《循环控制结构》PPT课件.ppt

,第6章,循环控制,循环是计算机解题的一个重要特征。由于计算机运 算速度快，最适宜做重复性的工作。当我们在进行程序 设计时，总是要把复杂的不易理解的求解过程转换为容 易理解的操作的多次重复，从而降低了问题的复杂度， 同时也减少程序书写及输入的工作量。,sum=1+2+3+4+100 输出如下: 输出所有210000的素数.,* * *,循环结构程序设计,循环是在循环条件为真时计算机反复执行的一组指令（循环体）。 循环控制通常有两种方式： 计数控制 事先能够准确知道循环次数时用之 用专门的循环变量来计算循环的次数，循环变量的值在每次执行完循环体各语句后递增，达到预定循环次数时则终止循环，继续执行循环结构后的语句。 标记控制 事先不知道准确的循环次数时用之 由专门的标记变量控制循环是否继续进行。当标记变量的值达到指定的标记值时，循环终止，继续执行循环结构后的语句。,实现循环结构的语句,C语言中可用以下语句构成循环： if goto while do while for 其中if goto是通过编程技巧(if语句和goto语句组合)构成循环功能。而且goto语句将影响程序流程的模块化，使程序可读性变差，所以结构化程序设计主张限制goto语句的使用。 其他三种语句是C语言提供的循环结构专用语句。,6.1 if /goto 语句,语句功能：,语句格式：,语句标号：语句； if (表达式) goto 语句标号； ,当（表达式）的值为非零时则重复 执行“语句标号”后面的语句。,标识程序中某 个语句的位置,EXAMPLE6-1:,请用C语言实现右侧程序 流程图所描述的算法: 即：sum=1+2+3+4+100,设：i 计数器：i=i+1,sum 为累加器：sum=sum+i,main( ) ,int sum=0, i=1;,sum=sum+i;,sum+=i;,i=i+1;,if (i=100),printf(“%dn”, sum);,goto aa;,aa:,i+;,语句标号：语句； if (表达式) goto 语句标号；,EXERCISES6-1:,从键盘输入100个有符号整数，请 分别统计其中正整数和负整数的个数。,Begin,i=0 p=0 n=0,i+,输出p n,End,p+,F,X0,T,输入 x,n+,i100,F,1,1,1、设计算法,X0,2、实现算法,main( ) ,Int p,n,i, x;,scanf(“%d”, ,i+;,if (x0),printf(“%d,%dn”,p,n);,goto bb;,bb:,p+;,p=n=i=0;,else,If (x0) n+;,if (i100),5.2 while 语句,语句功能：,语句格式：,while（表达式） statements; ,当表达式的值为非零时，重复statements。,关系、逻辑 赋值表达式,body of loop,请用while实现 sum=1+2+3+4+100,main( ) ,int sum=0, i=1;,sum+=i;,While (i=100),printf(“%dn”, sum);,i+;,while (表达式) ,main() int n=0; while (n3) printf(“%d,”, n ); n+; printf(“%dn”, n); ,0,main( ) int n=3; while (n) printf(“%d,”, n-); n=-3; printf(“n”); while (n) printf(“%d,”, n+); ,1,2,3,3,2,1,-3,-2,-1,EXAMPLE6-2:,n,0,1,2,3,2,1,0,-3,-2,-1,0,main( ) int a=1,b=2,c=2,t=0; while (ab) t=a; a=b; b=t; c+; printf( “%d,%d,%d”,a,b,c ) ; ,EXERCISES6-2:,a,0,2,2,1,b,c,t,1,2,1,3,main() int x=0, s=0; while(!x!=0) s+=+x; printf(“%d n”, s); ,EXERCISES6-3:,x,0,s=s+(+x);,s,0,1,1,!x,从键盘输入100条整型数据,请找出 其中最大的数，并指出这个最大的数是 从键盘第几次输入的。 要求:1、用N-S图设计算法； 2、用C语言实现算法。,HOMEWORK6-1:,请分别统计在输入的字符串中 字母、数字和其它字符的个数。 要求:1、用N-S图设计算法； 2、用C语言实现算法。,HOMEWORK6-2:,book12pen5%*#( ) &,字母:,7,数字:,3,字符:,8,语句功能：,6.3 do-while 语句,语句格式：,do statements; while(表达式)；,当表达式的值为非零时，重复statements 。,body of loop,1+2+3+4+5+ +100,main() int i, sum; ,do,printf(“%dn”, sum);,sum=0; i=1;,i+;, while( );, sum+=i;, while(i=100);,EXAMPLE6-3:,main( ) int x; x=-1; do x=x*x; while( !x ); ,EXERCISES6-4:,A) 是死循环 B) 循环执行三次 C) 循环执行一次 D) 有语法错误,x=0;,main() int x=3; do printf(“%d,”,x-=2); while( !(-x) ); ,EXERCISES6-5:,A) 1 B) 1,-2 C) 3,0 D) 0,x,3,1,0,-2,-3,x=x-2;,main() int s; s=7; do s=2; while(s0); printf(“s=%dn”,s); ,EXERCISES6-6:,请写出 右侧程 序的运 行结果,main() int x,y; x=y=0; while(x20) y+,x+=3; printf(“y=%d x=%dn”,y,x); ,EXERCISES6-7:,写出右侧 程序段的 运行结果 以及循环 体中的语 句共执行 了几次。,为了使电文保密，往往按一定规律将其转换成 密码，收报人再按约定的规律将其译回原文。 例如,可以按以下规律将电文变成密码： 将字母A变成字母E(a变e,即将变成其后的第4 个字母)W变成字母A,X变成字母B,Y变成字母C,Z 变成字母D。 要求:字母按上述规律转换，非字母字符不变。 如，“China” 应转换为 “Glmre” 。 请输入一行字符，要求输出其相应的密码。,请设计一个 译密码 的程序,HOMEWORK6-3:,main( ) int x,y; x=y=0; do y+; x*=x; while(x0) ,请程序的运行结果及循环次数,HOMEWORK6-4:,while语句和用do-while语句的比较: 在一般情况下，用while语句和用do-while语句处理同一问题 时，若二者的循环体部分是一样的，它们的结果也一样。 但是如果while后面的表达式一开始就为假(0值)时，两种循 环的结果是不同的。,例 while和do-while循环的比较 (1) #include (2) #include void main ( ) void main( ) int sum=0，i; int sum=0，i; scanf(“%d， ,运行结果： 1 sum=55 再运行一次： 11 sum=0,运行结果： 1 sum=55 再运行一次： 11 sum=11,说明：(1)当while后面的表达式的第一次的值为“真”时，两种循环得到的结果相同。否则，二者结果不相同。,语句功能：,6.4 for 语句,语句格式：,for(表达式1;表达式2;表达式3) statements; ,当表达式2的值为非零时，重复执行statements 。,for(表达式1;表达式2;表达式3) statements; ,表达式1 循环初始表达式，用于进入循环体前为循环变量赋初值 由算术、赋值、逻辑和逗号表达式构成。,表达式2 循环控制表达式，用于控制循环体语句的执行次数由关 系表达式或逻辑表达式构成。,表达式3 修改循环变量表达式，即每循环一次使得表达式1的值 就要变化一次。由算术、赋值、逻辑和逗号表达式构成。,main() int n; for(n=1; n=10; n+) printf(“%d,” ,n); ,1, 2, 3, 4, 5 ,6 ,7, 8 , 9 , 10,for(表达式1;表达式2;表达式3) statements; ,EXAMPLE6-4:,main() int n, i=100; for(n=1; n=5; n+) printf(“%d,”, i); ,100, 100, 100, 100 , 100,main() int n, i=100; for(n=5; n0; n-) printf(“%d,”, i); ,EXAMPLE6-5:,main() int x, y; for(x=0,y=0; x+y=50; x+,y+) printf(“%3d ”, x+y ); if (x%5=0) printf(“n”); ,EXERCISES6-8:,写出右侧 程序段的 运行结果,main( ) int sum, i ; for(sum=0,i=1; i=100; i+) sum+=i; printf(“sum=%dn”, sum ); ,main( ) int sum=0, i =1; do sum+=i; i+; while( i=100 ); printf(“sum=%dn”, sum ); ,main( ) int sum=0, i =1; while( i=100 ) sum+=i; i+; printf(“sum=%dn”, sum ); ,main( ) int sum=0, i =1; label: if( i=100) sum+=i; i+; goto label; printf(“sum=%dn”, sum ); ,1+2+3+4+5+ +100,说明： for语句的一般形式中的“表达式1”可以省略，此时应在 for语句之前给循环变量赋初值。注意省略表达式1时，其后的分号不能省略。如: for(；i=100；i+) sum=sum+i； 执行时，跳过“求解表达式1”这一步，其他不变。,如果表达式2省略，即不判断循环条件，循环无终止地 进行下去。也就是认为表达式2始终为真。 例如：for(i=1；i+) sum=sum+i； 它相当于： i=1; while(1) sum=sum+1；i+；,(3) 表达式3也可以省略，但此时程序设计者应另外设法保证 循环能正常结束。如： for ( i=1；i=100；) sum= sum + i； i+； 在上面的for语句中只有表达式1和表达式2，而没有表达式 3。i+的操作不放在for语句的表达式3的位置处，而作为循环 体的一部分，效果是一样的，都能使循环正常结束。,(4) 可以省略表达式1和表达式3，只有表达式2，即只给循环条件 如： for(；i=100；) while(i=100) sum=sum+i; sum=sum+i; i+; 相当于 i+; 在这种情况下，完全等同于while语句。 可见for语句比while语句功能强，除了可以给出循环条件外， 还可以赋初值，使循环变量自动增值等。,(5) 3个表达式都可省略，如： for(；) 语句 相当于 while(1) 语句 即不设初值，不判断条件(认为表达式2为真值)，循环变量 不增值。无终止地执行循环体。,(6) 表达式1可以是设置循环变量初值的赋值表达式，也可以是与循环变量无关的其他表达式。如: for (sum=0；i=100；i+) sum=sum+i； 表达式3也可以是与循环控制无关的任意表达式。,表达式1和表达式3可以是一个简单的表达式，也可以是 逗号表达式，即包含一个以上的简单表达式，中间用逗号间隔。 如： for (sum=0，i=1；i=100；i+) sum=sum+i; 或 for (i=0，j=100；i=j；i+，j-) k=i+j； 表达式1和表达式3都是逗号表达式，即同时设两个初值， 使两个变量增值。,在逗号表达式内按自左至右顺序求解，整个逗号表达式 的值为其中最右边的表达式的值。如: for (i=1；i=100；i+，i+) sum=sum+i; 相当于 for (i=1；i=100；i=i+2) sum=sum+i;,(7) 表达式2一般是 关系表达式(如i=100) 或逻辑表达式 (如ab 在表达式2中先从终端接收一个字符赋给c，然后判断此赋值 表达式的值是否不等于n(换行符)，如果不等于n，就执行 循环体。 注意：此for语句的循环体为空语句，把本来要在循环体内处理 的内容放在表达式3中，作用是一样的。, for( ；(c=getchar()!=n；) printf(“%c”，c)； for语句中只有表达式2，而无表达式1和表达式3。其作用 是每读入一个字符后立即输出该字符，直到输入一个“换行”为 止。,例5.9 用for循环按下列公式计算e的值（精度为1e-6）: e=1+1/(1!) +1/(2!) +1/(3!) + +1/(n!) void main() int i, f=1; double e=0; x=1.0; for (i=1; x=1e-6; i+) e=e+x; f=f*i; x=1.0/f; printf(“e=%f”, e); ,例5.10 猴子第一天摘下若干桃子，当即吃了一半，还不过瘾，又多 吃了一个。第二天早上又将剩下的桃子吃掉一半，又多吃了一个。以 后每天早上都吃前一天剩下的一半零一个。到第十天想再吃时，就只 剩一个桃子了，求第一天共摘多少桃子。 采用逆算法，若某一天剩余的桃子是x，则前一天的桃子数应 是2(x+1) void main() int x=1, i; for(i=9; i=1; i-) x=2*(x+1); printf(“%d”, x); ,程 序 举 例,例1 求Fibonacci数列前40个数。这个数列有如下特点： 第1、2两个数为1、1。从第3个数开始，该数是其前面两个数 之和。即: F(1)=1 (n=1) F(2)=1 (n=2) F(n)=F(n-1)+F(n-2) (n3) 算法如图所示:,图6-13,例1 求Fibonacci数列前40个数。 #include void main() long int f1，f2； int i； f1=1；f2=1； for (i=1；i=20；i+) printf(“%12ld %12ld”，f1，f2); if (i%2=0) printf(“n”); f1=f1+f2； f2=f2+f1； ,运行结果： 1 1 2 3 5 8 13 21 34 55 89 144 233 377 610 987 1597 2584 4181 6765 10946 17711 28657 46368 75025 121393 196418 317811 514229 832040 1346269 2178309 3524578 57022887 9227465 14930352 24157817 39088169 63245986 102334155,请输出26个小写的英文字母以及 每个字母所对应的ASCII码值。,HOMEWORK6-5:,设某学校新生入学时，需报选体育课选修 科目。其科目包括有：篮球、排球、体操、乒 乓球、网球。请为某班级（30人）统计报选各 科目的人数。,请设计报选体育科目统计程序,HOMEWORK6-6:,6.5 嵌套循环,嵌套循环是循环中的循环。嵌套 循环的深度可达两层、三层、四层， 甚至更多。实际层数可根据应用程序 的需要而定，但超过三层的嵌套循环 不为多见。, for(i=1; i=9; i+) for(j=1; j=9; j+) ,内层循环,外层循环,双重循环,下面几种都是合法的形式： (1) while( ) (2) do (3) for(;) while( ) do for(;) while( ); while( ); (4) while( ) (5) for(;) (6) do do while( ) for(;) while( ); while( ) ;,请设计求解下列问题的C语言程序： s=1!+2!+3!+ +20!,1!= 1,2!= 1*2,3!= 1*2*3,4!= 1*2*3*4,5!= 1*2*3*4*5 20!= 1*2*3*4*5 *20,i,1- 1,1-,i,1-20,EXAMPLE6-6:,1- 2,1- 3,1- 4,1- 5,1- 20,j,t=t*j,s=1!+2!+3!+ +20!,s=0, t,i (120),t=1,j (1i),输出 s,t*=j,s+=t,main() int i, j, t; long s=0; ,for ( ),i=1;,i=20;,i+,for ( ),j=1;,j=i;,j+,t=t*j;,s+=t;,printf(“%ln”, s);,s=1!+2!+3!+ +20!,i (1-20),j (1-i),t=1;,请设计按下列格式打印九九表程序。,1*1=1 1*2=2 1*3=3 1*9= 9 2*1=2 2*2=4 2*3=6 2*9=18 9*1=9 9*2=18 9*3=27 9*9=81,EXAMPLE6-7:,a,b,p=a*b,a,b,p,a (19),b (19),输出 a*b=p,1*1=1 1*2=2 1*3=3 1*9= 9 2*1=1 2*2=4 2*3=6 2*9=18 ,main() int a, b, p; ,p=a*b,for ( ),a=1;,a=9;,a+,for ( ),b=1;,b=9;,b+,printf( );,p=a*b;,“%d,a,b,p,*,%d,=,%d,”,printf(“n”);,1*1=1 1*2=2 1*3=3 1*9= 9 2*1=1 2*2=4 2*3=6 2*9=18 ,双重循环特点,当外层 循环变量中 的值变换一 次时，内层 循环变量中 的值将变换 若干次。,若 i , j 已定义为 int 类型，则以下程序段中 内循环体总的执行次数是： for( i=5; i; i -) for(j=0; j4; j+) A) 20 B) 24 C) 25 D) 30,EXERCISES6-9:,请打印下列图形： ABCDEF ABCDEF ABCDEF ABCDEF ABCDEF ABCDEF,TEST6-4:,# define ROWS 6 # define CHARS 6 main() int row; char ch; for(row=0; rowROWS; row+) for(ch=A; ch=F; ch+) printf(“%c”, ch); printf(“n”); ,ABCDEF ABCDEF ABCDEF ABCDEF ABCDEF ABCDEF,请打印下列图形： ABCDEF BCDEF CDEF DEF EF F,HOMEWORK6-7*:,# define ROWS 6 # define CHARS 6 main() int row; char ch; for (row=0; rowROWS; row+) for (ch=(A+ROW); ch=F; ch+) printf(“%c”, ch); printf(“n”); ,ABCDEF BCDEF CDEF DEF EF F,前面我们介绍了四种能够实现循环的语句，它 们退出循环的方式通常都是以某个表达式的结果作 为判断条件，当其值为零时结束循环。除了这种正 常结束循环的方式外，还可以利用C 语言提供的专 门退出循环的语句。,6.6 break 与 continue 语句,6.6 break语句和continue语句,6.6.1 break 语句 break语句可以用来从循环体内跳出循环体，即提前结束循 环，接着执行循环下面的语句。 一般形式： break; 注意: break语句不能用于循环语句和switch语句之外的任何 其他语句中。,例: float pi=3.14159; for(r=1；r100) break; printf(“r=%f，area=%fn”，r，area); ,程序的作用是计算r=1到r=10时的圆面积，直到面积area大 于100为止。 从上面的for循环可以看到：当area100时，执行break语 句，提前结束循环，即不再继续执行其余的几次循环。,break,break 语句,EXERCISES6-10:,main() int i, m=0,n=0,k=0; for(i=9; i=11; i+) switch(i/10) case 0: m+;n+;break; case 10: n+; break; default: k+; n+; printf(“%d,%d,%dn”, m,n,k); ,m,0,n,0,1,1,k,0,2,1,2,3,continue,continue 语句,main() int k=4, n=0; for(; nk; ) n+; if(n%3!=0) continue; k-; printf(“ %d,%d n”, k,n); ,A) 1,1 B) 2,2 C) 3,3 D) 4,4,EXAMPLE6-8:,main() int i; for(i=1; i5; i+) if(i%2) printf(“*”); else continue; printf(“#”); printf(“$ n”); ,EXERCISES6-11:,main() int i, j, x=0; for(i=0; i2; i+) x+; for(j=0; j=3; j+) if(j%2) continue; x+; x+; printf(“x=%d n”, x); ,x=8,EXERCISES6-12:,在下列语句中，哪一个不为无限循环 A) i=100; B) for( ; ; ) while(1) i=i %100; i+; if (i 100) break; C) k=32764; D) S=32764; do while(S+%2)|(S%2) k+; k+; S+; while(k0);,EXERCISES6-13:,C) k=32764; do k+; printf(“k=%dn”,k); k+; printf(“k=%dn”,k); while(k0);,int -3276832767,215 214 213 212 211 210 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20,1 个字节,1 个字节,C) k=32764; do k+; printf(“k=%dn”,k); k+; printf(“k=%dn”,k); while(k0);,k+, 32765,k+, 32766,k+, 32767,k+, -32768,int -3276832767,-32767,continue语句和break语句的区别： continue语句只结束本次循环，而不是终止整个循环的执行。 而break语句则是结束整个循环过程，不再判断执行循环的条件 是否成立。,while (表达式1) if(表达式2) continue; ,while(表达式1) if(表达式2) break; ,main() int k=0; char c=A; do switch(c+) case A: k+; break ; case B: k- -; case C: k+=2; break ; case D: k=k%2; continue ; case E: k=k*10; break ; default : k=k/3; k+; while(cG); printf(“k=%d n”, k); ,TEST6-1:,例2 把100200之间的能被3整除的数输出。 #include void main() int n； for (n=100；n=200；n+) if (n%3!=0) continue； printf(“%d”，n)； ,说明：当n不能被3整除时，执行continue语句，结束 本次循环(即跳过printf函数语句)，只有n能被3 整除时才执行printf函数。,算法思想: 让m被2到 除，如果m能 被2 之中任何一个整数整除，则 提前结束循环，此时i必然小于或等于 k(即 )；如果m不能被2k(即 )之 间的任一整数整除，则在完成最后一 次循环后，i还要加1，因此i=k+1，然 后才终止循环。 在循环之后判别i的值是否大于或 等于k+1，若是，则表明未曾被2k 之间任一整数整除过，因此输出 “是素数”。,例3 判断m是否素数。,例3 判断m是否素数。 #include #include void main() int m，i，k; scanf(“%d”， ,运行结果： 17 17 is a prime number,例4 求100200间的全部素数。 #include #include void main() int m，k，i，n=0; for (m=101；m=k+1) printf(“%d”，m)；n=n+1； if (n%10=0) printf(“n”); printf (“n”)； ,运行结果： 101 103 107 109 1