OberonCore

Посмотрим "ширше".
Например, в Си стандартная функция fabs(x) не является оператором языка (т.е. не встроена на уровне языка).

Не будет ли здесь проблем с оптимизацией цикла (выделением индуктивной переменной)?

Оптимизация -- отдельный предмет, практически не совместимый с хорошей структурой.

Почему обязательно должна быть какая-то переменная.

В таком случае, возвращаемся опять к

WHILE (i < N*M) & ~(arr[i MOD N, i DIV N] = x) DO INC (i) END

Вынесение умножения и деления можно считать оптимизацией. Правда её использование структуру не нарушит. Возможно отрывать руки всё-таки надо в случае, когда программист на этом варианте и остановился? А не за само наличие такого промежуточного варианта в программе, где этот участок должен быть эффективным.