基于任務(wù)驅(qū)動(dòng)的C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)ch

第四章循環(huán)結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)教學(xué)目標(biāo)掌握循環(huán)結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)方法；熟練使用while語(yǔ)句、do-while語(yǔ)句和for語(yǔ)句實(shí)現(xiàn)程序的循環(huán)控制；理解循環(huán)的嵌套與特殊命令break和continue的使用；掌握用循環(huán)結(jié)構(gòu)程序解決實(shí)際問(wèn)題的方法。教學(xué)重點(diǎn)使用while語(yǔ)句、do-while語(yǔ)句和for語(yǔ)句實(shí)現(xiàn)程序的循環(huán)控制；用循環(huán)結(jié)構(gòu)程序解決實(shí)際問(wèn)題的方法。教學(xué)難點(diǎn)循環(huán)的嵌套；用循環(huán)結(jié)構(gòu)程序解決實(shí)際問(wèn)題的方法。14.1引例——統(tǒng)計(jì)某課程的平均成績(jī)1．問(wèn)題描述每學(xué)期末期教學(xué)活動(dòng)結(jié)束后，通常需要對(duì)各門(mén)課程的教學(xué)情況進(jìn)行總結(jié)。其中，統(tǒng)計(jì)課程的平均成績(jī)是考察教學(xué)效果的重要評(píng)定參數(shù)。假設(shè)某班40名同學(xué)選修了C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)，要求統(tǒng)計(jì)該門(mén)課程的平均成績(jī)。

22．引例分析具體步驟如下：（1）主要變量的定義。①設(shè)定變量sum表示總成績(jī)，令其初值為零，即sum=0;②設(shè)定變量score表示某位同學(xué)的成績(jī)。（2）運(yùn)算處理。①首先輸入第1位同學(xué)的成績(jī)，在總成績(jī)中計(jì)入其成績(jī)，即執(zhí)行語(yǔ)句：scanf("%d",&score);sum=sum+score;②接著，輸入第2位同學(xué)的成績(jī)，在已得到的總成績(jī)基礎(chǔ)上累加，即繼續(xù)執(zhí)行語(yǔ)句：scanf("%d",&score);sum=sum+score;3③再輸入第3位同學(xué)的成績(jī)，然后計(jì)入總成績(jī)。④繼續(xù)輸入第i位同學(xué)的成績(jī)，計(jì)算總成績(jī)。即語(yǔ)句：scanf(“%d”,&score);sum=sum+score;重復(fù)執(zhí)行40次，得到40位同學(xué)的總成績(jī)，其值存在sum中。⑤計(jì)算平均成績(jī)。用變量avg表示該門(mén)課程的平均值，則有avg=sum/n。（3）輸出結(jié)果。使用printf()函數(shù)輸出平均成績(jī)。44.2.1使用while語(yǔ)句實(shí)現(xiàn)引例

用while語(yǔ)句編寫(xiě)引例的程序代碼，算法用流程圖描述如圖4-1所示：4.2

循環(huán)控制語(yǔ)句之一

——while

語(yǔ)

句圖4-1求課程平均成績(jī)的流程圖5程序代碼:#defineN40#include<stdio.h>main(){inti=1,sum=0;

/*初始化循環(huán)控制變量i和累加器sum*/

intscore;/*定義存放成績(jī)的變量score*/floatavg;/*定義存放平均成績(jī)的變量avg*/

while(i<=N){scanf("%d",&score);/*輸入第i位同學(xué)的成績(jī)*/sum+=score;

/*實(shí)現(xiàn)累加*/i++;

/*循環(huán)控制變量i增1*/}

avg=(float)sum/N;/*計(jì)算平均值*/

printf("avg=%.2f\n",avg);}6一般形式：

while(表達(dá)式)語(yǔ)句說(shuō)明： “表達(dá)式”為循環(huán)條件；“語(yǔ)句”為循環(huán)體。特點(diǎn)： 先判斷表達(dá)式，后執(zhí)行語(yǔ)句圖4-2while循環(huán)執(zhí)行流程循環(huán)控制語(yǔ)句之一——while

語(yǔ)

句7

通過(guò)引例的學(xué)習(xí)，可見(jiàn)要構(gòu)造一個(gè)循環(huán)結(jié)構(gòu)的程序，必須明確以下三方面的要素：如何描述循環(huán)控制條件；控制條件的初始狀態(tài)的設(shè)置；循環(huán)體內(nèi)部對(duì)控制條件的影響。8【例4-1】求。9main(){inti=1,sum=0;while(i<=100){sum=sum+i;i++;}printf(“Thesumis%d\n",sum);}編程求解：1+2+3+……+100＝？（1）若將第3行的語(yǔ)句“i=1；”改為“i=101；”，那么程序的運(yùn)行結(jié)果是什么？（2）若去掉第6行“i++；”，會(huì)出現(xiàn)什么結(jié)果？請(qǐng)改寫(xiě)例4-1，求1—100之間所有偶數(shù)的和。10注意：while語(yǔ)句中的“表達(dá)式”（即判斷條件）可以是任意的表達(dá)式，但一般為關(guān)系表達(dá)式或邏輯表達(dá)式。循環(huán)體如果包含一個(gè)以上的語(yǔ)句，應(yīng)該用花括弧括起來(lái)，以復(fù)合語(yǔ)句形式出現(xiàn)。在循環(huán)體中應(yīng)有使循環(huán)趨向于結(jié)束的語(yǔ)句，以免形成死循環(huán)。允許循環(huán)體以空語(yǔ)句形式出現(xiàn)。11【例4-3】數(shù)字猜謎游戲。程序代碼：#include<stdio.h>main(){intcount=5;

intguess=8;

int

willguess;

printf("Thisisaguessinggame\n");/*重復(fù)猜數(shù)*/while(count>0){printf("Pleaseenteranumberbetween1and10whichyoumustguess:");

scanf("%d",&willguess);12if(willguess==guess){printf("Congratilations!Youguessedit.\n");return0;/*結(jié)束程序*/}elseprintf("Sorry%diswrong,pleasetryagain!\n",willguess);count--;}/*提示猜數(shù)結(jié)束信息，并給出謎底*/

printf("Youhavehadfivetriesandfailed.Thenumberis%d\n",guess);}運(yùn)行結(jié)果：13【例4-4】將輸入的一串字符顯示在屏幕上，遇到字符“$”結(jié)束。程序代碼：#include<stdio.h>main(){charc;

printf("\npleaseinputastring:");c=getchar();while(c!='$'){putchar(c);c=getchar();}}請(qǐng)思考：若第一次輸入字符時(shí)鍵入“$”，程序的運(yùn)行結(jié)果如何？144.3.1使用dowhile

語(yǔ)句實(shí)現(xiàn)引例

使用dowhile語(yǔ)句實(shí)現(xiàn)引例，算法用流程圖描述如圖4-3：圖4-3求課程平均成績(jī)的流程圖4.3

循環(huán)控制語(yǔ)句之二——dowhile語(yǔ)句15程序代碼:#defineN5#include<stdio.h>main(){inti=1,sum=0;

intscore;floatavg;do{scanf("%d",&score);sum+=score;i++;}while(i<=N);

avg=(float)sum/N;

printf("avg=%.2f\n",avg);}16一般形式：

do語(yǔ)句

while（表達(dá)式）；特點(diǎn)： 先執(zhí)行一次指定的循環(huán)內(nèi)嵌語(yǔ)句，然后判斷條件表達(dá)式。圖4-4dowhile循環(huán)執(zhí)行流程循環(huán)控制語(yǔ)句之二——dowhile語(yǔ)句17【例4-5】求1—100之間所有數(shù)的和，用dowhile語(yǔ)句編寫(xiě)程序。程序代碼：#include<stdio.h>main(){inti=1,sum=0;/*

定義并初始化循環(huán)控制變量i以及

累加器sum

*/do{sum+=i;/*累加*/i++;}while(i<=100);/*循環(huán)繼續(xù)條件：i<=100*/

printf("sum=%d\n",sum);}18【例4-6】用dowhile語(yǔ)句改寫(xiě)例4-4。源代碼見(jiàn)程序文件4-6.C【例4-7】輸入一個(gè)整數(shù)，將其各位數(shù)字逆序輸出。源代碼見(jiàn)程序文件4-7.C194.4.1使用for語(yǔ)句實(shí)現(xiàn)引例

4.4

循環(huán)控制語(yǔ)句之三——for語(yǔ)句程序代碼:#include"stdio.h"#defineN40main(){int

i,sum=0,score;floatavg;for(i=1;i<=N;i++){scanf("%d",&score);/*輸入第i位同學(xué)的成績(jī)*/sum+=score;

/*實(shí)現(xiàn)累加*/}

printf("Thesumis%d\n",sum);

avg=(float)sum/N;

/*計(jì)算平均值*/

printf("avg=%.2f\n",avg);}20循環(huán)控制語(yǔ)句之三——for語(yǔ)句一般形式：for(表達(dá)式1;表達(dá)式2;表達(dá)式3)語(yǔ)句說(shuō)明：表達(dá)式1：循環(huán)變量賦初始值表達(dá)式2：循環(huán)條件表達(dá)式3：循環(huán)變量增值語(yǔ)句：循環(huán)體圖4-5for循環(huán)的執(zhí)行流程21【例4-8】求，用for語(yǔ)句編寫(xiě)程序。#include"stdio.h"main(){int

i,sum=0;for(i=1;i<=100;i++)sum+=i;

printf("Thesumis%d\n",sum);}22【例4-9】求n!。

源代碼見(jiàn)程序文件4-9.C【例4-10】編寫(xiě)程序，求Fibonacci數(shù)列前20個(gè)數(shù)，每輸出4個(gè)數(shù)換行。源代碼見(jiàn)程序文件4-10.C23三種循環(huán)的比較：三種循環(huán)都可以用來(lái)處理同一問(wèn)題，一般情況下它們可以互相代替。用while和do…while循環(huán)時(shí)，循環(huán)變量初始化的操作在while和do…while語(yǔ)句前完成；for語(yǔ)句可以在表達(dá)式1中完成。24while和do…while循環(huán)只在while后面指定循環(huán)條件，且在循環(huán)體中應(yīng)包含使循環(huán)趨于結(jié)束的語(yǔ)句；for循環(huán)可以在表達(dá)式3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3中，功能更強(qiáng)。while和for循環(huán)是先判斷表達(dá)式，后執(zhí)行語(yǔ)句；do…while循環(huán)是先執(zhí)行語(yǔ)句后判斷表達(dá)式。25循環(huán)的嵌套定義： 一個(gè)循環(huán)體中又包含一個(gè)完整的循環(huán)結(jié)構(gòu)，稱(chēng)為循環(huán)的嵌套。說(shuō)明：

while循環(huán)、do…while循環(huán)和for循環(huán)都可以進(jìn)行嵌套，而且可以相互嵌套。4.5應(yīng)用循環(huán)解決實(shí)際問(wèn)題264.5.1使用循環(huán)嵌套統(tǒng)計(jì)學(xué)生的平均成績(jī)1．問(wèn)題描述某班40名同學(xué)選修了C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)、英語(yǔ)、離散數(shù)學(xué)、電子技術(shù)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等5門(mén)課程，編寫(xiě)程序統(tǒng)計(jì)該班各位同學(xué)的平均成績(jī)。2．問(wèn)題分析具體步驟：for(i=1;i<=40;i++)細(xì)化

{計(jì)算平均成績(jī)}for(j=1;j<=5;j++){輸入每科成績(jī)；累加求總成績(jī)；

}

平均成績(jī)=總成績(jī)/5；細(xì)化273．程序代碼main(){int

i,j;/*定義外循環(huán)變量i，內(nèi)循環(huán)變量j*/

int

score,sum=0;/*定義變量score存放錄入的分?jǐn)?shù)，sum存放總成績(jī)*/floatavg;/*avg存放平均成績(jī)*/

for(i=1;i<=40;i++)/*外循環(huán)變量i控制人數(shù)*/{sum=0;for(j=1;j<=5;j++)/*內(nèi)循環(huán)變量j控制課程門(mén)數(shù)，計(jì)算5門(mén)課的總成績(jī)*/{scanf("%d",&score);sum=sum+score;}

avg=sum*1.0/5;/*平均成績(jī)=總成績(jī)/5*/

printf("No%d\t%.2f\n",i,avg);/*顯示第i位同學(xué)的平均成績(jī)*/}}

28幾種合法的嵌套結(jié)構(gòu)：while(){…while(){…}}do{…do{…}while();}while();for(;;){…for(;;){…}}while(){…do{…}while();

…}for(;;){…while(){…}

…}do{…for(;;){…}

…}while();29使用循環(huán)嵌套時(shí)注意：要保證嵌套的每一層循環(huán)在邏輯上都是完整的，避免嵌套交叉使用。要保證循環(huán)到最后有一個(gè)跳出循環(huán)的條件，否則會(huì)產(chǎn)生死循環(huán)(嵌套循環(huán)中檢查死循環(huán)錯(cuò)誤，相對(duì)來(lái)說(shuō)比較困難)。在編程時(shí)，注意循環(huán)嵌套的書(shū)寫(xiě)最好用階梯縮進(jìn)的形式，可使程序?qū)哟畏置鳌?0【例4-11】在屏幕上輸出如圖4-7所示的下三角九九乘法表。

源代碼見(jiàn)程序文件4-11.C【例4-12】打印圖4-8所示的圖案。源代碼見(jiàn)程序文件4-12.C圖4-8*組成的圖形31break語(yǔ)句－－－無(wú)條件轉(zhuǎn)移語(yǔ)句一般形式：

break；功能：用在switch語(yǔ)句中使流程跳出switch結(jié)構(gòu)，繼續(xù)執(zhí)行switch語(yǔ)句后面的語(yǔ)句。用在循環(huán)體內(nèi)，迫使所在循環(huán)立即終止(跳出當(dāng)前循環(huán)體)，繼續(xù)執(zhí)行循環(huán)體后面的第一條語(yǔ)句。說(shuō)明：break語(yǔ)句不能用于循環(huán)語(yǔ)句和switch語(yǔ)句之外的任何其他語(yǔ)句中。32【例4-13】輸出100～200中所有的素?cái)?shù)。圖4-9判斷素?cái)?shù)的N-S流程圖程序代碼:main(){int

j,m;

intk=0;/*定義變量k統(tǒng)計(jì)素?cái)?shù)的個(gè)數(shù)*/for(m=100;m<=200;m++){if(k%10==0)

printf("\n");/*每行打印10個(gè)數(shù)*/for(j=2;j<=m-1;j++)if(m%j==0)break;if(j>=m){printf("%5d",m);k++;}}}33continue語(yǔ)句－－－無(wú)條件轉(zhuǎn)移語(yǔ)句一般形式：

continue；功能： 結(jié)束本次循環(huán)(跳過(guò)循環(huán)體中尚未執(zhí)行的語(yǔ)句)，接著進(jìn)行是否執(zhí)行下一次循環(huán)的判定。continue和break的區(qū)別：continue只結(jié)束本次循環(huán)，而非終止整個(gè)循環(huán)。break則是結(jié)束所在循環(huán)，不再進(jìn)行條件判斷。實(shí)例參考閱讀材料三34【例4-14】編寫(xiě)程序解決下列問(wèn)題：將1元錢(qián)兌換成1分、2分和5分的硬幣，請(qǐng)問(wèn)需要幾個(gè)1分硬幣、幾個(gè)2分硬幣以及幾個(gè)5分硬幣，列出所有的組合情況。源代碼見(jiàn)程序文件4-14.C354.5.2使用循環(huán)完善學(xué)生成績(jī)管理系統(tǒng)菜單1．問(wèn)題描述在第3章的3.4.2節(jié)中，制作了一個(gè)學(xué)生成績(jī)管理系統(tǒng)菜單，它的使用特點(diǎn)是當(dāng)用戶從菜單中選擇某項(xiàng)操作后，程序相應(yīng)結(jié)束。現(xiàn)將它完善為一個(gè)切實(shí)可用的菜單，可實(shí)現(xiàn)重復(fù)從菜單中選擇功能，直到用戶自愿終止系統(tǒng)運(yùn)行。36程序代碼:main(){int

sel;/*定義選擇菜單項(xiàng)的變量*/while(1)/*用1構(gòu)造一個(gè)死循環(huán)*/{

printf("\n");

printf("*****************\n");

printf("*========*\n");

printf("*1.inputgrade*\n");

printf("*2.calaveragegrade*\n");

printf("*3.sortbygrade*\n");

printf("*4.exit*\n");

printf("*========*\n");

printf("*****************\n");

37printf("pleaseselect1-4:");

scanf("%d",&sel);

switch(sel){case1:printf("run

comman:input