C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)五

1、第5章 循環(huán)結(jié)構(gòu)的程序設(shè)計(jì)5.1 窮舉與迭代算法5.2 goto 語(yǔ)句5.3 while語(yǔ)句5.4 do-while語(yǔ)句5.5 for語(yǔ)句5.6 循環(huán)的嵌套5.7 循環(huán)結(jié)構(gòu)中使用break和continue語(yǔ)句5.8 循環(huán)結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)舉例5.1 窮舉與迭代算法 窮舉：將所有的可能都測(cè)試一遍。水仙花數(shù)：一個(gè)三位數(shù)，其各位數(shù)字的立方和等于該數(shù)本身。方法1：求出各位上的數(shù)字方法2：各位依次從最小值到最大值 迭代：不斷地替換變量值，或由原值遞推出新值的過程求階乘：f=f*i5.2 goto語(yǔ)句（無條件分支結(jié)構(gòu)）語(yǔ)句（無條件分支結(jié)構(gòu)） goto 語(yǔ)句標(biāo)號(hào)語(yǔ)句標(biāo)號(hào)； 注：語(yǔ)句標(biāo)號(hào)用標(biāo)識(shí)符表示，用來表示程序

2、的某個(gè)位置。無條件分支結(jié)構(gòu)無條件分支結(jié)構(gòu)三種三種語(yǔ)句語(yǔ)句： goto 語(yǔ)句：語(yǔ)句：轉(zhuǎn)向標(biāo)號(hào)所在位置 continue 語(yǔ)句：語(yǔ)句：轉(zhuǎn)向本層復(fù)合結(jié)構(gòu)的末尾 break 語(yǔ)句：語(yǔ)句：轉(zhuǎn)向本層復(fù)合結(jié)構(gòu)的下一語(yǔ)句loop: : if (i=100) sum=sum+i； i+; goto loop；i=1 sum=0i=1 sum=0i100i100假假(0)(0)真真( (非非0)0)sum=sum+isum=sum+ii=i+1i=i+1圖圖5.1 5.1 求和流程圖求和流程圖輸出輸出sumsum【 例 5.1 】用用gotogoto語(yǔ)句與語(yǔ)句與ifif語(yǔ)句一起構(gòu)成循環(huán)結(jié)構(gòu)語(yǔ)句一起構(gòu)成循環(huán)結(jié)構(gòu)編寫

3、求編寫求s=1+2+3+,+100s=1+2+3+,+100的和程序。的和程序。/*ch5_1.c*/#include main() int i,sum=0; i=1;loop: if(i=100) sum+=i; i+; goto loop; printf(%d,sum);sum=0+1sum=1+2=3sum=3+3=6sum=6+4sum=4950+100=5050循環(huán)初值循環(huán)終值循環(huán)變量增值循環(huán)條件循環(huán)體5.3 while語(yǔ)句 while (表達(dá)式表達(dá)式) 語(yǔ)句語(yǔ)句 注：先判斷，后執(zhí)行循環(huán)體；循環(huán)體最少執(zhí)行次，即表達(dá)式不成立時(shí)；死循環(huán)：while(1)，即當(dāng)循環(huán)體內(nèi)無改變表達(dá)式的語(yǔ)句（

4、如 i+）。 while表達(dá)式表達(dá)式語(yǔ)句語(yǔ)句0非0例5.2求S=1+2+100的和。main() int i,sum=0; i=1; while(i=100) sum=sum+i; i+; printf(SUM=%dn,sum);例5.2求S=1+2+100的和#include main() int i,sum=0; i=1; while(i=100) sum=sum+i; i+; printf(%d,sum);循環(huán)初值循環(huán)終值循環(huán)變量增值循環(huán)條件循環(huán)體SUM=5050 【 例 5.3 】 求兩個(gè)正整數(shù)的最大公因子。 采用Euclid(歐幾里德)算法來求最大公因子，其算法是: (1)輸入兩個(gè)正

5、整數(shù)m和n。 (2)用m除以n，余數(shù)為r，如果r等于0，則n是最大公因子，算法結(jié)束，否則(3)。 (3)把n賦給m，把r賦給n,轉(zhuǎn)(2)。 例如: 有m=49，n=21，用m除以n，余數(shù)為7。由于70，將n賦給m，r賦給n，這時(shí)m=21，n=7，再次用m除以n，21除以7，余數(shù)為0，此時(shí)的n值7就是49和21的最大公因子。main() main() int m,n,r; int m,n,r; printf(please type in two positive integersn); printf(please type in two positive integersn); scanf(%d

6、%d,&m,&n); scanf(%d%d,&m,&n); while(n) while(n) r=m%n; r=m%n; m=n; m=n; n=r; n=r; printf(Their greatest common divisor is %dn,m); printf(Their greatest common divisor is %dn,m); 運(yùn)行輸入運(yùn)行輸入: : please type in two positive integers please type in two positive integers 49 2149 21 運(yùn)行結(jié)果運(yùn)行結(jié)果:

7、 : Their greatest common divisor is 7 Their greatest common divisor is 7 再次運(yùn)行輸入再次運(yùn)行輸入: : please type in two positive integers please type in two positive integers 50 10050 100再次運(yùn)行結(jié)果再次運(yùn)行結(jié)果: : Their greatest common divisor is 50 Their greatest common divisor is 50 5.4 do-while語(yǔ)句 do 語(yǔ)句語(yǔ)句 while (表達(dá)式表達(dá)式)

8、; 注：先執(zhí)行循環(huán)體，后判斷；無論表達(dá)式成立不成立，循環(huán)體最少執(zhí)行次； 死循環(huán)：while(1)，即當(dāng)循環(huán)體內(nèi)無改變表達(dá)式的語(yǔ)句（如i+）。 do表達(dá)式表達(dá)式語(yǔ)句語(yǔ)句0非0例例5.4求求S=1+2+100的和。的和。main() int i,sum=0; i=1; do sum=sum+i; i+; while(i=100); printf(SUM=%dn,sum); SUM=5050例 while和dowhile比較#include main() int i,sum=0; scanf(%d,&i); do sum+=i;i+; while(i=10); printf(%d,sum);

9、main() int i,sum=0; scanf(%d,&i); while(i=10) sum+=i;i+; printf(%d,sum);例例5.5將一個(gè)整數(shù)的各位數(shù)字顛倒后輸出。將一個(gè)整數(shù)的各位數(shù)字顛倒后輸出。算法：提取最后一位數(shù)字，用取模算法：提取最后一位數(shù)字，用取模1010的余數(shù)求得。的余數(shù)求得。main() int i,r; printf(Input an integern); scanf(%d,&i); do r=i%10; printf(%d,r); while(i/=10)!=0); printf(n); Input an integer 1234 4321

10、 for (表達(dá)式；表達(dá)式；表達(dá)式表達(dá)式；表達(dá)式；表達(dá)式) 語(yǔ)句語(yǔ)句 5.5for語(yǔ)句 注：注：表達(dá)式表達(dá)式1：變量賦初值；表達(dá)：變量賦初值；表達(dá)式式2：循環(huán)條件；表達(dá)式：循環(huán)條件；表達(dá)式3：循環(huán)后：循環(huán)后修正變量，使循環(huán)趨向結(jié)束；語(yǔ)句：修正變量，使循環(huán)趨向結(jié)束；語(yǔ)句：循環(huán)體。循環(huán)體。已知循環(huán)次數(shù)或開始條件和結(jié)已知循環(huán)次數(shù)或開始條件和結(jié)束條件的重復(fù)問題；束條件的重復(fù)問題；表達(dá)式表達(dá)式1和和3省略時(shí)，相當(dāng)于省略時(shí)，相當(dāng)于while循環(huán)。循環(huán)。先判斷，后執(zhí)行；循環(huán)體最少先判斷，后執(zhí)行；循環(huán)體最少執(zhí)行執(zhí)行0次；次；死循環(huán)：表達(dá)式死循環(huán)：表達(dá)式3省略時(shí)，則循省略時(shí)，則循環(huán)體內(nèi)應(yīng)有改變表達(dá)式環(huán)體內(nèi)應(yīng)有改

11、變表達(dá)式2的語(yǔ)句。表的語(yǔ)句。表達(dá)式達(dá)式2省略時(shí)，無終止條件，則循環(huán)省略時(shí)，無終止條件，則循環(huán)體內(nèi)應(yīng)有跳出循環(huán)的語(yǔ)句，如體內(nèi)應(yīng)有跳出循環(huán)的語(yǔ)句，如break, goto, exit(), return。表達(dá)式表達(dá)式2語(yǔ)句語(yǔ)句0非0表達(dá)式表達(dá)式1表達(dá)式表達(dá)式3變量賦初值循環(huán)條件修正變量循環(huán)體While循環(huán)循環(huán)例例5.6求求S=1+2+10的和。的和。main() int i,sum=0; for(i=1;i=100;i+) sum=sum+i; printf(“SUM=%dn”,sum); SUM=5050例：#include main( ) int i=0; for(i=0;i10;i+) pu

12、tchar(a+i); 運(yùn)行結(jié)果：abcdefghij例：#include main( ) int i=0; for(;i10;i+) putchar(a+i); 例：#include main( ) int i=0; for(;i10;) putchar(a+(i+); 例：#include main( ) int i=0; for(;i10;putchar(a+i),i+) ; 例例5.7輸入輸入10個(gè)字符，輸出最大的個(gè)字符，輸出最大的ASCII值。值。 #include stdio.h#define NUM 10main() int i,c,max; max=0; for(i=1;ima

13、x) max=c; printf(The largest ASCII value is %dn,max); 12 AB9 xab The largest ASCII value is 120例例5.8求菲波那契數(shù)列的前求菲波那契數(shù)列的前20個(gè)數(shù)。個(gè)數(shù)。main() int i,a,b,c; a=0; b=1; printf(%10d%10d,a,b); for(i=3;i=20;i+) c=a+b; printf(%10d,c); if(i%5=0) printf(n); a=b; b=c; printf(n); 0 1 1 2 3 5 8 13 21 3455 89 144 233 3776

14、10 987 1597 2584 41815.6 5.6 循環(huán)的嵌套循環(huán)的嵌套 如果將一個(gè)循環(huán)語(yǔ)句用于另一個(gè)循環(huán)語(yǔ)句的循環(huán)體如果將一個(gè)循環(huán)語(yǔ)句用于另一個(gè)循環(huán)語(yǔ)句的循環(huán)體中，就構(gòu)成了嵌套循環(huán)，中，就構(gòu)成了嵌套循環(huán)，whilewhile、do-whiledo-while和和forfor這三種這三種循環(huán)均可以相互嵌套，即在循環(huán)均可以相互嵌套，即在whilewhile循環(huán)、循環(huán)、do-whiledo-while循環(huán)循環(huán)和和forfor循環(huán)體內(nèi)，都可以完整地包含上述任一種循環(huán)結(jié)循環(huán)體內(nèi)，都可以完整地包含上述任一種循環(huán)結(jié)構(gòu)。嵌套的循環(huán)（即多重循環(huán)）常用于解決矩陣運(yùn)算、構(gòu)。嵌套的循環(huán)（即多重循環(huán)）常用于解決

15、矩陣運(yùn)算、報(bào)表打印這類問題。報(bào)表打印這類問題。(1) while() while() .(2) do do while( ); .while( );(3) while() do while( ); .(4) for( ; ;) do while(); while() .使用嵌套的循環(huán)，應(yīng)注意以下問題：使用嵌套的循環(huán)，應(yīng)注意以下問題：1 1）在嵌套循環(huán)的循環(huán)體中，應(yīng)使用一對(duì)大花括號(hào)在嵌套循環(huán)的循環(huán)體中，應(yīng)使用一對(duì)大花括號(hào)將循環(huán)體語(yǔ)句括起來以保證邏輯上的正確性。將循環(huán)體語(yǔ)句括起來以保證邏輯上的正確性。2 2）內(nèi)層和外層循環(huán)控制變量不應(yīng)同名。）內(nèi)層和外層循環(huán)控制變量不應(yīng)同名。3 3）循環(huán)體采用縮進(jìn)格

16、式，保證層次的清晰性。）循環(huán)體采用縮進(jìn)格式，保證層次的清晰性。4 4）循環(huán)嵌套不能交叉，即在一個(gè)循環(huán)體內(nèi)必須完）循環(huán)嵌套不能交叉，即在一個(gè)循環(huán)體內(nèi)必須完整地包含著另一個(gè)循環(huán)。整地包含著另一個(gè)循環(huán)。5 5）嵌套循環(huán)執(zhí)行時(shí)，先由外層循環(huán)進(jìn)入內(nèi)層循環(huán)，）嵌套循環(huán)執(zhí)行時(shí)，先由外層循環(huán)進(jìn)入內(nèi)層循環(huán)，并在內(nèi)層循環(huán)終止之后接著執(zhí)行外層循環(huán)，再由并在內(nèi)層循環(huán)終止之后接著執(zhí)行外層循環(huán)，再由外層循環(huán)進(jìn)入內(nèi)層循環(huán)中，當(dāng)外層循環(huán)終止時(shí)，外層循環(huán)進(jìn)入內(nèi)層循環(huán)中，當(dāng)外層循環(huán)終止時(shí)，程序結(jié)束。程序結(jié)束?！?例例 5.9 】下面程序可用于演示嵌套循環(huán)的執(zhí)行過程。下面程序可用于演示嵌套循環(huán)的執(zhí)行過程。main()main()

17、int i,j; int i,j; for(i=0;i3;i+) for(i=0;i3;i+) printf(i=%d:,i); printf(i=%d:,i); for(j=0;j4;j+) for(j=0;j4;j+) printf(j=%-4d,j); printf(j=%-4d,j); printf(n); printf(n); 運(yùn)行結(jié)果運(yùn)行結(jié)果: : i=0:j=0 j=1 j=2 j=3i=0:j=0 j=1 j=2 j=3i=1:j=0 j=1 j=2 j=3i=1:j=0 j=1 j=2 j=3i=2:j=0 j=1 j=2 j=3i=2:j=0 j=1 j=2 j=3【 例

18、5.10 】編程輸出如下形式的乘法九九表。1 2 3 4 5 6 7 8 9- - - - - - - - -12 43 6 94 8 12 16410 15 20 25412 18 24 30 3647 14 21 28 35 42 498 16 24 32 40 48 56 649 18 27 36 45 54 63 72 81問題分析：打一下三角形的關(guān)鍵是控制每行打印的列數(shù)，規(guī)律是：第1行打印1列，第2行打印2列，第9行打印9列,第m行打印m列，而在上例中是每行都打印9列。main()main() int m,n; int m,n; for(m=1;m10;m+) for(m=1;m10

19、;m+) printf(%4d,m); / printf(%4d,m); /* *打印表頭打印表頭* */ / printf(n); printf(n); for(m=1;m10;m+) for(m=1;m10;m+) printf( _); printf( _); printf(n); printf(n); for(m=1;m10;m+) / for(m=1;m10;m+) /* *被乘數(shù)被乘數(shù)m m從從1 1變化到變化到9 9* */ / for(n=1;nm;n+) / for(n=1;nm;n+) /* *乘數(shù)乘數(shù)n n從從1 1變化到變化到m m* */ / printf(%4d,m

20、 printf(%4d,m* *n); /n); /* *輸出第輸出第m m行行n n列中的列中的m m* *n n的值的值* */ / printf(n); / printf(n); /* *輸出換行符，準(zhǔn)備打印下一行輸出換行符，準(zhǔn)備打印下一行* */ / 5.7 循環(huán)結(jié)構(gòu)中使用break和continue語(yǔ)句5.7.1 break語(yǔ)句語(yǔ)句 5.7.2 continue語(yǔ)句語(yǔ)句 5.7.1break語(yǔ)句break 語(yǔ)句的兩個(gè)用途： 跳出switch語(yǔ)句； 跳出本層循環(huán)。表達(dá)式2break;.假(0)真(非0)for表達(dá)式1表達(dá)式3switch表達(dá)式語(yǔ)句組1break;語(yǔ)句組2break;語(yǔ)句

21、組nbreak;語(yǔ)句組break;.常量 1常量 2常量 ndefaultcase 表達(dá)式break;假(0)真(非0)whiledobreak;.表達(dá)式假(0)真(非0)while例例5.11 break語(yǔ)句結(jié)束循環(huán)。語(yǔ)句結(jié)束循環(huán)。main() int i; for(i=1;i9) break; printf(n);1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 例例5.12求調(diào)和級(jí)數(shù)中第多少項(xiàng)的值大于求調(diào)和級(jí)數(shù)中第多少項(xiàng)的值大于10。 調(diào)和級(jí)數(shù)的第調(diào)和級(jí)數(shù)的第n項(xiàng)形式為：項(xiàng)形式為：1+1/2+1/3+1/n#define LIMIT 10main() int n; float sum; sum=

22、0.0; n=1; for(;) sum=sum+1.0/n; if(sumLIMIT) break; n+; printf(n=%dn,n);n=123675.7.2continue語(yǔ)句continue語(yǔ)句作用：立即結(jié)束本次循環(huán)，轉(zhuǎn)去判斷循環(huán)條件是否成立。表達(dá)式2continue;.假(0)真(非0)for表達(dá)式1表達(dá)式3真(非0)docontinue;.表達(dá)式假(0)while表達(dá)式continue;假(0)真(非0)while例例5.13求輸入的正數(shù)之和。求輸入的正數(shù)之和。main() int i,n,sum=0; for(i=1;i10;i+) scanf(%d,&n); if

23、(n0) continue; sum=sum+n; printf(SUM=%dn,sum);SUM=55循環(huán)語(yǔ)句小結(jié)循環(huán)語(yǔ)句小結(jié) 1)1)三種循環(huán)都可以用來處理同一個(gè)問題，一般情三種循環(huán)都可以用來處理同一個(gè)問題，一般情況下它們可以互相代替。況下它們可以互相代替。 2)while2)while和和do-whiledo-while循環(huán)，在循環(huán)中包含反復(fù)執(zhí)循環(huán)，在循環(huán)中包含反復(fù)執(zhí)行的循環(huán)體和使循環(huán)趨于結(jié)束的語(yǔ)句。行的循環(huán)體和使循環(huán)趨于結(jié)束的語(yǔ)句。forfor循環(huán)可循環(huán)可以在表達(dá)式以在表達(dá)式3 3中包含使循環(huán)趨于結(jié)束的操作，甚至中包含使循環(huán)趨于結(jié)束的操作，甚至可以將循環(huán)體中的操作全部放到表達(dá)式可以將循

24、環(huán)體中的操作全部放到表達(dá)式3 3中。因此，中。因此，forfor語(yǔ)句的功能更強(qiáng)，凡用語(yǔ)句的功能更強(qiáng)，凡用whilewhile循環(huán)能完成的，循環(huán)能完成的，用用forfor循環(huán)都能實(shí)現(xiàn)。循環(huán)都能實(shí)現(xiàn)。 3)3)用用whilewhile和和do-whiledo-while循環(huán)時(shí)，循環(huán)變量初始化循環(huán)時(shí)，循環(huán)變量初始化的操作應(yīng)在執(zhí)行的操作應(yīng)在執(zhí)行whilewhile和和do-whiledo-while語(yǔ)句之前完成，語(yǔ)句之前完成，而而forfor語(yǔ)句可以在表達(dá)式語(yǔ)句可以在表達(dá)式1 1中實(shí)現(xiàn)或也可在執(zhí)行中實(shí)現(xiàn)或也可在執(zhí)行forfor語(yǔ)句之前實(shí)現(xiàn)循環(huán)變量的初始化。語(yǔ)句之前實(shí)現(xiàn)循環(huán)變量的初始化。 (4)whil

25、e (4)while 和和 forfor語(yǔ)句是先判斷表達(dá)式的值，后執(zhí)行語(yǔ)句是先判斷表達(dá)式的值，后執(zhí)行循環(huán)體語(yǔ)句循環(huán)體語(yǔ)句; ;而而dodowhilewhile循環(huán)是先執(zhí)行循環(huán)體語(yǔ)句，后循環(huán)是先執(zhí)行循環(huán)體語(yǔ)句，后判斷表達(dá)式的值。判斷表達(dá)式的值。 (5)(5)對(duì)對(duì)whilewhile語(yǔ)句、語(yǔ)句、do-whiledo-while語(yǔ)句和語(yǔ)句和forfor語(yǔ)句，可以用語(yǔ)句，可以用breakbreak語(yǔ)句跳出循環(huán)，用語(yǔ)句跳出循環(huán)，用continuecontinue語(yǔ)句結(jié)束本次循環(huán)。而語(yǔ)句結(jié)束本次循環(huán)。而對(duì)用對(duì)用gotogoto語(yǔ)句和語(yǔ)句和ifif語(yǔ)句構(gòu)成的循環(huán)，不能用語(yǔ)句構(gòu)成的循環(huán)，不能用breakbre

26、ak語(yǔ)句和語(yǔ)句和continuecontinue語(yǔ)句進(jìn)行控制。語(yǔ)句進(jìn)行控制。 (6)(6)如果如果breakbreak出現(xiàn)在循環(huán)體內(nèi)的出現(xiàn)在循環(huán)體內(nèi)的switchswitch語(yǔ)句中的語(yǔ)句中的casecase或或defaultdefault后面，其作用只是跳出后面，其作用只是跳出 該該switchswitch語(yǔ)句，語(yǔ)句，不跳出本層循環(huán)。如果不跳出本層循環(huán)。如果breakbreak出現(xiàn)在循環(huán)體內(nèi)，但不在出現(xiàn)在循環(huán)體內(nèi)，但不在switchswitch語(yǔ)句中，則在執(zhí)行語(yǔ)句中，則在執(zhí)行 breakbreak后，跳出本層循環(huán)。后，跳出本層循環(huán)。 main() int x,y,z; for(x=1;x=20

27、;x+) for(y=1;y=33;y+) z=100-x-y; if(z%3=0)&(5*x+3*y+z/3=100) printf(cook=%dt hen=%dt chiken=%dn,x,y,z); 例5.14雞翁一，值錢五；雞母一，值錢三；雞雛三，值錢一。百錢買百雞，問雞翁，雞母，雞雛各幾何？cock=4 hen=18 chick=78cock=8 hen=11 chick=81cock=12 hen=4 chick=84算法：不定方程問題。設(shè)算法：不定方程問題。設(shè)x、y、z分別表示翁、分別表示翁、母、雛三個(gè)量，則母、雛三個(gè)量，則x最多為最多為20，y最多為最多為33，且且z

28、=100-x-y。其解不只一組。其解不只一組。5.8 循環(huán)結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)舉例main() int m,i,n=0; for(m=101;m=200;m=m+2) if(n%10=0) printf(n); for(i=2;i=m) printf(%d ,m); n=n+1; printf(nprime number=%dn,n);例例5.15 求求100200間的全部素?cái)?shù)。間的全部素?cái)?shù)。101 103 107 109 113 127 131 137 139 149151 157 163 167 173 179 181 191 193 197199prime number=21 算法：算法：m不能被不能被2(m-1)之間任一整