التكرار

تُعدّ الحلقات من أكثر بنيات اللغة شيوعًا لإجراء عمليات التكرار. يقوم الكود الزائف التالي بتكرار سطر الكود بين النقطتين begin و end ثلاث مرات باستخدام حلقة for ، ويستخدم قيم i كزيادات.

a := 0 for i := 1 to 3 do { loop three times } begin a := a + i ; { add the current value of i to a } end ; print ( a ) ; { the number 6 is printed (0 + 1; 1 + 2; 3 + 3) }

من المسموح، بل ومن الضروري في كثير من الأحيان، استخدام القيم من أجزاء أخرى من البرنامج خارج كتلة العبارات الموجودة بين قوسين، وذلك لأداء الوظيفة المطلوبة.

تُعدّ المُكرِّرات بدائل لبنية الحلقات في لغة البرمجة، إذ تضمن تكرارًا متسقًا على هياكل بيانات محددة. ويمكنها توفير الوقت والجهد في محاولات البرمجة اللاحقة. على وجه الخصوص، يسمح المُكرِّر بتكرار نفس نوع العملية عند كل عقدة من بنية البيانات، غالبًا بترتيب مُحدد مسبقًا.

تُعتبر العناصر المتكررة بنى لغوية وظيفية بحتة، تقبل أو ترفض البيانات أثناء التكرارات.

تختلف التعريفات الخوارزمية للاستدعاءات المتكررة والتكرارات، على الرغم من إمكانية توليدهما نتائج متطابقة. ويكمن الفرق الأساسي في أن الاستدعاء المتكرر قد يكون حلاً دون معرفة مسبقة بعدد مرات تكرار العملية، بينما يتطلب التكرار الناجح هذه المعرفة المسبقة.

تُصمَّم بعض أنواع لغات البرمجة، المعروفة بلغات البرمجة الوظيفية ، بحيث لا تُهيئ كتلة من التعليمات للتكرار الصريح، كما هو الحال في حلقة for . بدلاً من ذلك، تستخدم هذه اللغات التكرار بشكل حصري . فبدلاً من استدعاء كتلة من التعليمات البرمجية لتكرارها عددًا محددًا مسبقًا من المرات، تقوم كتلة التعليمات البرمجية المنفذة "بتقسيم" العمل إلى عدد من الأجزاء المنفصلة، ​​ثم تُنفِّذ نفسها على كل جزء على حدة. يُقسَّم كل جزء من العمل بشكل متكرر حتى يصبح "حجم" العمل أصغر ما يمكن، وعندها تُنفِّذ الخوارزمية هذا العمل بسرعة كبيرة. ثم "تعكس" الخوارزمية العملية وتُعيد تجميع الأجزاء في وحدة كاملة.

يُعدّ فرز القوائم، مثل فرز الدمج ، مثالًا كلاسيكيًا على الاستدعاء الذاتي . تقوم خوارزمية فرز الدمج الاستدعائية أولًا بتقسيم القائمة بشكل متكرر إلى أزواج متتالية. ثم يتم ترتيب كل زوج، ثم كل زوج متتالٍ من الأزواج، وهكذا حتى تصبح عناصر القائمة بالترتيب المطلوب.

الكود أدناه هو مثال على خوارزمية تكرارية في لغة برمجة Scheme والتي تُخرج نفس النتيجة التي يُخرجها الكود الزائف الموجود تحت العنوان السابق.

( let iterate (( i 1 ) ( a 0 )) ( if ( <= i 3 ) ( iterate ( + i 1 ) ( + a i )) ( display a )))