循環(huán)結(jié)構(gòu)程序設(shè)計第一次

循環(huán)結(jié)構(gòu)程序設(shè)計第一次第一頁，共三十八頁，2022年，8月28日5.1 程序中需要用循環(huán)結(jié)構(gòu)5.2 用while語句和do-while語句實現(xiàn)循環(huán)5.3 用for語句實現(xiàn)循環(huán)5.4 循環(huán)的嵌套5.5 用break語句和continue語句改變循環(huán)狀態(tài)5.6 幾種循環(huán)的比較5.7 程序舉例主要內(nèi)容第二頁，共三十八頁，2022年，8月28日

5.1程序中需要用循環(huán)結(jié)構(gòu)什么是循環(huán)？為什么要使用循環(huán)？問題1：問題2:求學(xué)生平均成績

分?jǐn)?shù)相加后除以學(xué)生數(shù)在許多問題中需要用到循環(huán)控制。循環(huán)結(jié)構(gòu)就是用來處理需要重復(fù)處理的問題的，所以又稱重復(fù)結(jié)構(gòu)。它和順序結(jié)構(gòu)、選擇結(jié)構(gòu)共同作為各種復(fù)雜程序的基本構(gòu)造單元。循環(huán)分為兩種：無休止循環(huán)和有終止循環(huán)構(gòu)成有效循環(huán)的條件：循環(huán)體和循環(huán)結(jié)束條件第三頁，共三十八頁，2022年，8月28日5.2用while語句和do-while語句實現(xiàn)循環(huán)

用while語句實現(xiàn)循環(huán)while語句用來實現(xiàn)“當(dāng)型”循環(huán)結(jié)構(gòu)一般形式：

while(表達式)

語句當(dāng)表達式為非0值時，執(zhí)行while語句中的內(nèi)嵌語句。其特點是:先判斷表達式，后執(zhí)行循環(huán)體。第四頁，共三十八頁，2022年，8月28日例題5.1求1+2+3+…+100的和解題思路(1)開始時使sum的值為0，被加數(shù)i第一次取值為1。開始進入循環(huán)結(jié)構(gòu)。(2)判別“i≤100”條件是否滿足，由于i小于100，因此“i≤100”的值為真。所以應(yīng)當(dāng)執(zhí)行其下面矩形框中的操作。(3)執(zhí)行sum=sum+i，此時sum的值變?yōu)?了，然后使i的值加1，i的值變?yōu)?了，這是為下一次加2作準(zhǔn)備。流程返回菱形框。(4)再次檢查“i≤100”條件是否滿足，由于i的值為2，小于100，因此“i≤100”的值仍為真，所以應(yīng)執(zhí)行其下面矩形框中的操作。(5)執(zhí)行sum=sum+i，由于sum的值已變?yōu)?,i的值已變?yōu)?，因此執(zhí)行sum=sum+i后sum的值變?yōu)?。再使i的值加1，i的值變?yōu)?。流程再返回菱形框。(6)再次檢查“i≤100”條件是否滿足……，如此反復(fù)執(zhí)行矩形框中的操作，直到i的值變成了100，把i加到sum中，然后i又加1變成101了。當(dāng)再次返回菱形框檢查“i≤100”條件時，由于I已是101，大于100，“i≤100”

的值為假，不再執(zhí)行矩形框中的操作，循環(huán)結(jié)構(gòu)結(jié)束。5.2.1用while語句實現(xiàn)循環(huán)第五頁，共三十八頁，2022年，8月28日#include<stdio.h>

voidmain()

{inti，sum=0;

i=1;

while(i<=100)

{sum=sum+i;

i++;

}

printf(″%d\n″，sum);

}說明：(1)循環(huán)體如果包含一個以上的語句，應(yīng)該用花括號括起來，以復(fù)合語句形式出現(xiàn).(2)在循環(huán)體中應(yīng)有使循環(huán)趨向于結(jié)束的語句。運行結(jié)果：

5050

用while語句實現(xiàn)循環(huán)第六頁，共三十八頁，2022年，8月28日

用do-while語句實現(xiàn)循環(huán)

do-while語句的特點:先執(zhí)行循環(huán)體，然后判斷循環(huán)條件是否成立。執(zhí)行過程：先執(zhí)行一次指定的循環(huán)體語句，然后判別“表達式”，當(dāng)表達式的值為非0(“真”)時，返回重新執(zhí)行循環(huán)體語句，如此反復(fù)，直到表達式的值等于0(“假”)為止，此時循環(huán)結(jié)束。while語句和do-while語句的關(guān)系：同一個問題既可以用while循環(huán)處理，也可以用do-while循環(huán)來處理。二者是可以互相轉(zhuǎn)換的。一般形式:

do

循環(huán)體語句

while(表達式)；第七頁，共三十八頁，2022年，8月28日

用do-while語句實現(xiàn)循環(huán)一般形式:

do

循環(huán)體語句

while(表達式)；第八頁，共三十八頁，2022年，8月28日#include<stdio.h>

voidmain()

{inti，sum=0;

i=1;

while(i<=100)

{sum=sum+i;

i++;

}

printf(″%d\n″，sum);

}

用while語句實現(xiàn)第九頁，共三十八頁，2022年，8月28日

例題5.2

求1+2+3+…+100的和。

#include<stdio.h>

voidmain()

{inti，sum=0;

i=1;

do

{sum=sum+i;

i++;

}

while(i<=100);

printf(″%d\n″，sum)；

}運行結(jié)果：

5050說明：可以看到，結(jié)果和例5.1完全相同。

用do-while語句實現(xiàn)循環(huán)第十頁，共三十八頁，2022年，8月28日補充例題：求1+3+5+…+99的和。

#include<stdio.h>

voidmain()

{inti，sum=0;

i=1;

do

{sum=sum+i;

i=i+2;

}

while(i<=100);

printf(″%d\n″，sum)；

}思考題：求2+6+8+…+100的和。第十一頁，共三十八頁，2022年，8月28日討論題：編寫程序求100以內(nèi)5的倍數(shù)的和。第十二頁，共三十八頁，2022年，8月28日

例題5.11程序2

#include<stdio.h>

voidmain()

{intsum=0,i;

scanf(“%d”,&i)do

{sum=sum+i;

i++;

}

while(i<=10);

printf(″sum=%d\n″，sum)；

}while和do-while循環(huán)的比較

例題5.11程序1

#include<stdio.h>

voidmain()

{intsum=0,i;

scanf(“%d”,&i)while(i<=10);

{sum=sum+i;

i++;

}

printf(″sum=%d\n″，sum)；

}第十三頁，共三十八頁，2022年，8月28日運行結(jié)果：1↙sum=55再運行一次：11↙sum=0運行結(jié)果：1↙sum=55再運行一次：11↙sum=11說明：當(dāng)while后面的表達式的第一次的值為“真”時，兩種循環(huán)得到的結(jié)果相同。否則，二者結(jié)果不相同。while和do-while循環(huán)的比較第十四頁，共三十八頁，2022年，8月28日例題5.3

募集慈善基金10000元，有若干人捐款，每輸入一個人的捐款數(shù)后，計算機就輸出當(dāng)時的捐款總和。當(dāng)某一次輸入捐款數(shù)后，總和達到或超過10000元時，即宣告結(jié)束，輸出最后的累加值。解題思路解此題的思路是設(shè)計一個循環(huán)結(jié)構(gòu)，在其中輸入捐款數(shù)，求出累加值，然后檢查此時的累加值是否達到或超過預(yù)定值，如果達到了，就結(jié)束循環(huán)操作。5.2

用while語句和do-while語句實現(xiàn)循環(huán)

第十五頁，共三十八頁，2022年，8月28日#include<stdio.h>

voidmain()

{floatamount,sum=0;

do

{scanf("%f",&amount);

sum=sum+amount;

}while(sum<10000);

printf("sum=%9.2f\n",sum);

}運行結(jié)果：1000↙(輸入捐款額)1850↙1500↙2600↙2500↙1200↙sun=10650.00說明：設(shè)計循環(huán)結(jié)構(gòu)，要考慮兩個問題：一是循環(huán)體，二是循環(huán)結(jié)束條件。注意while循環(huán)中判斷的條件是循環(huán)繼續(xù)的條件，而不是結(jié)束條件。

5.2用while語句和do-while語句實現(xiàn)循環(huán)

第十六頁，共三十八頁，2022年，8月28日

5.3用for語句實現(xiàn)循環(huán)

5.3.1for語句的一般形式和執(zhí)行過程

C語言中的for語句使用最為靈活，不僅可以用于循環(huán)次數(shù)已經(jīng)確定的情況，而且可以用于循環(huán)次數(shù)不確定而只給出循環(huán)結(jié)束條件的情況。一般形式:

for(表達式1；表達式2；表達式3)語句第十七頁，共三十八頁，2022年，8月28日5.3.1for語句的一般形式和執(zhí)行過程for語句的執(zhí)行過程：

(1)先求解表達式1。

(2)求解表達式2，若其值為真(值為非0)，則執(zhí)行for語句中指定的內(nèi)嵌語句，然后執(zhí)行下面第(3)步。若為假(值為0)，則結(jié)束循環(huán)，轉(zhuǎn)到第(5)步。

(3)求解表達式3。

(4)轉(zhuǎn)回上面第(2)步驟繼續(xù)執(zhí)行。

(5)循環(huán)結(jié)束，執(zhí)行for語句下面的一個語句。第十八頁，共三十八頁，2022年，8月28日#include<stdio.h>

voidmain()

{inti，sum=0;

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

sum=sum+i;

printf(″%d\n″，sum);

}

用FOR語句實現(xiàn)S=1+2+3+4+‥‥‥100相當(dāng)于：i=1;while(i<=100){sum=sum+i; i++;}第十九頁，共三十八頁，2022年，8月28日

for循環(huán)程序舉例

國王的小麥。相傳古代印度國王舍罕要褒賞他的聰明能干的宰相達依爾(國際象棋的發(fā)明者)，國王問他要什么？達依爾回答說：“國王只要在國際象棋的棋盤第1個格子中放1粒麥子，第2個格子中放2粒麥子，第3個格子中放4粒麥子，以后按此比例每一格加一倍，一直放到第64格(國際象棋的棋盤8*8=64格)，我感恩不盡，其他什么都不要了?！眹跸耄@有多少！還不容易！讓人扛來一袋小麥，但不到一會兒全用沒了，再來一袋很快又用完了。結(jié)果全印度的糧食全部用完還不夠。國王納悶，怎樣也算不清這筆賬?，F(xiàn)在我們用計算機來算一下。例題5.4第二十頁，共三十八頁，2022年，8月28日解題思路麥子的總粒數(shù)是：分別計算出每一格的麥子粒數(shù)，把它們加起來，就得到總粒數(shù)。據(jù)估算，1小麥約有1.42粒，可以計算出小麥的體積?？梢杂胒or語句實現(xiàn)循環(huán)。

for循環(huán)程序舉例第二十一頁，共三十八頁，2022年，8月28日

#include<stdio.h>

voidmain()

{

doublep=1,t=1,v;

inti;

for(i=1;i<64;i++)

{

p=p*2;

t=t+p;

}

v=t/1.42e8;

printf(“麥子總粒數(shù)=%e\n”,t);

printf(“麥子總體積=%e\n",v);

}運行結(jié)果：麥子總粒數(shù)=1.844674e+019麥子總體積=1.299066e+011

for循環(huán)程序舉例1立方米小麥約有1.42*108第二十二頁，共三十八頁，2022年，8月28日for循環(huán)程序舉例例題5.4說明：

變量i用來控制循環(huán)的次數(shù)，開始時i=1，在完成第1次循環(huán)后，i的值加1變?yōu)?，由于2<64，所以執(zhí)行第2次循環(huán)，依此類推，當(dāng)i變到63時，執(zhí)行最后一次循環(huán)，i再變?yōu)?4，由于i不再小于64了，不再執(zhí)行循環(huán)。接著計算體積，輸出結(jié)果。第二十三頁，共三十八頁，2022年，8月28日for循環(huán)程序舉例

人口增長預(yù)測。據(jù)2005年末統(tǒng)計，我國人口為130756萬人，如果人口的年增長率為1%，請計算到哪一年中國總?cè)丝诔^15億。例題5.5解題思路

計算人口增長和計算存款利息的公式是相同的。假設(shè)原來人口為p0

，則一年后的人口：其中r是年增長率。用此公式依次計算出每年的人口，每算出一年的人口后就檢查一下是否達到或超過15億？如果未達到或超過15億，就再計算下一年的人口，直到某一年的人口達到或超過15億為止。第二十四頁，共三十八頁，2022年，8月28日5.3.2for循環(huán)程序舉例

#include<stdio.h>

voidmain()

{

doublep=1.30756e9,r=0.01;

inty;

for(y=2006;p<1.5e9;y++)

p=p*(1+r);

printf(“年份=%d,人口總數(shù)=%e\n",y-1,p);

}運行結(jié)果：年份=2019,人口總數(shù)=1.503007e+009由于在結(jié)束循環(huán)前y又加了1，因此在輸出年份時應(yīng)輸出y-1的值。第二十五頁，共三十八頁，2022年，8月28日5.3.2for循環(huán)程序舉例例題5.5說明：

注意區(qū)分變量p在不同階段中的不同含義。

y代表年份。循環(huán)體中只有一個語句，用來計算從2006年開始的各年的人口數(shù)。在for語句中設(shè)定的循環(huán)條件是p<15億，當(dāng)某一年的p達到或超過15億，就停止循環(huán)，輸出年份和當(dāng)年的人口數(shù)。由于在最后結(jié)束循環(huán)前y又加了1，因此在輸出年份時應(yīng)輸出y-1的值而不是y的值。第二十六頁，共三十八頁，2022年，8月28日5.3.2for循環(huán)程序舉例總結(jié)：

一個變量開始時有一初值，通過一定的運算，可以推算出一個新的值，再從這個新值又推出下一個新值，即不斷用計算出的新值去取代原有的值，這種方法稱為迭代。上面的計算公式p*(1+r)稱為迭代公式。迭代算法一般是用循環(huán)來實現(xiàn)的。迭代是一種常用的算法，用人工實現(xiàn)很麻煩，而用計算機實現(xiàn)卻十分方便。第二十七頁，共三十八頁，2022年，8月28日5.5

提前結(jié)束循環(huán)

用break語句提前退出循環(huán)

break語句可以用來從循環(huán)體內(nèi)跳出循環(huán)體，即提前結(jié)束循環(huán)，接著執(zhí)行循環(huán)下面的語句。一般形式：

break;說明:

break語句不能用于循環(huán)語句和switch語句之外的任何其他語句中。

第二十八頁，共三十八頁，2022年，8月28日

統(tǒng)計各班級的學(xué)生的平均成績。已知各班人數(shù)不等，但都不超過30人。編一個程序能處理人數(shù)不等的各班學(xué)生的平均成績。例題5.6解題思路

如果各班人數(shù)相同，問題比較簡單，只需用一個for語句控制即可：

for(i=1;i<31;i++)

但是現(xiàn)在有的班不足30人，應(yīng)當(dāng)設(shè)法告訴計算機本班的人數(shù)，使程序也能統(tǒng)計出該班的平均成績?？梢约s定，當(dāng)輸入的成績是負(fù)數(shù)時，就表示本班數(shù)據(jù)已結(jié)束(一般情況下成績不會是負(fù)數(shù))。在程序接收到一個負(fù)的分?jǐn)?shù)時就提前結(jié)束循環(huán)，計算出本班平均成績。

break語句可以用來實現(xiàn)提前結(jié)束循環(huán)。

用break語句提前退出循環(huán)第二十九頁，共三十八頁，2022年，8月28日

用break語句提前退出循環(huán)

#include<stdio.h>

voidmain()

{floatscore,sum=0,average;

inti,n;

for(i=1;i<31;i++)

{scanf("%f",&score)

if(score<0)break;

sum=sum+score;

}

n=i-1;

average=sum/n;

printf("n=%d,average=%7.2f\n",n,average);

}運行結(jié)果：100↙(輸入一個學(xué)生成績)80↙70↙-1↙(輸入負(fù)數(shù)，表示本班數(shù)據(jù)結(jié)束)n=3,average=83.33第三十頁，共三十八頁，2022年，8月28日

用break語句提前退出循環(huán)說明：

如果一個班有30人，則輸入完30人的成績后累計總分后自動結(jié)束循環(huán)，不必再輸入負(fù)數(shù)作為結(jié)束標(biāo)志。在結(jié)束循環(huán)后i的值等于31(因為執(zhí)行完30次循環(huán)后，i再加1，變成31，此時才終止循環(huán))，因此學(xué)生數(shù)n應(yīng)該等于i-1。如果一個班人數(shù)少于30人，則在輸入完全班學(xué)生的成績后，輸入一個負(fù)數(shù)，此時程序就跳過循環(huán)體其余的語句，也不再繼續(xù)執(zhí)行其余的幾次循環(huán)。直接跳到循環(huán)下面的語句(n=i-1;)繼續(xù)執(zhí)行。剛輸入的數(shù)不進行累加(不執(zhí)行sum=sum+score;)。注意此時i的值，假如已輸入了25個有效分?jǐn)?shù)，在第26次循環(huán)時輸入一個負(fù)數(shù)，此時i的值是26，而學(xué)生數(shù)n應(yīng)是i-1。第三十一頁，共三十八頁，2022年，8月28日5.5

提前結(jié)束循環(huán)

用continue語句提前結(jié)束本次循環(huán)continue語句作用為結(jié)束本次循環(huán)，即跳過循環(huán)體中下面尚未執(zhí)行的語句，接著進行下一次是否執(zhí)行循環(huán)的判定.一般形式：

continue;第三十二頁，共三十八頁，2022年，8月28日continue語句和break語句的區(qū)別：

continue語句只結(jié)束本次循環(huán)，而不是終止整個循環(huán)的執(zhí)行。

break語句則是結(jié)束整個循環(huán)過程，不再判斷執(zhí)行循環(huán)的條件是否成立。while(表達式1)

{…

if(表達式2)continue;

…}

while(表達式1)

{…if(表達式2)break;…}第三十三頁，共三十八頁，2022年，8月28日continue語句break語句第三十四頁，共三十八頁，2022年，8月28日

輸入一個班全體學(xué)生的成績，把不及格的學(xué)生成績輸出，并求及格學(xué)生的平均成績。例題5.7解題思路

在進行循環(huán)中，檢查學(xué)生的成績，把其中不及格的成績輸出，然后跳過后面總成績的累加和求平均成績的語句。用continue語句即可處理此問題。5.5提前結(jié)束循環(huán)第三十五頁，共三十八頁，2022年，8月28日

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