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第四章算法基础及VB的基本语句 2 1 了解结构化程序设计的基本概念2 掌握VB程序设计中的常用语句3 掌握顺序 选择 和循环结构及相应的语句 教学要求 3 教学内容 4 1算法及程序设计基础4 2赋值语句及InputBox MsgBox函数4 3分支结构与分支结构语句4 4循环结构与循环结构语句4 5程序示例 4 4 1算法及程序设计基础 一个程序 过程 应包括 NikiklausWirth认为 有人认为 对数据的描述 指定所用数据的类型 作用域和数据的组织形式 即数据结构 datastructure 对操作的描述 即操作步骤 也就是算法 algorithm 数据结构 算法 程序 程序 算法 数据结构 程序设计方法 语言工具和环境 5 1 算法的概念 算法即解决某个问题或处理某件事的方法和步骤 采用什么结构 使用什么语句以及如何安排这些语句 算法分类 数值计算算法非数值计算算法算法优劣 正确性 效率 占用系统资源 便于理解 易于调试等 6 18 10 MNR 8 10 8 2 8 2 0 2 0 R 8 R 2 R 0 M 2即最大公约数 求最大公约数 题目 求两个自然数的最大公约数 分析 求最大公约数的常用方法是辗转相除法 欧几里德算法 2 算法示例 7 算法描述 S1输入两个自然数 M N S2求M除以N的余数R S3使M N 即用N代换M S4使N R 即用R代换N S5若R 0 则重复执行S2 S3 S4 否则转至S6S6输出M M即为M N的最大公约数 8 3 算法的特征 确定性可行性有穷性输入性输出性 9 4 算法的描述 程序流程图 求最大公约数 10 程序编码 实现算法 算法仅提供解题思路 计算机不可直接执行 用某一程序设计语言所提供的语言成分 根据该语言的特点 并利用该语言的各种工具和手段 遵照规定的语法规则去实现算法 得到原程序代码 计算机可识别并执行 11 5 基本算法结构 1 顺序结构 语句1 语句2 语句块 结构化程序设计 12 2 选择结构 结构化程序设计 13 3 循环结构 结构化程序设计 14 三种基本结构的共同特点 只有单一入口和单一出口 结构中的每一部分都有被执行的可能 结构内不应出现永不终止的死循环 15 4 2赋值语句及InputBox MsgBox函数 4 2 1赋值语句4 2 2InputBox函数4 2 3MsgBox函数 16 4 2 1赋值语句 格式 功能 先计算表达式的值 再将该值赋予左端的变量 说明 赋值号左端不仅可以是变量名 还可以是对象的属性 表达式的类型和变量的类型要一致 赋值语句是按语句出现的先后顺序执行的 顺序结构 举例 str1 Nicetomeetyou number 72Lable1 Caption Filenameis Text FontSize 12 改变字号 17 使用下面的方法可以获取一个对象的属性值 var object Property例如 Label1 Caption Text1 Text式中 var是变量名 object是对象名 property是该对象的某个属性名 特别注意 属性也存在数据类型 所以在获取对象的属性值时 最好使用具有相同数据类型的变量 说明 18 注意 赋值号 与比较运算符 不同赋值是独立的一条语句 由运算符 连结两个操作数的关系表达式是语句的一部分 不可单独存在比较运算符不会改变操作数的值 赋值语句会 改变赋值号左边的量 所以必须是可以被赋值的变量或属性 DimxAsInteger yAsInteger zAsBooleanx 3 y 4 y xz x yPrintx y z 19 PrivateSubForm Click DimaAsInteger bAsIntegera 10b 3 aPrinta bEndSub PrivateSubForm Click DimaAsInteger bAsIntegerb 3 aa 10Printa bEndSub 例 单击窗体 下列两段程序的执行结果分别是 和 提示 利用赋值语句给变量赋值后 在未有新的赋值语句再次给它赋值前 变量值保持不变 20 例 交换两个变量的值 PrivateSubForm Click DimaAsInteger bAsIntegera 10 b 2Printa b 填入程序代码 Printa bEndSub 正确答案 DimTempAsIntegerTemp a a b b Temp 题目说明 单击窗体程序执行结果为 102210 注意 变量a和b为两个不定值的变量 因此不能直接用a 2 b 10语句来解决这个问题 一旦利用赋值语句给变量赋新值 会覆盖原值 所以不能直接用a b b a语句来解决这个问题 21 例 求一元一次方程 x 5 0的解 PrivateSubForm Click DimxAsInteger3 x 5 0Print x xEndSub PrivateSubForm Click DimxAsIntegerx 0 3 Print x xEndSub 语句 是该例题的算法 错误程序 正确程序 总结 利用程序设计语言处理问题 我们首先要知道的是怎么解决问题 其次要知道怎么将解决问题的方法用程序设计语言来表达 22 4 2 2InputBox函数 格式 InputBox 功能 弹出对话框 用户输入数据后回车或单击 确定 按钮后 将输入内容赋值给相应的变量 按 ESC 键或单击 取消 按钮 返回空串 23 说明 1 prompt 必选项 对话框中的提示信息 2 title 可选 对话框的标题 省略则为应用程序名 3 default 可选 显示在用户编辑框中的缺省值 省略为空 4 x y 可选 指定对话框的显示位置 省略则居中 例 i InputBox 输入数组元素 Chr 10 第一个元素为 程序示例 100 缺省值 标题 提示字符串 24 例 用InputBox函数输入出生日期 计算年龄 OptionExplicitPrivateSubForm Click DimBirthDayAsDate AgeAsIntegerBirthDay InputBox 输入出生日期 计算年龄 Age Year Date Year BirthDay Print 你今年 Age 岁 EndSub 25 如果赋值号左端的变量为数值型或日期型等非字符型变量 输入字符数据 单击 取消 按钮 不输入直接按回车键 则系统都会提示出错 DimxAsIntegerx InputBox 输入数组元素 Chr 10 第一个元素为 示例 10 100 100 注意 26 4 2 3MsgBox函数 格式 MsgBox Prompt Button Title HelpFile Context 功能 向用户发布提示信息 并要求用户作出必要的响应 说明 1 Prompt 必选项 字符串表达式 对话框中的提示信息 2 Button 指定显示按钮的数目及形式 使用的图标样式 这是一个由4个数值常量组成的式子 形式为c1 c2 c3 c4 用于决定信息框中按钮的个数和类型以及出现在信息框中的图标类型 各个参量的可选值及其功能 详见P 62表4 2 3 Title 对话框标题栏的显示信息 27 MsgBox 需要重新来一次 2 32 256 4096 询问 MsgBox 数据非法 请重输 1 16 0 4096 警告 举例 28 方法一 发布提示信息 无须用户响应 在程序中作为独立语句存在 不加括号 例 MsgBox 非法数据 警告 如果省略其中参数 逗号不能省略 MsgBox函数的用法 方法二 需要用户响应 和普通函数调用方法相同 例 Response MsgBox 真的删除该项吗 4 48 提示信息 IfResponse vbYesThenElseEndIf 29 4 3分支结构与分支结构语句 4 3 1If Then Else EndIf语句4 3 2Select Case EndSelect语句 30 1 If Then Else语句 格式1 IfThen Else EndIf 4 3 1If Then Else EndIf语句 逻辑变量 关系表达式 逻辑表达式 逻辑框图 功能 如果条件成立 则执行A组语句 否则执行B组语句 说明 If和EndIf语句成对出现 缺一不可 Else和B组语句部分可以省略 当条件不成立时 直接执行EndIf的后继语句 31 PrivateSubcmdCalculate Click DimxasSinglex Val text1 text Ifx 0ThenText2 text Str Sqr x ElseText2 text 数据小于0 错误 EndIfEndSub PrivateSubcmdExit Click EndEndSub PrivateSubcmdClear Click Text1 Text Text2 Text Text1 SetFocusEndSub 例 从键盘输入一个数 求它的平方根 缩格输入 32 例 计算分段函数y的值 PrivateSubcmdCalculate Click DimxAsSingle yAsSinglex Val Text1 Text Ifx 0Theny 2 Sqr x 7 6Elsey 5 x Exp x 2EndIfText2 Text Str y EndSub cmdCalculate 33 格式2 单行If Then Else语句IfThen Else 说明 1 在A组语句和B组语句都只有一个语句时 可使用该格式 2 EndIf语句省略 例 上例可改写为以下程序段 PrivateSubcmdCalculate Click DimyAsSingle xAsSinglex Val Text1 Text Ifx 0Theny 2 Sqr x 7 6Elsey 5 x Exp x 2Text2 Text Str y EndSub 34 格式3 IfThenEndIf 格式4 IfThen 逻辑框图 35 2 嵌套的If结构在If语句的 语句块 中包含另一个If语句 叫做嵌套的If结构 IfThen 外层 IfThen 内层 ElseIfthen Else 最内层EndIfElse IfThen EndIfEndIf 用于解决有多种情况的问题 36 例 输入三角形的三边a b c 求三角形的面积 P64例4 1 a 0andb 0andc 0 a b candb c aanda c b 37 PrivateSubcmdCalculate Click DimaAsSingle bAsSingle cAsSingle pAsSingle sAsSinglea Val Text1 Text b Val Text2 Text c Val Text3 Text If 1 ThenIfa b cAndb c aAndc a bThenp a b c 2s Sqr p p a p b p c Text4 Text Str s ElseText4 Text 不能构成三角形 EndIfElseText4 Text 边长不能小于0 EndIfEndSub 计算公式 其中 a 0Andb 0Andc 0 38 例 计算分段函数y的值 PrivateSubcmdCalculate Click DimxAsSingle yAsSinglex Val Text1 Text Ifx 0Theny 1 x 5 ElseIfx 5Theny 3 x 2 4 x 5Elsey Log x EndIfEndIfText2 Text Str y EndSub 39 例 输入分数并判断等级分 计算规则如下 分数100 9089 8079 7069 60 60等级分ABCDE PrivateSubText1 KeyPress KeyAsciiAsInteger DimScoreAsInteger DegreeAsStringIfKeyAscii 13ThenScore Val Text1 Text IfScore 90AndScore 80ThenDegree B ElseIfScore 70ThenDegree C ElseIfScore 60ThenDegree D ElseDegree E EndIfEndIfEndIfEndIfText2 Text DegreeEndIfEndSub 缺点 嵌套层次过多 结构不清晰 容易出错 从文本框取数据 向文本框放数据 40 3 多分支If Then ElseIf语句 格式 IfThenElseIfThen ElseIfThen Else EndIf 功能 对条件自上而下依次判断 若条件i成立 则执行相应的Ai组语句 若所有条件都不成立 则执行An 1组语句 无论执行了哪个语句块 都将执行EndIf的后继语句 41 1 该语句结构可以解决多分支问题 只有一个EndIf语句 避免If语句嵌套层数过多的情况 2 Else语句可以省略 3 该结构是一个单出口的结构 即只会执行一组语句 若条件中有两个成立 则按语句的顺序执行前面的一组语句 说明 42 PrivateSubText1 KeyPress KeyAsciiAsInteger DimScoreAsInteger DegreeAsStringIfKeyAscii 13ThenScore Val Text1 Text IfScore 90AndScore 80ThenDegree B ElseIfScore 70ThenDegree C ElseIfScore 60ThenDegree D ElseDegree E EndIfText2 Text DegreeEndIfEndSub 特点 结构清晰 将上例用If Then ElseIf语句改写 90 Score 80 43 格式 SelectCaseCaseCase Case CaseElse EndSelect 功能 计算测试表达式的值 自上而下检查测试条件 若表达式的值符合测试i 则执行相应的语句块i 若所有条件都不成立 则执行语句块n 1 无论执行了哪个语句块 都将执行EndSelect的后继语句 4 3 2多分支Select Case EndSelect语句 44 1 测试表达式可以是算术表达式或字符表达式 2 测试条件有四种形式 常量 如2 3 A 等闭区间 如3To78 B To H 等开区间 如Is 20 Is P 等以上三种形式的组合 以逗号间隔 条件组合是或的关系 不能表示与的关系 3 CaseElse语句部分可以省略 4 以EndSelect语句结束 5 该结构是一个单出口的结构 即只会执行一个语句块 若条件中有两个成立 则按语句的顺序执行前面的语句块 说明 45 例 将上例用SelectCase语句改写 PrivateSubText1 KeyPress KeyAsciiAsInteger DimScoreAsInteger DegreeAsStringIfKeyAscii 13ThenScore Val Text1 Text SelectCaseScoreCase90To100Degree A Case80To89Degree B Case70To79Degree C Case60To69Degree D CaseIs 60Degree E EndSelectText2 Text DegreeEndIfEndSub 46 练习 键盘输入三个数 将它们从大到小依次排列输出 PrivateSubForm Click DimaAsInteger bAsInteger cAsInteger tempAsIntegera InputBox 输入a 顺序输出 b InputBox 输入b 顺序输出 c InputBox 输入c 顺序输出 IfacThenPrinta b cElsePrinta c bEndIfEndSub 保证a为a b两数中的大值 47 分支结构的适用情况 验证用户输入数据的合法性分段函数计算用于区分等级其他须根据条件不同执行不同操作的情况 48 4 4循环结构与循环结构语句 4 4 1Do loop循环结构语句 条件循环 4 4 2For Next循环结构语句 计数循环 4 4 3循环嵌套 49 由一定的条件控制 反复执行某个程序段的程序结构称为循环结构 用于解决一些需要重复进行某些操作的问题 循环要素 循环控制条件 条件或逻辑表达式 循环体 重复执行的语句块 为防止死循环 在循环体内必须要有对应语句 使得循环控制条件会不满足 结束循环运行 基本概念 50 例 在窗体上打印10行 Hello 循环控制条件 是否已打印了10行循环体 在窗体上打印一行 Hello 提示 要设立一个变量 用于记录已打印的行数 每打印一行 计数变量要加1 循环控制条件即计数变量小于等于10 51 一 当型 循环 条件成立时 执行循环体 图2 先执行一次循环体 然后再判断条件 决定是否继续执行循环 此结构至少执行一次循环体 图1 图2 图1 先判断条件 当条件成立则执行循环体 否则执行循环结构的后续语句 52 二 直到型 循环 条件不成立时 执行循环体 图3 先判断条件 条件不成立则执行循环体 直到条件不成立 执行循环结构的后续语句 图3 图4 图4 先执行一次循环体 再判断条件 决定是否继续执行循环 53 4 4 1Do Loop循环结构语句格式一DoWhileLoop 执行步骤 1判断条件是否成立 如果条件不成立 转向第4步2执行循环体 3转向执行第1步 4执行Loop语句的后继语句 当型循环 54 PrivateSubForm click Dimiasintegeri 0DoWhilei 10print hello i i 1LoopEndSub 上例的实现 缩格 55 例求S 1 2 3 4 100 PrivateSubForm click DimnasInteger sasLongn 1s 0DoWhilen 100s s nn n 1LoopPrint 1 2 3 100 sEndSub 实现累加 56 格式二 DoLoopWhile 执行步骤 1执行循环体 2判断条件是否成立 如果条件成立 转向第1步3条件不成立 则结束循环 执行Loop语句的后继语句 当型循环 57 格式三DoUntilLoop 执行步骤 1判断条件是否成立 如果条件成立 转向第4步2执行循环体 3转向执行第1步 4执行Loop语句的后继语句 直到型循环 58 格式四DoLoopUntil 执行步骤 1执行循环体 2判断条件是否成立 如果条件不成立 转向第1步 若条件成立 则执行第3步3执行Loop语句的后继语句 直到型循环 59 1 While短语总是在条件成立时 继续进行循环 条件不成立时 结束循环 因此用于 当型 循环 2 Until短语总是在条件不成立时 执行循环体 条件成立时 则结束循环 因此称为 直到型 循环 3 上述两条短语是可以相互转换的 总结 DoWhilei 10print hello i i 1Loop DoUntili 10print hello i i 1Loop 60 格式五 特殊形式 DoLoop 执行过程 反复执行循环体 该结构称为 死循环 在循环体内必须通过ExitDo语句强制退出循环体 ExitDo语句一般与If then语句结合使用 即当满足某一条件时 才强制退出循环 IfThenExitDo Loop后续语句 Doprint hello i i 1Ifi 10thenExitDoLoop 61 1 Do和Loop为循环结构关键字 必须成对出现 缺一不可 2 循环体为可执行语句组成 可以嵌套分支结构和循环结构 3 语句ExitDo用于无条件退出循环 可在任意Do Loop语句结构的循环体中出现 4 使用循环结构 一定要避免死循环的出现 Do Loop语句使用说明 62 算法分析 求最大公约数的常用方法是辗转相除法 例 求两个数的最大公约数 P68例4 3 18 10 MNR 8 10 8 2 8 2 0 2 0 R 8 R 2 R 0 M 2即最大公约数 63 在该例中 我们使用了三个变量 分别表示被除数 m 除数 n 及余数 r Dor mModnm nn rLoopUntilr 0 最大公约数是 64 由于输入的数据M和N要求是自然数 在程序中应加入对数据的合法性进行检验的部分 考虑到程序的应用范围 数据类型可选用长整型 问题分析及界面设计 65 PrivateSubCommand1 Click DimmAsLong nAsLong rAsLongm Val Text1 Text 取数据Mn Val Text2 Text 取数据NIfmInt m OrmInt n Orn 1ThenText3 Text 数据错误 ElseDo 求最大公约数r mModnm nn rLoopUntilr 0Text3 Text CStr m 输出最大公约数EndIfEndSub PrivateSubCommand2 Click Text1 Text Text2 Text Text3 Text EndSub PrivateSubCommand3 Click EndEndSub 检验数据合法性 Mod前后加空格 66 例 将十进制数转换成二进制 算法分析 十进制向二进制转换 采取的是除2取余法 解决这类问题必须考虑的是如下几点 1 需要重复运行的操作 除2取余 2 终止循环的条件 商为0 67 注意 在循环控制条件中必须出现变量 且该变量在循环体中一定要改变值 否则会造成 死循环 即无休止的循环 若在运行程序过程若出现 死循环 用 Ctrl Break 可以强制终止程序的执行 s Cstr r s 将余数逆序输出 即将最新获得的余数 连接在已获得的余数串的前面 68 练习1 计算圆周率的近似值 计算公式如下 计算精确到通项的值小于10 7 提示 s s 可实现累加 解决求累加和的问题 关键注意两点 1 通项的表示 2 循环的结束条件 69 PrivateSubForm Click DimPiAsSingle sAsSingle rAsSingleDimnAsIntegern 1 s 0 s为累加器Dor 1 2 n 1 2 求通项s s rn n 1LoopWhiler 1e 7Pi Sqr 8 s PrintPiEndSub 70 71 PrivateSubForm Click DimPiAsSingle sAsSingle rAsDoubleDimnAsIntegern 1 s 0Dor 1 n 1 1 2 n 1 求通项s s rn n 1LoopWhileAbs r 0 0001Pi 4 sPrintPiEndSub 72 格式 For To Step 循环体Next 功能 由计数变量控制 有限次地执行循环体 4 4 2计数循环 For Next循环 步骤 1 计算初值 终值和步长值 将初值赋予计数变量 2 比较计数变量和终值 若计数变量大于终值 结束循环 3 计数变量小于终值 执行循环体 4 计数变量 计数变量 步长值5 转向第2步 73 For Next是关键字 成对出现 缺一不可 循环体由可执行语句组成 可嵌套分支结构和循环结构 计数变量应为整型或单精度型 初值 终值和步长值为相应类型的表达式 步长值可以为正 也可以为负 省略时默认步长值为1 循环次数为 Int 终值 初值 步长值 1ExitFor语句可以出现在循环体中 用于无条件退出循环 说明 74 PrivateSubForm Click Fori 1To10Step2Printi NextiPrint i iEndSub 执行本程序 窗体上将显示 13579i 11 它表明循环一共执行了5次 退出循环时 i的取值为11 例 请写出窗体上打印的内容 以及循环执行的次数 P70 75 循环控制变量主要是用于控制循环的执行次数 但我们通过合理的设置 可以在循环体中巧妙加以利用 以提高程序的效率 分析 这个式子有现成的求和公式 在这里主要借助该例体现一下在循环体中计数变量的应用 设计数变量为i 初值为1 终值为100 步长值为1 可省略 i从1变化到2 3 4 100 正好和式子中的通项变化一致 S 0Fori 1To100S S iNexti S 0Fori 100To1Step 1S S iNexti 例 求S 1 2 3 100 S 0 n 0Fori 1To100n n 1S S nNexti 76 写出下列程序的运行结果 PrivateSubForm Click DimpAsInteger iAsInteger nAsIntegerp 2 n 20Fori 1TonSteppp p 2n n 3i i 1Ifp 10ThenExitForNextiPrinti p nEndSub 77 分析 这类问题没有什么算法 只有将所有情况列举然后检查得分情况 直到发现答案为止 设该生共答对i道题 答错 26 i 道题 如果i 8 26 i 5 0那么i就是答案 i的变化范围是1 26 一旦找到答案 可以立即结束循环 穷举法要点 通过循环语句 遍历所有可能的情况 在循环体内通过条件语句 将符合条件的情况找出来 例 某试卷有26个问题 答对一题得8分 答错一题扣5分 某学生回答了全部26个问题 总分为0分 问他答对几道题 答错几道题 PrivateSubForm Click DimiAsIntegerFori 1To26Ifi 8 26 i 5 0ThenExitForNextiPrint 答对 i 道 答错 26 i 道 EndSub 条件 关系表达式 78 例4 5从字母数字组成的字符串中找出所有的大写字母并逆序输出 79 一 界面设计 如上图 二 算法设计由题意 所需执行的操作应该是 依次判断字符串中的每一个字符是否是大写字母 若是 则取出放入结果字符串中 考虑通过在一个循环结构里面嵌套一个判断结构实现 因重复执行判断的次数 即字符串的长度 len s 已知 则循环结构用FOR语句实现 判断一个字符是否是大写字母 可先将单个字符从字符串中取出 Mid s i 1 并将该字符直接与 A Z 字符进行比较 应大于等于 A 并同时小于等于 Z x A ANDx Z 要实现逆序 即将最新获得的大写字母字符 连接在已获得的结果字符串的前面 t x t 80 PrivateSubCmd1 Click DimsAsString xAsString tAsStringDimiAsIntegers Text1 TextText2 Text tEndSub Fori 1ToLen s x Mid s i 1 Ifx A Andx Z Thent x tEndIfNexti 注意与书上代码的比较 81 分析 素数 除了1和它本身 不能被其它数整除的数 算法考虑用穷举法 程序 Fori 2Tox 1IfxModi 0ThenExitForNexti 例 判断一个数是否为素数 IfThenPrintx 是素数 ElsePrintx 不是素数 EndIf i x 错误程序 Fori 2Tox 1IfxModi 0ThenPrintx 不是素数 ElsePrintx 是素数 EndIfNexti 其实不用整除到X 1 整除到Sqr X 即可判断 82 4 4 3循环的嵌套所谓循环的嵌套 是指在循环结构中包含另一个循环结构 条件循环和计数循环可以相互嵌套 83 例 在窗体上按行依次打印1到10 每个数字打印10遍 分析 这是一个典型的需要用二重循环结构的例子 外层用于控制打印数字的个数 内层控制每个数字打印的遍数 PrivateSubForm cliclk Dimiasinteger jasintegerFori 1to10Forj 1to10Printi NextjPrintNextIEndSub 问题 在执行整个程序中printi语句共执行了多少次 打印10个数字 每个数字打印10遍 换行 84 1 内层循环必须完全包含在外层循环之中 不能交叉 2 内层循环中还可以嵌套循环结构 但建议不要使用多层循环 解决一般问题最多需要三重循环 3 在多重DO LOOP循环中 若有EXITDO语句 则只会强制退出该语句所在的循环 并执行LOOP的后续语句 并不会退出所有的循环 4 在多重FOR NEXT循环中 若有EXITFOR语句 则只会强制退出该语句所在的循环 并执行NEXT的后续语句 并不会退出所有的循环 说明 85 4 5程序示例 86 例 产生10个20 50随机整数 打印在窗体上 并指出最大值和最小值 分析 1 要求得到10个随机数 用记数循环 FOR语句实现 2 产生随机整数的方法是x Int 上界 下界 1 Rnd 下界必须和Randomize语句配合使用 3 要求出最大值和最小值 则每产生一个随机数 即与已知的最大数 最小数比较 若它大于已知的最大数 则它是新的最大数 若它小于已知的最小数 则它是新的最小数 87 PrivateSubForm Click DimiAsInteger xAsInteger DimmaxAsInteger minAsIntegerFori 1To10 x Int Rnd 31 20Printx NextIPrintPrint max maxPrint min minEndSub max 0 min 51 IfmaxxThenmin x 88 PrivateSubForm Click DimSAsLong iAsIntegerDimjAsInteger factAsLongFori 1To10fact 1Forj 1Toifact f