循環(huán)結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)

1、1,C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)（電子教案）,滕永晨 Tyc_T 蘭州理工大學(xué)計(jì)通學(xué)院,chap04 循環(huán)結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì), if與goto構(gòu)成循環(huán) while構(gòu)成循環(huán) dowhile構(gòu)成循環(huán) for構(gòu)成循環(huán) 循環(huán)輔助控制語(yǔ)句（break和continue） 循環(huán)的嵌套結(jié)構(gòu),本章主要內(nèi)容,C語(yǔ)言中，除了可用if與goto構(gòu)成循環(huán)外，還提供while、dowhile和for三種循環(huán)語(yǔ)句，下面將分別介紹。,if與goto構(gòu)成的循環(huán),無(wú)條件轉(zhuǎn)向語(yǔ)句：goto,goto語(yǔ)句為無(wú)條件轉(zhuǎn)向語(yǔ)句，它使用起來(lái)十分方便，但決不可濫用。,功能：將程序控制轉(zhuǎn)移到“語(yǔ)句標(biāo)號(hào)”標(biāo)識(shí)的語(yǔ)句執(zhí)行。,格式：goto 語(yǔ)句標(biāo)號(hào),main( )

2、int i=1,s=0; L1: if(i=100) s=s+i; i+ ; goto L1; printf(s=%dn,s); ,零,非零,【例4-1】用if與goto語(yǔ)句求 。,while語(yǔ)句用來(lái)實(shí)現(xiàn)“當(dāng)型”循環(huán)結(jié)構(gòu)。,功能：首先求解表達(dá)式，若為真(非0)則執(zhí)行循環(huán)體語(yǔ)句，然后，再次求解表達(dá)式，并重復(fù)前面的工作，直到表達(dá)式的值為假(0)時(shí)退出循環(huán)。,格式： while(表達(dá)式) 循環(huán)體語(yǔ)句； ,while 語(yǔ)句,【例4-2】 用while語(yǔ)句求 。,main( ) int i=1, sum=0; while(i=100) sum=sum+i; i=i+1； printf(sum=%dn,s

3、um); ,【例4-3 】 使用格里高利公式求的近似值，要求精確到最后一項(xiàng)的絕對(duì)值小于104。 4.3.1 程序解析 4.3.2 while語(yǔ)句,#include #include int main(void) int denominator, flag; double item, pi; flag = 1; denominator = 1 ; item = 1.0; pi = 0; while(fabs (item) = 0.0001) item = flag * 1.0 / denominator; pi = pi + item; flag = -flag; denominator = d

4、enominator +2; pi = pi * 4; printf (pi = %.4fn, pi); return 0; ,4.3.1 程序解析求的近似值,pi = 3.141613,item=0.0 ?,fabs(item) 0.0001,【例4-4】從鍵盤輸入一批學(xué)生的成績(jī)，計(jì)算平均成績(jī)，并統(tǒng)計(jì)不及格學(xué)生的人數(shù)。 分析： 求累加和 確定循環(huán)條件 不知道輸入數(shù)據(jù)的個(gè)數(shù)，無(wú)法事先確定循環(huán)次數(shù) 用一個(gè)特殊的數(shù)據(jù)作為正常輸入數(shù)據(jù)的結(jié)束標(biāo)志，比如選用一個(gè)負(fù)數(shù)作為結(jié)束標(biāo)志。 循環(huán)的三種常見的控制方式（計(jì)數(shù)控制的循環(huán)、條件控制的循環(huán)、標(biāo)記控制的循環(huán)）,#include int main(void)

5、int num,count=0; double grade, total; num = 0; total = 0; printf(Enter grades: n); scanf(%lf, ,Enter grades: 67 88 73 54 82 -1 Grade average is 72.80 Number of failures is 1,do while 語(yǔ)句用來(lái)實(shí)現(xiàn)“直到型”循環(huán)結(jié)構(gòu),格式：do,循環(huán)體語(yǔ)句;,功能：如右圖所示,while(表達(dá)式)；,dowhile 語(yǔ)句,【例4-5】用dowhile語(yǔ)句求 。,main( ) int i,sum=0; i=1; do sum=sum

6、+i; i=i+1; while(i=100); printf(sum=%dn,sum); ,while和do-while循環(huán)的比較。,#includestdio.h main( ) int i,sum=0; i=1; while(i=100) sum=sum+i; i+; printf(sum=%dn,sum); ,#includestdio.h main( ) int i,sum=0; i=1; do sum=sum+i; i=i+1; while(i=100); printf(sum=%dn,sum); ,【例4-6】編寫程序求這樣一個(gè)數(shù),這個(gè)數(shù)用3除余2，用5除余3，用7除余2。(從0

7、開始測(cè)試),非0,非0,非0,非0,0,main( ) int i,flag; i=0; flag=0; do i+; if(i%3=2 ,程序?yàn)椋?運(yùn)行結(jié)果為： i=23,應(yīng)用dowhile語(yǔ)句需要注意：,(1)dowhile語(yǔ)句是先執(zhí)行循環(huán)體，后求解while中的表達(dá)式，所以即使while中的表達(dá)式值開始就為假（0），循環(huán)體也會(huì)執(zhí)行一次； (2)除循環(huán)體一次都不執(zhí)行的情況外，while和dowhile語(yǔ)句是可以互相轉(zhuǎn)換的。 (3)在dowhile語(yǔ)句中，while (表達(dá)式)；后的分號(hào)決不可少。 (4) 在設(shè)計(jì)dowhile循環(huán)時(shí)，同樣要考慮循環(huán)的有限終止問(wèn)題，即也要在循環(huán)體中安排改變循環(huán)

8、變量值的語(yǔ)句，或用條件語(yǔ)句控制的break語(yǔ)句。,for 循環(huán)語(yǔ)句,格式：for (表達(dá)式1；表達(dá)式2；表達(dá)式3) 循環(huán)體語(yǔ)句； ,功能：,設(shè)置初始條件，只執(zhí)行一次?？梢詾榱銈€(gè)、一個(gè)或多個(gè)變量設(shè)置初值執(zhí)行,循環(huán)條件表達(dá)式，用來(lái)判定是否繼續(xù)循環(huán)。在每次執(zhí)行循環(huán)體前先執(zhí)行此表達(dá)式，決定是否繼續(xù)執(zhí)行循環(huán),作為循環(huán)的調(diào)整器，例如使循環(huán)變量增值，它是在執(zhí)行完循環(huán)體后才進(jìn)行的,【例4-7】用for語(yǔ)句求,i=1; for(;i=100;i+) sum=sum+i;,for(i=1 ; i=100; ) sum=sum+i; i+;,i=1; for( ;i=100; ) sum=sum+i; i+;,fo

9、r(i=1; ;i+) if(i100) break; sum=sum+i;,i=1; for( ; ; ) sum=sum+i; i+; if(i100) break;,for(i=1, sum=0; i=100; sum=sum+i, i+) ;,【例4-8】編寫程序，判斷一個(gè)給定的數(shù) 是否為素?cái)?shù)。 素?cái)?shù)定義：除了1和m,不能被其它數(shù)整除。 算法分析： i 取值 2, m-1 2, m/2 2, ,非0,i=x1,非0,main( ) int i,x,flag=0; scanf(%d,程序如下：,輸入：31 顯示：31 is a prime number. 再次運(yùn)行，輸入51 顯示：51

10、isnt a prime number.,# include math.h,for(i=2;i= x-1; i+) if(x%i=0) flag=1;,printf (flag=0)?(%d is a prime number.n): (%d isnt a prime number.n),x);,main( ) int i,x,flag=0; scanf(%d,# include math.h,for(i=2;i= x-1 ; i+) if(x%i=0)flag=1; break; /*提前結(jié)束循環(huán)*/ ,printf (flag=0)?(%d is a prime number.n) ： (

11、%d isnt a prime number.n),x);,利用break語(yǔ)句修改上述程序?yàn)椋?continue 語(yǔ)句,功能：提前結(jié)束本次循環(huán)，即跳過(guò)循環(huán)體continue語(yǔ)句下面尚未執(zhí)行的語(yǔ)句，接著進(jìn)行下一次循環(huán)。,格式： continue;,【例4-9】打印出199之間不能被5整除的數(shù)，每10個(gè)數(shù)為一行。,程序如下：,#includestdio.h main( ) int i, j=0; for(i=1 ; i=99;) if(i%5=0) i+; continue; printf(%4d,i); i+; j+; if(j%10=0) printf(n); ,小結(jié)：,為了更清楚地了解bre

12、ak語(yǔ)句和continue語(yǔ)句的區(qū)別，用下面的流程圖表示：,(1)break語(yǔ)句 while（表達(dá)式1） if（表達(dá)式2）break; ,(2) continue語(yǔ)句 while（表達(dá)1） if(表達(dá)式2)continue; ,作 業(yè),1、打印出如下圖案（菱形） * * * * * * *,2、將一個(gè)正整數(shù)分解質(zhì)因數(shù)。例如：輸入90,打印出 90=2*3*3*5。 3、一個(gè)數(shù)如果恰好等于它的因子之和，這個(gè)數(shù)就稱為“完數(shù)”。例如6=123。編程找出1000以內(nèi)的所有完數(shù)。4、有一分?jǐn)?shù)序列：2/1，3/2，5/3，8/5，13/8，21/13.求出這個(gè)數(shù)列的前20項(xiàng)之和。,作 業(yè),#include

13、 main( ) int i=1; while (i=8) if(+i%3!=2)continue; else printf(%d,i); printf(n); ,分析下列程序的運(yùn)行結(jié)果:,#include main( )int i,k=19; while(i=k-1)k-=3; if(k%5=0)i+;continue; else if(k5)break; i+; printf(i=%d,k=%dn, i , k);,分析下列程序的運(yùn)行結(jié)果:,分析下列程序的運(yùn)行結(jié)果:,#include main( ) int a,y; a=10;y=0; do a+=2; y+=a; if(y50)brea

14、k; while(a=14); printf(“a=%d y=%dn”,a,y); ,注意：, break語(yǔ)句只能用在循環(huán)語(yǔ)句和switch語(yǔ)句中；, break語(yǔ)句只能跳出當(dāng)前循環(huán)語(yǔ)句和當(dāng)前switch語(yǔ)句；, continue語(yǔ)句只能用在循環(huán)語(yǔ)句中。,我們用下表對(duì)幾種循環(huán)語(yǔ)句進(jìn)行比較：,語(yǔ) 句 適 用 范 圍 說(shuō) 明,ifgoto,while,dowhile,for,盡可能少用,“ 當(dāng)型” 循環(huán) 先判斷后執(zhí)行,“ 直到型” 循環(huán) 先執(zhí)行后判斷,“ 步長(zhǎng)型” 循環(huán) 先判斷后執(zhí)行，完全可替代while,所構(gòu)成的循環(huán)不能用break和continue語(yǔ)句控制,循環(huán)變量的初始化應(yīng)在這兩個(gè)語(yǔ)句之前完

15、成,可以用break跳出循環(huán)，用continue結(jié)束本次循環(huán),表達(dá)式3中可以包括使循環(huán)趨于結(jié)束的操作，甚至包括循環(huán)體中全部操作,在這兩個(gè)語(yǔ)句后面應(yīng)指定循環(huán)條件,循環(huán)體中應(yīng)包括能使循環(huán)結(jié)束的語(yǔ)句,goto語(yǔ)句可能破壞結(jié)構(gòu)化原則，應(yīng)限制使用,表達(dá)式3中可以包括使循環(huán)趨于結(jié)束的操作，甚至包括循環(huán)體中全部操作,可以用break跳出循環(huán)，用continue結(jié)束本次循環(huán),可在表達(dá)式1中實(shí)現(xiàn)循環(huán)變量的初始化,例1 古典問(wèn)題：有一對(duì)兔子，從出生后第3個(gè)月起每個(gè)月都生一對(duì)兔子，小兔子長(zhǎng)到第三個(gè)月后每個(gè)月又生一對(duì)兔子，假如兔子都不死，問(wèn)每個(gè)月的兔子總數(shù)為多少？（編程求Fibonacci數(shù)列的前40個(gè)數(shù)。),循環(huán)應(yīng)

16、用舉例,迭代與遞推,一遍又一遍， 麥子磨成面。,迭代就是不斷用變量的新值替代其舊值。例如，一筆存款每年自動(dòng)轉(zhuǎn)存，就形成利滾利的情況，本金每年不同，不斷迭代。 遞推是由一個(gè)變量的值推出另外變量的值。例如，若每代人之間的年齡相差25歲，則由一個(gè)人的年齡推出其父親年齡、爺爺年齡的過(guò)程，就稱為遞推。,迭代或遞推三要素:,迭代或遞推初始狀態(tài)，即迭代或遞推比變量的初始值。,迭代或遞推關(guān)系，即一個(gè)問(wèn)題中某個(gè)狀態(tài)的前項(xiàng)與后項(xiàng)之間的關(guān)系。,迭代或遞推的終止條件。,1. 問(wèn)題描述 意大利數(shù)學(xué)家昂納多斐波那契（Leonardo Fibonacci，11701240)在他1202年出版的珠算原理一書中提出一個(gè)問(wèn)題：假

17、定一對(duì)新出生的兔子一個(gè)月后成熟，并且再過(guò)一個(gè)月開始生出一對(duì)小兔子。按此規(guī)律，在沒(méi)有兔子死亡的情形下，一對(duì)初生的兔子，到一年頭上，可以繁殖成多少對(duì)兔子？這是一個(gè)典型的遞推問(wèn)題。,Fibonacci函數(shù)的定義為:,F1=1 (n=1) F2=1 (n=2) Fn=Fn-1+Fn-2 (n3),2. 算法分析,#include int main() int f1=1,f2=1,f3; int i; printf(%12dn%12dn,f1,f2); for(i=1; i=38; i+) f3=f1+f2; printf(%12dn,f3); f1=f2; f2=f3; return 0; ,#inc

18、lude int main() int f1=1,f2=1; int i; for(i=1; i=20; i+) printf(%12d %12d ,f1,f2); if(i%2=0) printf(n); f1=f1+f2; f2=f2+f1; return 0; ,改為while語(yǔ)句： #includestdio.h main( ) int f1=1, f2=1,f; int i=2; printf(%12d%12d,f1,f2); while(i40) f=f1+f2; i+; printf(%12d,f); if (i%4=0) printf(n); f1=f2;f2=f; ,1. 問(wèn)

19、題描述 一天一只小猴子摘下一堆桃子，當(dāng)即吃去一半，還覺(jué)得不過(guò)癮，又多吃了一個(gè)。第2天接著吃了前一天剩下的一半，饞不忍罷又多吃了一個(gè)。以后每天如此。到第10天小猴子去吃時(shí)，只剩下一個(gè)桃子了。問(wèn)小猴子最初共摘了多少桃子？,例1思考：猴子吃桃子,2. 算法分析,首先看一下用代數(shù)方法如何求解此題。 設(shè)小猴子當(dāng)初共摘了x個(gè)桃子。則根據(jù)題意，有：,3. 采用while結(jié)構(gòu)的參考代碼,#include int main(void) int peachNumber=1,days=10; while(days 1) peachNumber=(peachNumber + 1) * 2; -days; printf(第%d天的桃子數(shù)為：%d個(gè)。n, days, peachNumber); return 0; ,例2：打印出所有的“水仙花數(shù)”，所謂“水仙花數(shù)”是指一個(gè)三位數(shù)，其各位數(shù)字立方和等于該數(shù)本身。 例如：153是一個(gè)“水仙花數(shù)”，因?yàn)?53=1的三次方5的三次方3的三次方。程序分析：利用for循環(huán)控制1