건이 루프를 종료할 때까지 계속하고, 최종 출력을 기록하세요.

탐색하기

루틴을 단계별로 추적하십시오

추적 표는 루틴의 각 passes마다 각 변수를 기록합니다. 카운터 i가 올라가고 누적 합이 커지는 것을 보십시오 —这正是 시험 추적 문제에서 채우라고 하는 것입니다.

연습

total = 0; FOR i = 1 TO 5: total = total + i 이후, total의 값은 무엇입니까?

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worked example: 채워진 추적 표

Example

Count <- 1
Total <- 0
WHILE Total < 10 DO
    Total <- Total + Count
    Count <- Count + 1
ENDWHILE
OUTPUT Count

(Count, Total) 행: (1, 0) → (2, 1) → (3, 3) → (4, 6) → (5, 10).
Total = 10일 때 조건 Total < 10가 거짓이 되어 루프가 종료되고, 출력은 5입니다.
마지막 줄이 가장 자주 틀리는 곳입니다: 출력을 쓰기 전에 조건을 한 번 더 확인하세요.

연습

작은 추적에서 루틴은 Total = 10, Count = 5로 끝나므로, 출력은 5입니다.

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놓칠 수 있는 점

Watch out

>=와 >은 다른 답입니다. 비교를 쓰기 전에 경계값을 머릿속으로 테스트하세요.
OTHERWISE는 키워드이지 조건이 아닙니다. 그리고 모든 IF, CASE, WHILE 및 FOR은 ENDIF, ENDCASE, ENDWHILE 또는 NEXT로 끝납니다.
WHILE는 0회 실행될 수 있지만, REPEAT는 그럴 수 없습니다. 첫 테스트 전에 본체가 한 번 실행되어야 하는지에 따라 선택하세요.
추적 표에서 값이 변하지 않으면 다시 쓰지 않으며, 출력물은 OUTPUT 줄이 실행될 때만 기록됩니다.

이해했습니다

Key idea

IF … ELSE … ENDIF로 선택을 처리하고, 중첩된 IF는 각각 닫아야 하며, CASE는 하나의 값을 여러 조건과 비교할 때 사용합니다. 조건들은 순서대로 검사되며, **OTHERWISE**가 마지막에 옵니다.
FOR 카운트 known · WHILE before tests, may run zero times · REPEAT … UNTIL after tests, runs at least once
루프를 이름과 이유로 정당화: known count, may not run, must run once
trace table 알고리즘을 드라이런하여 변경마다 한 줄; 최종 출력 전에 조건을 한 번 더 확인