北京工業(yè)大學(xué)C語言課件3-循環(huán)結(jié)構(gòu)

C語言程序設(shè)計(jì)第2章循環(huán)結(jié)構(gòu)2.1求解100以內(nèi)所有偶數(shù)的和(for語句)2.2求解n!(for語句、while語句)2.3求解兩個(gè)數(shù)的最大公約數(shù)(while語句)2.4用格里高利公式求π的近似值(do-while語句)2.5統(tǒng)計(jì)一個(gè)整數(shù)的位數(shù)(do-while語句)2.6判斷素?cái)?shù)(break和continue語句)2.7求1!+2!+….+100!（嵌套循環(huán)）2.8說謊族和誠(chéng)實(shí)族（綜合案例）本章要點(diǎn)使用for、while和do-while語句實(shí)現(xiàn)循環(huán)結(jié)構(gòu)?while和do-while語句有什么不同?如何使用break語句處理多循環(huán)條件?如何實(shí)現(xiàn)多重循環(huán)?2.1求偶數(shù)和求解100以內(nèi)所有偶數(shù)的和。sum=2+4+6+…2.1.1問題分析2.1.2for語句2.1.1問題分析

求在一定范圍內(nèi)（1～100）、滿足一定條件(偶數(shù))的若干整數(shù)的和，求累加和。思路：設(shè)置一個(gè)變量(sum)，其初值為0，然后在1～100的數(shù)中(i)尋找偶數(shù)，將它們一個(gè)一個(gè)累加到sum中。一步累加：sum=sum+i;重復(fù)累加，用循環(huán)語句實(shí)現(xiàn)，在循環(huán)過程中：(1)判別i是不是偶數(shù)：用分支控制語句來實(shí)現(xiàn)。(2)對(duì)循環(huán)次數(shù)進(jìn)行控制：通過i值的變化sum=0i=1i<=100i是偶數(shù)？sum=sum+ii=i+1輸出sum真真假假#include<stdio.h>intmain(void){ inti,sum=0;

for(i=1;i<=100;i++)

if(i%2==0)sum=sum+i;printf(“%d\n",sum);return0;}

程序?qū)崿F(xiàn)for(表達(dá)式1；表達(dá)式2;表達(dá)式3)

循環(huán)體語句實(shí)現(xiàn)C語句的重復(fù)執(zhí)行2.1.2for語句3個(gè)表達(dá)式、循環(huán)體語句！書寫順序和執(zhí)行順序不同！表達(dá)式1只執(zhí)行一次循環(huán)(控制)變量：for語句中，通過改變或判斷某個(gè)變量的值來控制循環(huán)的執(zhí)行for(i=1;i<=100;i++)

{if(i%2==0)sum=sum+i;}for語句中的循環(huán)變量賦初值判斷其值改變其值for(i

=1;

i

<=100;

i

++){if(i%2==0)sum=sum+i;}表達(dá)式1：給循環(huán)變量賦初值，指定循環(huán)的起點(diǎn)。i=1表達(dá)式2：給出循環(huán)的條件，判斷循環(huán)是否達(dá)到終點(diǎn)？

i<=100表達(dá)式3：設(shè)置循環(huán)的步長(zhǎng)，改變循環(huán)變量的值，從而可改變表達(dá)式2的真假性。i++循環(huán)體語句：被反復(fù)執(zhí)行的語句，一條語句。for語句的說明課堂練習(xí)一1.求200以內(nèi)奇數(shù)的累加和；求200以內(nèi)奇數(shù)的累加和#include<stdio.h>intmain(void){ inti,sum=0;

for(i=1;i<=200;i++)

if(i%2!=0)sum=sum+i;printf(“%d\n",sum);return0;}

2.2求解n!n!=1×2×3×4×…×n2.2.1問題分析2.2.2for語句、while語句2.2.1問題分析

求在一定范圍內(nèi)（1～n）、若干整數(shù)的乘積，求累乘。思路：設(shè)置一個(gè)變量(fact)，其初值為1，然后在1～n的數(shù)中依次將它們累乘到fact中。乘積操作：fact=fact*i;重復(fù)累乘，用循環(huán)語句實(shí)現(xiàn)，在循環(huán)過程中通過i值的變化對(duì)循環(huán)次數(shù)進(jìn)行控制；分別使用for語句和while語句實(shí)現(xiàn)循環(huán)結(jié)構(gòu)；求解n!#include<stdio.h>main(){inti,n,fact;printf("inputn:");scanf("%d",&n);fact=1;for(i=1;i<=n;i++)fact=fact*i;printf(“%d!=%d\n",n,fact);return0;

}課堂練習(xí)二鍵盤輸入5個(gè)整數(shù)，統(tǒng)計(jì)其中能被3整除的數(shù)的個(gè)數(shù)。統(tǒng)計(jì)能被3整除的數(shù)的個(gè)數(shù)#include<stdio.h>intmain(void){ inti,number,count=0;

for(i=1;i<=5;i++){scanf(“%d”,&number);if(number%3==0)count=count+1;

}printf(“%d\n",count);return0;}

求1+2+3+……+n#include<stdio.h>intmain(void){inti,sum;printf(“Entern:");scanf("%d",&n);sum=0;for(i=1;i<=n;i++)

sum=sum+i;printf(“sum=%d”,sum);return0;}求1+1/2+1/3+……+1/n#include<stdio.h>intmain(void){inti;doublesum;

printf(“Entern:");scanf("%d",&n);sum=0;for(i=1;i<=n;i++)

sum=sum+1.0/i;printf(“sum=%f”,sum);return0;}求前n項(xiàng)和，即循環(huán)n次，每次累加1項(xiàng)。for(i=1;i<=n;i++)sum=sum+item

(第i項(xiàng))

item=1.0/(2*i-1)求1+1/3+1/5+…的前n項(xiàng)和#include<stdio.h>intmain(void){inti,n; doubleitem,sum;printf(“Entern:"); scanf("%d",&n); sum=0; for(i=1;i<=n;i++){ item=1.0/(2*i-1);/*計(jì)算第i項(xiàng)的值*/ sum=sum+item;/*累加第i項(xiàng)的值*/ } printf("sum=%f\n",sum);return0;}源程序求1+1/3+1/5+…求前n項(xiàng)和，即循環(huán)n次，每次累加1項(xiàng)。for(i=1;i<=n;i++)sum=sum+item

(第i項(xiàng))item=flag*1.0/denominatordenominator=denominator+2flag=-flag求1-1/3+1/5-…的前n項(xiàng)和item=flag*1.0/(2*i-1)flag=-flag#include<stdio.h>intmain(void){intdenominator,flag,i,n;doubleitem,sum;printf(“Entern:");scanf("%d",&n); flag=1;denominator=1; sum=0;for(i=1;i<=n;i++){

item=flag*1.0/denominator;/*計(jì)算第i項(xiàng)的值*/ sum=sum+item;/*累加第i項(xiàng)的值*/flag=-flag;/*準(zhǔn)備下一次循環(huán)*/denominator=denominator+2;

} printf("sum=%f\n",sum);return0;}編寫程序，輸入一個(gè)正整數(shù)n,計(jì)算1-2/3＋3/5-4/7＋5/9-6/11+...的前n項(xiàng)之和。輸入10個(gè)字符，統(tǒng)計(jì)其中英文字母、數(shù)字字符和其他字符的個(gè)數(shù)。課堂練習(xí)三#include<stdio.h>intmain(void){intdigit,i,letter,other;

charch;

digit=letter=other=0;printf(“Enter10characters:");

for(i=1;i<=10;i++){

ch=getchar();/*從鍵盤輸入一個(gè)字符，賦值給變量ch*/

if((ch>='a'&&ch<='z')||(ch>='A'&&ch<='Z'))

letter++;

elseif(ch>='0'&&ch<='9')/*如果ch是數(shù)字字符*/

digit++;

else

other++;}printf("letter=%d,digit=%d,other=%d\n",letter,digit,other);return0;}統(tǒng)計(jì)其中英文字母、數(shù)字字符和其他字符的個(gè)數(shù)#include<stdio.h>main(){inti,n,fact;printf("inputn:");scanf("%d",&n);fact=1;for(i=1;i<=n;i++)fact=fact*i;printf(“%d!=%d\n",n,fact);return0;

}#include<stdio.h>main(){inti,n,fact;printf("inputn:");scanf("%d",&n);fact=1;i=1;while(i<=n){fact=fact*i;i++;}printf(“%d!=%d\n",n,fact);return0;

}for語句實(shí)現(xiàn)while語句實(shí)現(xiàn)While語句--求解n!2.2.2while語句while(條件)

循環(huán)體語句;真假while下一條語句表達(dá)式循環(huán)體語句循環(huán)條件循環(huán)體一條語句while語句和for語句都是在循環(huán)前先判斷條件while語句說明表達(dá)式1；while(表達(dá)式2){

for的循環(huán)體語句；

表達(dá)式3；}把for語句改寫成while語句for(表達(dá)式1;表達(dá)式2;表達(dá)式3)

循環(huán)體語句while和for的比較for(i=1;i<=n;i++)

sum=sum+i;i=1;

循環(huán)變量賦初值while(i<=n)循環(huán)條件

{

sum=sum+i;

i++;循環(huán)變量的改變

}循環(huán)體課堂練習(xí)四輸入一個(gè)正整數(shù)n,再輸入n個(gè)學(xué)生的成績(jī)，計(jì)算平均分，并統(tǒng)計(jì)不及格學(xué)生的人數(shù)。計(jì)算平均分，并統(tǒng)計(jì)不及格學(xué)生的人數(shù)#include<stdio.h>intmain(void){inti,n;

doublegrade,total;

num=0;total=0; scanf("%d",&n);i=1;while(i<=n){scanf(“%lf”,&grade);

total=total+grade;

if(grade<60)count++;i++; }

if(n!=0){printf(“Gradeaverageis%.2f\n",total/n);printf("Numberoffailuresis%d\n",count);} elseprintf("Gradeaverageis0\n");return0;}思考：如果學(xué)生個(gè)數(shù)n事先不確定，當(dāng)輸入的成績(jī)小于等于0時(shí)，表示輸入結(jié)束，如何改？2.3求解最大公約數(shù)輸入兩個(gè)整數(shù)，求解這兩個(gè)數(shù)的最大公約數(shù)。最大公約數(shù)：是能夠同時(shí)整除這兩個(gè)整數(shù)的最大的正整數(shù)。2.3.1問題分析2.3.1問題分析

采取輾轉(zhuǎn)相除法求兩個(gè)數(shù)的最大公約數(shù)，輾轉(zhuǎn)相除法基于如下原理：兩個(gè)整數(shù)的最大公約數(shù)等于其中較小的數(shù)和兩數(shù)相除余數(shù)的最大公約數(shù)。思路：將num1和num2賦值給變量a和b。判斷條件b!=0是否滿足，如果滿足，重復(fù)執(zhí)行操作：temp=a%b,a=b,b=temp。如果不滿足，即b=0，則輸出a的值，即為num1和num2的最大公約數(shù)；#include<stdio.h>main(){intnum1,num2;inta,b,temp;printf("Inputnum1&num2:");scanf("%d%d",&num1,&num2);a=num1;b=num2;while(b!=0){temp=a%b;a=b;b=temp;}if(num1!=0&&num2!=0)printf("%d\n",a);}2.4用格里高利公式求π的近似值使用格里高利公式求π的近似值，要求精確到最后一項(xiàng)的絕對(duì)值小于10–4。2.4.1問題分析2.4.2do-while語句2.4.1問題分析

這是一個(gè)數(shù)列求和的問題，即求累加和。關(guān)鍵點(diǎn)1：數(shù)列的通項(xiàng)如何表示？item=flag*1.0/i;flag=-flag;i=i+2;關(guān)鍵點(diǎn)2：循環(huán)繼續(xù)的條件？精確到最后一項(xiàng)的絕對(duì)值小于10–4

，循環(huán)次數(shù)不確定#include<stdio.h>#include<math.h>main(){doubleitem,sum,pi;intflag,i;i=1;flag=1;sum=0;do{item=flag*1.0/i;sum=sum+item;flag=-flag;i=i+2;}while(fabs(item)>=0.0001)；pi=sum*4;printf("pi=%lf\n",pi);}2.4.2do-while語句do{

循環(huán)體語句}

while(表達(dá)式)先循環(huán)后判斷真假表達(dá)式循環(huán)體語句do-while的下一條語句while是先判別條件，再?zèng)Q定是否循環(huán)；do-while是先至少循環(huán)一次，然后再根據(jù)循環(huán)的結(jié)果決定是否繼續(xù)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)體語句循環(huán)結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)循環(huán)程序的實(shí)現(xiàn)要點(diǎn)：歸納出哪些操作需要反復(fù)執(zhí)行？

循環(huán)體這些操作在什么情況下重復(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(shí)考慮（循環(huán)條件）：事先給定循環(huán)次數(shù)，首選for通過其他條件控制循環(huán)，考慮while或do-while課堂練習(xí)五2.輸入一批正整數(shù)（以零或負(fù)數(shù)做結(jié)束標(biāo)記），求其中偶數(shù)的累加和。1.2.5統(tǒng)計(jì)一個(gè)整數(shù)的位數(shù)從鍵盤讀入一個(gè)整數(shù)，統(tǒng)計(jì)該數(shù)的位數(shù)。2.5.1問題分析2.5.2do-while語句intmain(void){intcount,number;count=0;printf("Enteranumber:");scanf("%d",&number);if(number<0)number=-number;do{

number=number/10;

count++; }while(number!=0);printf("Itcontains%ddigits.\n",count);return0;}程序?qū)崿F(xiàn)Enteranumber:12534Itcontains5digits.Enteranumber:-99Itcontains2digits.Enteranumber:0Itcontains1digits.while(number!=0){

number=number/10;

count++;}逆序輸出將一個(gè)正整數(shù)逆序輸出，例如鍵盤輸入一個(gè)正整數(shù)12356，屏幕輸出65321，逆序輸出各個(gè)位數(shù)上的數(shù)字。逆序問題：將一個(gè)正整數(shù)逆序輸出確定：循環(huán)條件和循環(huán)體(循環(huán)不變式)

123455432112345%10=512345/

10=

1234

1234%

10=4

1234

/

10=

123

123

%

10=3

123

/

10=

12

12

%

10=2

12

/

10=

1

1

%

10

=

1

1

/

10

=

0結(jié)束循環(huán)不變式x%10x=x/10循環(huán)結(jié)束條件x==0scanf(“%d”,&x);while(x!=0){digit=x%10;x=x/10;printf("%d",digit);}用do-while實(shí)現(xiàn)？2.6判斷素?cái)?shù)輸入一個(gè)正整數(shù)m，判斷它是否為素?cái)?shù)。2.6.1問題分析2.6.2break語句和continue語句2.6.1問題分析算法：除了1和m，不能被其它數(shù)整除。設(shè)i取值[2,m-1]如果m不能被該區(qū)間上的任何一個(gè)數(shù)整除，即對(duì)每個(gè)i，m%i都不為0，則m是素?cái)?shù)只要找到一個(gè)i，使m%i為0，則m肯定不是素?cái)?shù)m%2%3%4%5%(m-1)不是素?cái)?shù)||=0=0是素?cái)?shù)&&!=0!=0m不可能被大于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;/*如果m能被某個(gè)i整數(shù)，則m不是素?cái)?shù)，提前結(jié)束循環(huán)*/if(i>m/2)printf(“yes\n”)/*如果循環(huán)正常退出，說明m不能被任何一個(gè)i整除，則m是素?cái)?shù)*/elseprintf("no\n”);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&&m!=1)

printf("%disaprimenumber!",m); elseprintf("No!\n"); }Enteranumber:9NoEnteranumber:1111isaprimenumber!for(i=2;i<=m/2;i++)

if(m%i==0)printf("No!\n");elseprintf("%disaprimenumber!\n",m);循環(huán)條件?循環(huán)的結(jié)束條件?2.6.2break語句while(exp){

語句1

if(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(gè)出口時(shí)：表示循環(huán)條件區(qū)分結(jié)束條件continue語句while(exp){語句1

if(expb)continue;

語句2}真假

exp語句1假expb

語句2循環(huán)體真跳過continue后面的語句，繼續(xù)下一次循環(huán)break和continue#include"stdio.h"intmain(void){charc;inti;for(i=0;i<10;i++){c=getchar();if(c=='\n')break;putchar(c);}}abc↙efgh↙123↙abcabcefgh1continue;break和continue以下程序段輸出100~200之間所有能被3整除的數(shù)。for(i=100;i<=200;i++){ if(i%3!=0) continue; printf(“%d”,i);}for(i=100;i<=200;i++)if(i%3==0)printf(“%d”,i);課堂練習(xí)五求100以內(nèi)的全部素?cái)?shù)，每行輸出10個(gè)。求100以內(nèi)的全部素?cái)?shù)，每行輸出10個(gè)for(m=2;m<=100;m++)if(m是素?cái)?shù))printf("%d",m);n=sqrt(m);for(i=2;i<=n;i++)if(m%i==0)break;if(i>n)printf("yes\n")elseprintf("no\n”);for(m=2;m<=100;m++){n=sqrt(m);for(i=2;i<=n;i++)if(m%i==0)break;if(i>n)printf("%d",m)}#include<stdio.h>#include<math.h>intmain(void){intcount,i,m,n;count=0;

for(m=2;m<=100;m++){n=sqrt(m);

for(i=2;i<=n;i++)

if(m%i==0)break;if(i>n){ /*如果m是素?cái)?shù)*/

printf("%6d",m);count++;/*每行10個(gè)的處理*/

if(count%10==0)printf(“\n”);}}}

23571113171923293137414347535961677173798389972.7求1!+2!+….+100!for(i=1;i<=100;i++){

item=i!sum=sum+item;}2.7.1嵌套循環(huán)用循環(huán)計(jì)算i的階乘2.7.1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;}#include<stdio.h>intmain(void){ inti,j; doubleitem,sum;

sum=0;

for(i=1;i<=100;i++){item=1;

for(j=1;j<=i;j++) item=item*j; sum=sum+item; }

printf("1!+2!+3!+…+100!=%e\n",sum);}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(gè)值內(nèi)層循環(huán)變量j

變化一個(gè)輪次；內(nèi)外層循環(huán)變量不能相同分別用i

和jfor(i=1;i<=100;i++)for(j=1;j<=i;j++) printf("%d%d\n",i,j);2.8誠(chéng)實(shí)族和說謊族誠(chéng)實(shí)族和說謊族是來自兩個(gè)荒島的不同民族，誠(chéng)實(shí)族的人永遠(yuǎn)說真話，而說謊族的人永遠(yuǎn)說假話。

有一天小明遇到來自這兩個(gè)民族的三個(gè)人，為了調(diào)查這三個(gè)人都是什么族的，小明問了他們一個(gè)問題，以下是他們的對(duì)話：?jiǎn)枺骸澳銈兪鞘裁醋?？”，第一個(gè)人答：“我們之中有兩個(gè)來自誠(chéng)實(shí)族。”第二個(gè)人說：“不要胡說，我們?nèi)齻€(gè)人中只有一個(gè)是誠(chéng)實(shí)族的?！钡谌齻€(gè)人聽了第二個(gè)人的話后說：“對(duì)，就是只有一個(gè)誠(chéng)實(shí)族的?！闭?qǐng)根據(jù)他們的回答判斷他們分別是哪個(gè)族的1.問題分析

三個(gè)人分別是誠(chéng)實(shí)族還是說謊族？2.解題思路

枚舉法：將三個(gè)人可能出現(xiàn)的組合枚舉一遍，找出滿足條件的解。

解題思路定義變量a,b,c分別表示3個(gè)人；確定每個(gè)人的取值范圍：0或1（1代表誠(chéng)實(shí)族，0代表說謊族）；對(duì)三個(gè)人的所有組合方式進(jìn)行遍歷，找出滿足條件的解；三重嵌套循環(huán)，遍歷a,b,c的所有組合for(a=0;a<=1;a++)for(b=0;b<=1;b++)for(c=0;c<=1;c++)循環(huán)體：檢查是否滿足條件(a&&a+b+c==2||!a&&a+b+c!=2)&&(b&&a+b+c==1||!b&&a+b+c!=1)&&(c&&a+b+c==1||!c&&a+b+c!=1)#include<stdio.h>main(){inta,b,c;for(a=0;a<=1;a++)/*窮舉各種可能性*/for(b=0;b<=1;b++)for(c=0;c<=1;c++)if((a&&a+b+c==2||!a&&a+b+c!=2)&&(b&&a+b+c==1||!b&&a+b+c!=1)&&(c&&a+b+c==1||!c&&a+b+c!=1)){printf("Aisa%s.\n",a?"honest":"liar");printf("Bisa%s.\n",b?"honest":"liar");printf("Cisa%s.\n",c?"honest":"liar");}}課堂練習(xí)六輸入一批學(xué)生成績(jī)，求最高分和平均分（當(dāng)輸入的成績(jī)?yōu)樨?fù)數(shù)時(shí)，輸入結(jié)束）。某地需要搬運(yùn)磚塊，已知男人一人搬3塊，女人一人搬2塊，小孩兩人搬一塊。問用45人正好搬45塊磚，有多少種搬法？輸入一批學(xué)生成績(jī)，求最高分和平均分#include<stdio.h>intmain(void){intmark,max;printf(“Entermarks:");scanf("%d",&mark);/*讀入第一個(gè)成績(jī)*/

max=mark;