第五講循環(huán)結(jié)構(gòu)(for、while與repeat語(yǔ)句)

第四章第3節(jié)循環(huán)結(jié)構(gòu)的程序設(shè)計(jì)For循環(huán)PascalFOR循環(huán)、當(dāng)循環(huán)和直到循環(huán)。通常將一組重復(fù)執(zhí)行的語(yǔ)句是由循環(huán)體及重復(fù)終止條件兩部分組成。一、計(jì)數(shù)循環(huán)(for/to/do)語(yǔ)句的一般格式for<控制變量>:=<表達(dá)式1>to<表達(dá)式2>do<語(yǔ)句>;for<控制變量>:=<表達(dá)式1>downto<表達(dá)式2>do<語(yǔ)句>;for、to、downtodoPascal12的值也稱(chēng)為初值和終值。二、For語(yǔ)句執(zhí)行過(guò)程①先將初值賦給左邊的變量（稱(chēng)為循環(huán)控制變量）；②判斷循環(huán)控制變量的值是否已"超過(guò)"終值，如已超過(guò)，則跳到步驟⑥；③如果末超過(guò)終值，則執(zhí)行do后面的那個(gè)語(yǔ)句（稱(chēng)為循環(huán)體）；④循環(huán)變量遞增（對(duì)to）或遞減（對(duì)downto)１；⑤返回步驟②；⑥循環(huán)結(jié)束，執(zhí)行for循環(huán)下面的一個(gè)語(yǔ)句。三、說(shuō)明①循環(huán)控制變量必須是順序類(lèi)型，初值和終值可以是常量、變量、表達(dá)式，②循環(huán)控制變量的值遞增或遞減的規(guī)律是：選用to則為遞增；選用downto則遞減。③所謂循環(huán)控制變量的值"超過(guò)"終值，對(duì)遞增型循環(huán)，"超過(guò)"指大于，對(duì)遞減型循環(huán)，"超過(guò)"指小于。④循環(huán)體可以是一個(gè)基本語(yǔ)句，也可以是一個(gè)復(fù)合語(yǔ)句。要在循環(huán)體中隨意修改控制變量的值。0。⑦循環(huán)次數(shù)等于│終值－初值│＋1或│ord(初值)－ord(終值)│＋1。四、應(yīng)用舉例例1．計(jì)算1＋2＋3＋…＋100的值。分析：我們用累加方法，初值為1，終值為100，循環(huán)100次每次將循環(huán)控制變量i的值迭加加入一個(gè)變量S中，循環(huán)結(jié)束后此變量中就為所求值。程序如下：program p4_22;vari,s:integer;begins:=0;

fori:=1to100dos=s+i;end.思考：s=2＋4＋6＋…＋100S=1+1/2+1/3+1/4+…+1/100S=12+22+32+…+1002例2．輸入一個(gè)自然數(shù)x，求這個(gè)自然數(shù)的所有約數(shù)之和S。xyxmody=01x進(jìn)行循環(huán)判定。程序如下：programp4_23;varx,y,s:integer；beginwrite('Enterx=');readln(x);s:=0;fory:=1toxdoifxmody=0thens:=s+y;writeln(‘x=’,x,‘s=’,s);end.例3 編程找出四位整數(shù)abcd中滿足下述關(guān)系的數(shù)（ab+c）Programp4_24;Vari,m,n,k:integer;beginfori:=1000to9999dobeginm:=idiv100;n:=imod100;k:=(m+n)*(m+n);if k=ithenwriteln(i)end;end.以上方法叫“枚舉法WHILE循環(huán)一、WHILE循環(huán)forwhilerepeat語(yǔ)句實(shí)現(xiàn)循環(huán)要更方便。while語(yǔ)句的形式為：while<布爾表達(dá)式>do<語(yǔ)句>；truedo二、while語(yǔ)句的執(zhí)行過(guò)程為：①判斷布爾表達(dá)式的值,如果其值為真,執(zhí)行步驟2,否則執(zhí)行步驟4;②執(zhí)行循環(huán)體語(yǔ)句(do后面的語(yǔ)句);③返回步驟1;④結(jié)束循環(huán),執(zhí)行while的下一個(gè)語(yǔ)句。whiledodo后面的語(yǔ)句循環(huán)體)。三、舉例1s=1+1/2+1/3+…+1/n10n的值。s10"sn-1項(xiàng)的和小于或等于10，而加上了第n項(xiàng)后s的值大于10。從數(shù)學(xué)角度，我們很難計(jì)算這個(gè)n的值。故從第一項(xiàng)開(kāi)始，當(dāng)s的值小于或等于10時(shí)，就繼續(xù)將下一項(xiàng)值累加起來(lái)。當(dāng)s10n程序如下：vars:real;n:integer;｛n表示項(xiàng)數(shù)｝begins:=;n:=0;whiles<=10do｛當(dāng)s的值還未超過(guò)10時(shí)｝beginn:=n+1;｛項(xiàng)數(shù)加1｝s:=s+1/n;｛s｝end;writlen('n=',n);｛輸出結(jié)果｝end.2mn的最大公約數(shù)。的算法：分別用m,n,r表示被除數(shù)、除數(shù)、余數(shù)。①求m/n的余數(shù)r.②若r=0,則n為最大公約數(shù).若r≠0,執(zhí)行第③步.③將n的值放在m中,將r的值放在n中.④返回重新執(zhí)行第①步。程序如下:programex4_4;varm,n,a,b,r:integer;beginwrite('Inputm,n:');readln(m,n);a:=m;b:=n;r:=amodb;whiler<>0dobegina:=b;b:=r;r:=amodb;end;writeln('Thegreatestcommondivideis:',b:8);end.例3求輸入的一個(gè)整數(shù)的各位數(shù)之和。例4求兩個(gè)自然數(shù)m,n的最小公倍數(shù)。REPEAT循環(huán)一、直到循環(huán)（REPEAT－until語(yǔ)句）while語(yǔ)句可以實(shí)現(xiàn)"當(dāng)型循環(huán)"repeat-until"直到型循環(huán)"repeat-until"。直到循環(huán)語(yǔ)句的一般形式:Repeat<1>;:<n>;until<布爾表達(dá)式>;RepeatuntilPascal保留字，repeatuntil之間的所有語(yǔ)句稱(chēng)為循環(huán)體。說(shuō)明：①repeat次循環(huán)體。②repeat-until是一個(gè)整體，它是一個(gè)（構(gòu)造型）語(yǔ)句，不要誤認(rèn)為repeat是一個(gè)語(yǔ)句，until是另一個(gè)語(yǔ)句。③repeatbeginend把它們包起來(lái)，repeatuntilbeginend的作用。whilerepeat循環(huán)是可以相互轉(zhuǎn)化的。2repeat-until循環(huán)實(shí)現(xiàn)如下：varm,n,a,b,r:integer;beginwrite('Inputm,n=');readln(m,n);a:=m;b:=n;repeatr:=amodb;a:=b;b:=r;untilr=0;writeln('Thegreatestcommondivideis',a);end.三種循環(huán)結(jié)構(gòu)的比較：一般說(shuō)來(lái)，用forforforforwhile循環(huán)和repeat-until循環(huán)，而且while循環(huán)和repeat-untilfor循whilerepeat-untilfor循環(huán)用于有確whilerepeat-until循環(huán)用于未確定循環(huán)次數(shù)的循環(huán)。WHILE語(yǔ)句和REPEAT語(yǔ)句的區(qū)別：WHILE語(yǔ)句先判斷后后執(zhí)行語(yǔ)句指定語(yǔ)句只能是一條語(yǔ)句或復(fù)合語(yǔ)句當(dāng)條件成立時(shí)重復(fù)執(zhí)行

REPEAT語(yǔ)句先擇行語(yǔ)句，后判斷條件beginend當(dāng)條件不成立時(shí)重復(fù)執(zhí)行當(dāng)條件一開(kāi)始就不成立時(shí)則不執(zhí)行循無(wú)論條件是否成立總要執(zhí)行一次循環(huán)體 體多重循環(huán)結(jié)構(gòu)當(dāng)一個(gè)循環(huán)的循環(huán)體中又包含循環(huán)結(jié)構(gòu)程序時(shí)，我們就稱(chēng)之為循環(huán)嵌套。一、循環(huán)結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)11!+2!+…+10!的值。分析：這個(gè)問(wèn)題是求10自然數(shù)的階乘之和，可以用for循環(huán)來(lái)實(shí)現(xiàn)。程序結(jié)構(gòu)如下：forn:=1to10dobegin①N!的值tN!end顯然,101!,2!…,10!,并同時(shí)累加起來(lái),S的值。T=N!,for循環(huán)來(lái)實(shí)現(xiàn):t=1;forj:=1tondot:=t*j;因此,整個(gè)程序?yàn)?programex4_5;vart,s:real;i,j,n:integer;beginS:=0;forn:=1to10dobegint:=1;forj:=1tondot:=t*j;S:=S+t;end;writeln('s=',s:0:0);end.forn!(n-1)!n1再累乘到n。程序可改為：programex4_5;vart,s:real;i,j,n:integer;beginS:=0;t:=1;forn:=1to10dobegint:=t*n;end;writeln('s=',s:0:0);end.1+2+…+10=55101?。??。?000！，則兩個(gè)程序的效率區(qū)別更明顯。例2 求100～999中的水仙花數(shù)若三位數(shù)abc，abc＝a3+b3+c3，則稱(chēng)abc為水仙花數(shù)。如153，13+53十33＝1+125+27＝153，則153是水仙花數(shù)。根據(jù)題意采用三重循環(huán)求解，由于循環(huán)次數(shù)一定，用for循環(huán)最為簡(jiǎn)單。programp4_31；vara，b，C：integer；beginfora：＝1to9doforb：＝0 to9doforc：＝0 to 9doif a*a*a+b*b*b+c*c*c＝a*100+b*10+cthenwrite(a*100+b*10+c：6)；readlnend．運(yùn)行結(jié)果：153 370 371 407同時(shí)也可以采用一個(gè)for循環(huán)來(lái)求解，程序如下:programp4_31_1；varm，a，b，c：integer；beginform：＝100to999dobegina：＝mdiv100；b：＝(mmod100)div10；c：＝cmod10；if a*a*a+b*b*b+c*c*c＝m thenend；readlnend．表面上看好像優(yōu)于三重循環(huán)，實(shí)際上卻比上面的程序效率低。例3一個(gè)炊事員上街采購(gòu),用500元錢(qián)買(mǎi)了90只雞,其中母雞一只15元,公雞一只10元,小雞一只5元,正好把錢(qián)買(mǎi)完。問(wèn)母雞、公雞、小雞各買(mǎi)多少只？I只,J只,90-I-J只,15*I10*J+(90-I-J)*5=500,i,j值，看I033，J050。源程序如下：programrex4_6;vari,j,k:integer;beginfori:=0to33doforj:=0to50dobegink:=90-i-j;if15*i+10*j+5*k=500thenwriteln(i:5,j:5,k:5);end;end.例4四個(gè)學(xué)生上地理課時(shí)，回答我國(guó)四大淡水湖大小時(shí)這樣說(shuō)。甲說(shuō)：“最大洞庭湖，最小洪澤湖，鄱陽(yáng)湖第三”；乙說(shuō)：“最大洪澤湖，最小洞庭湖，鄱陽(yáng)湖第二，太湖第三”；丙說(shuō)：“最小洪澤湖，洞庭湖第三”；丁說(shuō)：“最大鄱陽(yáng)湖，最小太湖，洪澤湖第二，洞庭湖第三”。其中每個(gè)學(xué)生僅答對(duì)一個(gè)，請(qǐng)編程確定湖的大小。1～4里的一個(gè)整數(shù)，這個(gè)整數(shù)就代表它們各自的大小，用一個(gè)四重循環(huán)，for循環(huán)。程序的編碼如下：programp4_33；vardong，hong，bo，tai：integer；beginfordong:＝1to4doforhong：＝1to4doif hong<>dong thenforbo：＝1to4if(hong<>bo)and(bo<>dong)thenbegintai：＝10--dong--hong—bO；if(ord(dong＝1)+ord(hong＝4)+ord(bo＝3)=1)and(ord(hong＝1)+ord(dong=4)+ord(bo＝2)+ord(tai＝3)＝1)and(ord(dong＝3)+ord(hong＝4)＝1)and(ord(bo＝1)+ord(tai＝4)+ord(hong＝2)+ord(dong＝3)＝1)thentai)；end；readlnend．運(yùn)行結(jié)果：dong：2hong：4bo：1tai：3關(guān)于goto語(yǔ)句goto語(yǔ)句的格式如下：goto標(biāo)號(hào)gotogoto語(yǔ)句時(shí)，程序?qū)⒉焕^續(xù)執(zhí)行下一條語(yǔ)句，部分中第一個(gè)出現(xiàn)，格式如下：label標(biāo)號(hào)1，標(biāo)號(hào)2，．．．．；19999goto語(yǔ)句時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：goto語(yǔ)句只能從一個(gè)語(yǔ)句結(jié)構(gòu)中轉(zhuǎn)出來(lái)，而不允許從外部轉(zhuǎn)進(jìn)去；goto語(yǔ)句必須先說(shuō)明標(biāo)號(hào)。gotogoto語(yǔ)句后，程序的goto語(yǔ)句后，程序就goto語(yǔ)句是結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)不推薦使goto語(yǔ)句，程序執(zhí)行的路線可能會(huì)變得十分復(fù)雜。在編程時(shí)應(yīng)盡量避免用goto語(yǔ)句，從理論上來(lái)說(shuō)Pascal程序完全可以不用goto語(yǔ)句。4_343~100之間的所有質(zhì)數(shù)。programp4_34(input，output)；label10；var n，i：integer；beginforn:＝3to100dobeginfori:＝2 to n-1 beginif nmodi＝0 thengotoend；writeln(n)；10：endend．對(duì)于這個(gè)例子，就完全可以去掉gotof賦值為假，如果循環(huán)結(jié)束后標(biāo)志沒(méi)有改n一定是質(zhì)數(shù)，將其輸出后繼續(xù)循環(huán)，判斷下一個(gè)數(shù)。修改后的程序如下：var n，i:integer；f:boolean；beginforn:＝3to100dobeginf:=true；fori:＝2to n—l beginif nmodi＝0then end;if f＝truethen writeln(n)endend．綜合應(yīng)用例1、求100－200之間的所有素?cái)?shù)。100－200i2i的第一個(gè)約ii為素?cái)?shù)。源程序如下：vari:integer;x:integer;beginfori:=100to200dobeginx:=2;while(x<=trunc(sqrt(i)))and(imodx<>0)dobeginx:=x+1;end;ifx>trunc(sqrt(i))thenwrite(i:8);end;end.例2 某班共有50名學(xué)生已知他們的期中考試的數(shù)學(xué)成績(jī)現(xiàn)需要統(tǒng)計(jì)100分、90～99分80～89分70～79分60～69分與不及格各成績(jī)檔有多少人。programp4_35(input，output)；vari，x1，x2，x3，x4，x5，x6：integer；a：real；beginxl：＝0；x2：＝0；x3：＝0；x4：＝0；x5：＝0；x6：＝0；forto50dobeginreadln(a)；casetrunc(10) 10：x1:=xl+1；9：x2:=x2+1；8：x3:=x3+1;7：x4:=x4+1;6：x5:=x5+1;0，1，2，3，4，5：x6:=x6+1；endend；writeln(‘100：’，x1)；writeln(‘90~99：’，x2)；writeln(‘80～89：’，x3)；writeln(‘70～79：’，x4)；writeln(‘60~69：’，x5)；writeln(‘0~59：’，x6)end．例3 用5元錢(qián)買(mǎi)100只紐扣其中金屬紐扣每只5角有機(jī)玻璃紐扣每只1角小、撳扣1分錢(qián)買(mǎi)3個(gè)，編程求出各種紐扣各買(mǎi)了多少只var beginforx: