C語言循環(huán)結(jié)構(gòu)

*第1頁循環(huán)語句概述問題：求1～100的累計(jì)和。依據(jù)已有的學(xué)問，可以用“1+2+……+100”來求解，但明顯很繁瑣?，F(xiàn)在換個思路來考慮：首先設(shè)置一個累計(jì)器sum，其初值為0，利用sum=sum+i來計(jì)算（i依次取1、2、……、100），只要解決以下3個問題即可：

（1）將i的初值置為1；

（2）每執(zhí)行1次“sum=sum+i”后，i增1；

（3）當(dāng)n增到101時，停止計(jì)算。此時，sum的值就是1～100的累計(jì)和。

*第2頁依據(jù)已有的學(xué)問，單獨(dú)實(shí)現(xiàn)每一步都不難。但是，由于須要常常運(yùn)用這種重復(fù)計(jì)算結(jié)構(gòu)（稱為循環(huán)結(jié)構(gòu)），C語言供應(yīng)了循環(huán)語句來實(shí)現(xiàn)，以簡化、并規(guī)范循環(huán)結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)。在Ｃ語言中，可用以下語句實(shí)現(xiàn)循環(huán)：（1）用for語句。（2）用do-while語句。（3）用while語句。*第3頁§5.1for語句

循環(huán)的意思就是讓程序重復(fù)地執(zhí)行某些語句。C語言供應(yīng)的循環(huán)結(jié)構(gòu)有三種：for語句、while語句和do_while語句。for語句既可以用于循環(huán)次數(shù)已知的狀況，也可用于循環(huán)次數(shù)預(yù)先不知道的狀況。for語句的一般形式為：

for(<初始表達(dá)式>)；<條件表達(dá)式>；<循環(huán)表達(dá)式>）

<循環(huán)體語句>*第4頁功能：先計(jì)算<初始表達(dá)式>的值，然后推斷<條件表達(dá)式>的值，若該值為“假”，則退出循環(huán)，執(zhí)行循環(huán)體下面的語句；若該值為“真”，則執(zhí)行<循環(huán)體語句>，然后計(jì)算<循環(huán)表達(dá)式>的值，再推斷<條件表達(dá)式>的值，重復(fù)以上的操作。for語句的流程圖如圖：一般狀況下，<循環(huán)體語句>是由一對花括括起來的復(fù)合語句。*第5頁for循環(huán)語句留意：①<初始表達(dá)式>可以省略，但須保留分號(;)，同時在for之前必需給循環(huán)變量賦值，如：i=1;for(;i<=100;i++)sum=sum+i;②<條件表達(dá)式>一般不行省略，否則為無限循環(huán)。如：for（i=1;;i++）sum=sum+i;相當(dāng)于條件總為真，程序會始終不停的執(zhí)行直到“數(shù)據(jù)溢出”。*第6頁③<循環(huán)表達(dá)式>亦可省略，但在循環(huán)語句體中必需有語句來修改循環(huán)變量，以使條件表達(dá)式的值在某一時刻為0，從而能正常結(jié)束循環(huán)。如：for(sum=0,i=1;i<=100;){sum=sum+i;i++;}④三個表達(dá)式均省略，即for（;;），為無限循環(huán)，程序中要避開這種狀況的發(fā)生。⑤條件表達(dá)式可以是關(guān)系表達(dá)式、數(shù)值表達(dá)式。只要表達(dá)式的值0。就執(zhí)行循環(huán)語句。如：for(i=0;(c=getchar())!=‘\n’;i+=c);*第7頁⑥初始表達(dá)式、循環(huán)表達(dá)式可以是逗號表達(dá)式如：for(sum=0,i=1;i<=100;i++,i++)相當(dāng)于：sum=0;for(i=1;i<=100;i=i+2)⑦for循環(huán)也可以嵌套，執(zhí)行時是由外向里，逐層進(jìn)行，先執(zhí)行外層循環(huán)，再進(jìn)入內(nèi)層循環(huán)；退出時相反，由里向外逐層退出，先退出內(nèi)層循環(huán)，然后退到上一層循環(huán)。【例5-2】隨意從鍵盤輸入兩個整數(shù)a、b(a<b)，求它們之間的幾何級數(shù)的和，數(shù)學(xué)表達(dá)式為。*第8頁這個問題與例5-1類似，只是所求級數(shù)和的初值和終值不一樣，是由鍵盤隨意輸入的，為避開計(jì)算機(jī)錯誤，要求初值a要小于終值b。算法流程圖如右圖：*第9頁/*exam5_2.c求幾何級數(shù)的和*/#include<stdio.h>main(){ inti,j,a,b,sum=0; printf("Pleaseinputtwonumber:\n"); scanf("a=%d,b=%d",&a,&b); i=a;j=b; if(a>b) {i=b;j=a;} for(;i<=j;i++) sum=sum+i; printf("sum=%d\n",sum);}*第10頁【例5-3】編寫一個程序，在屏幕上打印出具有8行7列的如下圖案：這是一個很有規(guī)律的圖案，可接受二重循環(huán)嵌套的方式：第1層限制行數(shù)，第2層限制列數(shù)。算法流程圖如下圖：*第11頁/*exam5_3.c打印圖案*/#include<stdio.h>main(){ inti,j; for(i=1;i<=8;i++) { for(j=1;j<=7;j++) printf("*"); printf("\n"); }}*第12頁§5.2while語句

While語句也是一種用于產(chǎn)生循環(huán)動作的語句，一般形式為：while（<表達(dá)式>）

<循環(huán)體語句>功能：先計(jì)算<表達(dá)式>的值，若該值為“假”，則跳出循環(huán)，執(zhí)行循環(huán)體后面的語句；若該值為“真”，則執(zhí)行<循環(huán)體語句>，然后回過頭來再檢查<表達(dá)式>的值，重復(fù)以上的操作。while語句的流程圖*第13頁<循環(huán)語句體>：是用一對花括號括起來的復(fù)合語句。留意：在<循環(huán)語句體>中要有使<表達(dá)式>的值為假（或<表達(dá)式>的值為零）的語句，否則會使程序出現(xiàn)無限循環(huán)而發(fā)生錯誤。留意：由于while循環(huán)是先推斷<表達(dá)式>的值，后確定是否執(zhí)行<循環(huán)語句>，因此，有可能一次也不執(zhí)行<循環(huán)語句>。*第14頁【例5-4】將例5－1用while語句重寫，求簡潔幾何級數(shù)的和。/*exam5_4.c用while求簡潔幾何級數(shù)的和*/#include<stdio.h>main(){ inti=1,sum=0; while(i<=100) { sum=sum+i; i++; } printf("sum=%d\n",sum);}程序運(yùn)行結(jié)果：sum=5050*第15頁【例5-5】輸入一個正整數(shù)n，求n!。計(jì)算表達(dá)式：n!=n*(n-1)*(n-2)*…*2*1。用i代表循環(huán)變量，s代表n!的結(jié)果值。編程時既可以接受for循環(huán)，也可以接受while循環(huán)求隨意正整數(shù)n的階乘的算法流程圖如圖:*第16頁/*exam5_5.cwhile應(yīng)用：求n！*/#include<stdio.h>main(){ inti,n;longs; printf("pleaseenterainteger:\n"); scanf("%d",&n); if(n>=0) { s=1;

i=1;

while(i<=n) { s=s*i; i++; } printf("%d!=%ld",n,s); } else printf("Invalidinput!");}試改為for循環(huán)?*第17頁while和for的比較for(i=1;i<=10;i++)

sum=sum+i;i=1;循環(huán)變量賦初值while(i<=10){循環(huán)條件sum=sum+i;i++;循環(huán)變量的變更}循環(huán)體*第18頁例5-6從鍵盤輸入一批學(xué)生的成果，計(jì)算平均分。分析：求累加和確定循環(huán)條件不知道輸入數(shù)據(jù)的個數(shù)，無法事先確定循環(huán)次數(shù)用一個特殊的數(shù)據(jù)作為正常輸入數(shù)據(jù)的結(jié)束標(biāo)記，比如選用一個負(fù)數(shù)作為結(jié)束標(biāo)記。*第19頁#include<stdio.h>Intmain(void){intnum; doublegrade,total; num=0;total=0; printf(“Entergrades:\n"); scanf("%lf",&grade);/*輸入第1個數(shù)*/

while(grade>=0){/*輸入負(fù)數(shù)，循環(huán)結(jié)束*/

total=total+grade; num++;scanf(“%lf”,&grade); } if(num!=0)printf(“Gradeaverageis%.2f\n",total/num); elseprintf("Gradeaverageis0\n");return0;}Entergrades:6788735482-1Gradeaverageis72.80Entergrades:-16788735482Gradeaverageis0*第20頁§5.3do~while語句

do_while語句是另一種用于產(chǎn)生循環(huán)動作的語句。一般形式為：do{<循環(huán)體語句>}while(<表達(dá)式>)；功能：先執(zhí)行一次<循環(huán)體語句>，然后計(jì)算<表達(dá)式>的值，若該值為“真”，則重復(fù)以上的操作，直到該值為“假”，則退出循環(huán)語句，執(zhí)行下一條語句。do_while語句的流程圖：*第21頁<循環(huán)語句體>應(yīng)當(dāng)是用一對花括號括起來的復(fù)合語句。留意：要有可以使<表達(dá)式>的值為“假”（即<表達(dá)式>的值等于零）的語句，否則會使程序出現(xiàn)無限循環(huán)而發(fā)生錯誤。do_while循環(huán)與while循環(huán)的區(qū)分，不論狀況怎樣，do_while循環(huán)中的<循環(huán)語句體>至少會執(zhí)行一次。*第22頁【例5-7】將例5-6用do_while語句重寫。*第23頁#include<stdio.h>Intmain(void){intnum; doublegrade,total; num=0;total=0;do {

printf(“Entergrades:");scanf(“%lf”,&grade);total=total+grade; num++; }while(grade>=0);/*輸入負(fù)數(shù)，循環(huán)結(jié)束*/printf(“Gradeaverageis%.2f\n",(total+1)/(num-1)); return0;}Entergrades:6788735482-1Gradeaverageis72.80Entergrades:-16788735482Gradeaverageis0*第24頁【例5-8】求sin(x)=x-x3/3!+x5/5!-x7/7!+…直到最終一項(xiàng)確定值小于le-7（即10-7）為止。分析：多項(xiàng)式從其次項(xiàng)起，每一項(xiàng)都是前一項(xiàng)乘以一個因子，(-x2)/(n*(n-1))(n=3,5,7,9……)用s代表sin(x)的值，t代表每一項(xiàng)的值，則：t=t*(-x2)/(n*(n-1));s=s+t；x的值是用弧度值表示的(10=／180弧度)，如：3000.523598775算法流程圖如后圖：*第25頁*第26頁/*exam5_8.c求sin(x)的值*/#include<stdio.h>#include<math.h>main(){ doubles,t,x; intn=1; scanf("%lf",&x); t=x; s=x; do {

n=n+2; t=t*(-x*x)/(n*(n-1)); s=s+t; }while(fabs(t)>=1e-7); printf("sin(%lf)=%lf\n",x,s);}程序運(yùn)行結(jié)果:1.57sin(1.570000)=1.000000

*第27頁while是先判別條件，再確定是否循環(huán)；do-while是先至少循環(huán)一次，然后再依據(jù)循環(huán)的結(jié)果確定是否接著循環(huán)。while和do-while的比較真假表達(dá)式循環(huán)體語句do-while的下一條語句真假while的下一條語句表達(dá)式循環(huán)體語句*第28頁

循環(huán)語句的選擇if（循環(huán)次數(shù)已知） 運(yùn)用for語句else /*循環(huán)次數(shù)未知*/ if(循環(huán)條件在進(jìn)入循環(huán)時明確) 運(yùn)用while語句 else /*循環(huán)條件須要在循環(huán)體中明確*/ 運(yùn)用do-while語句*第29頁§5.4

用于循環(huán)中的break和continue語句

一、break語句break語句的作用是從一種限制結(jié)構(gòu)中跳出來。break語句可用于循環(huán)結(jié)構(gòu)，其作用是從本層循環(huán)結(jié)構(gòu)中跳出，可以提前結(jié)束執(zhí)行<循環(huán)語句體>，執(zhí)行循環(huán)結(jié)構(gòu)外的下一條語句。break語句的一般形式為：break；

break語句在循環(huán)語句體中的位置應(yīng)依據(jù)程序的須要而定，一般是用在循環(huán)體內(nèi)某一個if條件分支的語句中，用來表示在循環(huán)過程中當(dāng)某一個條件成立時提前結(jié)束循環(huán)。*第30頁程序解析－推斷素?cái)?shù)算法：除了1和m，不能被其它數(shù)整除。設(shè)i取值[2,m-1]假如m不能被該區(qū)間上的任何一個數(shù)整除，即對每個i，m%i都不為0，則m是素?cái)?shù)只要找到一個i，使m%i為0，則m確定不是素?cái)?shù)m%2%3%4%5%(m-1)不是素?cái)?shù)||==0==0是素?cái)?shù)&&!=0!=0m不行能被大于m/2的數(shù)整除i取值[2,m-1]、[2,m/2]、[2,]for(i=2;i<=m/2;i++)if(m%i==0)break;if(i>m/2)printf("yes\n")elseprintf("no\n”);*第31頁intmain(void){inti,m; printf(“Enteranumber:"); scanf("%d",&m); for(i=2;i<=m/2;i++) if(m%i==0)break; if(i>m/2)printf("%disaprimenumber!\n",m); elseprintf("No!\n"); }源程序－推斷素?cái)?shù)Enteranumber:9NoEnteranumber:1111isaprimenumber!循環(huán)條件?循環(huán)的結(jié)束條件?*第32頁break語句while(exp){

語句1if(expb)break;

語句2}真假

exp

語句1假

expb

語句2循環(huán)體真for(i=2;i<=m/2;i++) if(m%i==0)break;if(i>m/2)printf("Yes");elseprintf("No!\n");當(dāng)循環(huán)有多個出口時：表示循環(huán)條件區(qū)分結(jié)束條件for(i=2;i<=m/2;i++)if(m%i==0){printf("No!\n");break;}printf("Yes");*第33頁二、Continue語句Continue語句只適用于循環(huán)結(jié)構(gòu)，其一般形式為：作用：提前結(jié)束本次循環(huán)，提前進(jìn)行下一次循環(huán)?！纠?-10】編寫程序，打印100－200中不能被3整除的數(shù)。/*exam5_10.c求不能被3整除的數(shù)*/#include<stdio.h>main(){ intn; for(n=100;n<=200;n++) { if(n%3==0) continue; printf("%d\t",n); }}*第34頁算法流程圖如圖：要精確地運(yùn)用break語句和continue語句，除非有必要，否則若可以不用則盡量不接受break語句和continue語句。*第35頁對于例5-10的問題，打印100－200中不能被3整除的數(shù)。不接受continue語句的算法流程圖如圖所示：*第36頁/*exam5q10.c例5-10問題不用continue*／#include<stdio.h>

main(){ intn; for(n=100;n<=200;n++) if(n%3

!=0)/*n不能被3整除*/

printf("%d",n); }*第37頁【例5-11】break語句和continue語句在程序中的區(qū)分/*exam5_11.cbreak的作用*/#include<stdio.h>main(){ intx; for(x=1;x<=10;++x) { if(x==5) break; printf("%d",x); }}運(yùn)行結(jié)果:1,2,3,4,/*exam5q11.ccontinue的作用*/#include<stdio.h>main(){intx; for(x=1;x<=10;++x) { if(x==5) continue; printf("%d,",x); }}運(yùn)行結(jié)果:1,2,3,4,6,7,8,9,10,*第38頁§5.5循環(huán)結(jié)構(gòu)的嵌套

循環(huán)結(jié)構(gòu)的嵌套，指的是某一種循環(huán)結(jié)構(gòu)的語句中，包含有另一個循環(huán)結(jié)構(gòu)。

運(yùn)用嵌套的結(jié)構(gòu)時，要留意嵌套的層次，不能交叉。例5.12

求1!+2!+….+100!*第39頁嵌套循環(huán)for(i=1;i<=100;i++){item=i!sum=sum+item;}for(i=1;i<=100;i++){

item=1; for(j=1;j<=i;j++) item=item*j;sum=sum+item;}*第40頁例4-6源程序#include<stdio.h>intmain(void){ inti,j; doubleitem,sum;/*item存放階乘*/ sum=0;for(i=1;i<=100;i++){item=1;/*每次求階乘都從1起先*/ for(j=1;j<=i;j++) /*內(nèi)層循環(huán)算出item=i!*/ item=item*j; sum=sum+item; } printf("1!+2!+3!+…+100!=%e\n",sum);}*第41頁內(nèi)層循環(huán)的初始化for(i=1;i<=100;i++){

item=1;

for(j=1;j<=i;j++) item=item*j;sum=sum+item;}求1!+2!+….+100!item=1;for(i=1;i<=100;i++){for(j=1;j<=i;j++)item=item*j;sum=sum+item;}求1!+1!*2!+……+1!*2!*……*100!?*第42頁分析嵌套循環(huán)的執(zhí)行過程for(i=1;i<=100;i++){item=1;

for(j=1;j<=i;j++) item=item*j;sum=sum+item;}外層循環(huán)變量i的每個值內(nèi)層循環(huán)變量j變更一個輪次；內(nèi)外層循環(huán)變量不能相同分別用i和j*第43頁for(i=1;i<=100;i++)for(j=1;j<=i;j++) printf("%d%d\n",i,j);*第44頁§5.6goto語句

goto語句是一種無條件轉(zhuǎn)向語句，它可以用在程序的任何地方，其一般形式為：goto語句標(biāo)號；“語句標(biāo)號”為任何合法的標(biāo)識符，放在某個語句前面并加上冒號“:”作為語句的標(biāo)號，標(biāo)號只對goto語句有意義，帶有標(biāo)號的語句被稱作標(biāo)號語句。如：error:、end:、exp:等均為合法的語句的標(biāo)號。goto語句的作用：轉(zhuǎn)到標(biāo)號語句所在的地方接著執(zhí)行。*第45頁【例5-13】用if語句和goto語句組合構(gòu)成的循環(huán)重寫計(jì)算器的程序。/*exam5_13.cif+goto構(gòu)成循環(huán)*/#include<stdio.h>main(){ inti,sum=0; i=1;

loop:if(i<=100) { sum=sum+i; i++;

gotoloop; } printf("sum=%d",sum);}程序運(yùn)行結(jié)果：sum=5050goto語句是一種非結(jié)構(gòu)化的語句，在程序設(shè)計(jì)中應(yīng)盡量少用或不用goto語句。

*第46頁§5.7程序范例

【例5-16】打印出ASCⅡ碼序列中從33～127（十進(jìn)制）的字符比照表。/*exam5_16.c打印部分ASCII碼字符*/#include<stdio.h>main(){ inti; for(i=33;i<128;i++) { printf("%d---%c\t",i,i); }}*第47頁【例5-17】設(shè)公雞每只5元，母雞每只3元，小雞每元3只，現(xiàn)用100元錢買100只雞，編寫一個程序，算出可以各買多少只雞？#include<stdio.h>main(){inti,j,k;for(i=0;i*5<=100;i++)for(j=0;j*3<=100;j++)for(k=0;k/3<=100;k+=3) if((i*5+j*3+k/3)==100&&(i+j+k)==100)printf("Cock-%d\tHen-%d\tChicken-%d\n",i,j,k);}*第48頁程序運(yùn)行結(jié)果:Cock--0Hen--25Chicken--75Cock--4Hen--18Chicken--78Cock--8Hen--11Chicken--81Cock--12Hen--4Chicken--84*第49頁小結(jié)：三種循環(huán)結(jié)構(gòu)：for、while和do_while循環(huán)。當(dāng)循環(huán)次數(shù)是確定的狀況下，用for循環(huán)比較便利。while循環(huán)和for循環(huán)都要先推斷條件再執(zhí)行循環(huán)語句體，因此，有可能一次也不執(zhí)行循環(huán)語句體。do_while循環(huán)不論怎樣都會先執(zhí)行一次循環(huán)語句體。留意避開以下幾個方面的問題：1．循環(huán)語句體為復(fù)合語句，但沒有運(yùn)用花括號。2．使程序發(fā)生無限循環(huán)。3．混淆break語句與continue語句的功能。*第50頁循環(huán)程序設(shè)計(jì)循環(huán)程序的實(shí)現(xiàn)要點(diǎn)：歸納出哪些操作須要反復(fù)執(zhí)行？循環(huán)體這些操作在什么狀況下重復(fù)執(zhí)行？循環(huán)條件選用合適的循環(huán)語句forwhiledo-while循環(huán)具體實(shí)現(xiàn)時考慮（循環(huán)條件）：事先給定循環(huán)次數(shù)，首選for通過其他條件限制循環(huán)，考慮while或do-while*第51頁#include<stdio.h>intmain(void){inti,mark,max,n;printf("Entern:");scanf("