分校C课件第8讲循环结构36(53).ppt

第八讲循环结构,1掌握循环的概念，循环就是重复地执行的一组指令或程序段。需反复执行的程序段称为循环体，控制循环进行的变量称为循环变量。 2掌握三种循环语句：while语句实现当型循环、do while 语句实现直到型循环和for语句实现次数控制的循环，掌握利用他们设计程序的方法。 3掌握break和continue 语句的功能和使用方法。 4掌握多重循环的设计方法，达到简单运用。 5掌握goto语句构造循环的方法及缺点。,【教学要求】,2/40,While循环结构,while语句 while () ; C语言代码举例：,循环结构,int product=2; while (product=10) product=2*product;,while 循环结构是单入/单出结构,1、功能：while语句一般完成当型循环， 2、语句格式为： while （表达式p） 循环体 3、执行过程：当表达式P为真时，反复执行A操作，而当表达式P为假(0)时停止执行。,可以是两种语句 单语句 复合语句,P,A,3/40,/例cw0701-1.c :求 #include #define P printf int main( ) int i=1,sum=0; while (i=100) sum=sum+i; i+; P(“%dn“,sum); for(i=1;i25;i+) P(“*“); P(“n“); return 0; ,求和变量赋初值为0,后面一个循环起什么作用?,此处可否用一个语句代替？i+，以后类推。,4/40,/*cw0702.c*/ #include int main ( ) int n,t=1; long int s=1; printf(“求多少的阶乘？“); scanf (“%d“, ,分析:n!= n* (n 1)*(n 2)* 2*1， 0 ! = 1。即S0= 1，Sn= n *(S n 1)! 可以从S0开始，依次求出S1、S2、. . . Sn。 令S等于阶乘值， S的初值为0！= 1；变量i为计数器， i从1变到n，每一步令S = S * i，则最终S中的值就是n！,例cw0702.c 求n！,求多少的阶乘？5 5!=120 Press any to continue,注意如果阶乘太大可能造成数据溢出,此时应当设为双精度,用指数形式表示,5/40,计数器控制的循环,源代码分析（cw0703.c）,#include int main() int counter, grade, total, average; total=0; /*注意为什么这么样被始化*/ counter=0; while (counter 10) printf(“Enter grade:“); scanf(“%d“, ,赋值语句 （initialization） 执行循环 （execute loop） 输入 累加 结束 （termination） 最后的计算 输出结果,计算某班10个学生考试的班平均成绩。 分析与设计 输入每个学生的成绩，累计总成绩，计算平均分，显示结果。 采用计数器控制的循环，重复执行操作： 输入一个学生的成绩。就进行累加。,对于任意多学生怎么办?,6/40,标记控制的循环,举例 问题：编写一个班级平均分计算程序，每次执行该程序，都能够处理任意数量的学生分数。 思考：学生人数未知，何时结束输入？ 标记控制的循环 使用标记（flag）指定“数据输入的结束” 即当用户输入标记值时，循环结束 标记的其他名称：信号值（signal value），哨兵（sentinel） 标记值不应与正常的用户输入混淆 本例可以采用 “-1” 教材P68例5-20用“! “ 但同时标记值也是合法的输入 适用于不确定的循环，即循环次数未知。,循环结构,7/40,标记控制的循环,进一步细化 初始化变量 输入考试的分数，求分数总和，并计数（计算考试人数）,循环结构,设置总分（total）初值为0 设置计数器（counter）（初值为0 ）,输入第一个分数（grade）（可能是标记值） While 输入的分数不是标记值 把当前分数加到总分中 计数器加1 输入下一个分数（可能是标记值）,被 0 除 将导致致命错误 会导致程序崩溃,If 计数器不等于0 总分除以计数器的结果就是班级平均分 显示班级平均分 Else 显示“没有输入成绩”,计算并显示班级平均分,8/40,标记控制的循环,循环结构,#include int main() float average; int counter, grade, total=0; /计数、成绩、总分=0 counter=0; /计算参加考试人数初值必须设为0 printf(“Enter grade, -1 to end:“); scanf(“%d“, ,赋初值,处理,结束判断标记,源代码分析（cw0704.c）,结束,Enter grade, -1 to end:70 Enter grade, -1 to end:60 Enter grade, -1 to end:65 Enter grade, -1 to end:-1 Class average is 65.00,9/40,do-while循环结构,1、功能：dowhile语句一般完成直到型循环。 2、格式为： do ; while (); 3、执行过程：先执行循环体，后判定表达式，直到表达式的值为“假”时，循环结束。,循环结构,do-while 循环结构是单入/单出结构,先执行循环体语句，再判断循环条件,10/40,do-while语句,举例（cw0701-2.c） 问题：用do-while 计算,循环结构,#include int main() int s=0, i=1; do s=s+i; i+; while (i=100); printf(“1+2+.+100=%dn“, s); return 0; ,既是循环控制计数器，也是加数,#include int main() int s=0, i=100; do s=s+i; i-; while (i); printf(“1+2+.+100=%dn“, s); return 0; ,cw0701-2f.c）,用do-while 计算,while (x!=0)可写成while (x) 即省了!=0 while (x=0)可写成while (!x) 即省了!=0 非x不等于0，即恒等于0,P64中部：,11/40,do-while语句,比较do-while语句与while语句,循环结构,/*cw0705-1.c*/ int main() int s=0, n; scanf(“%d”, ,/*cw0705-2.c*/ int main() int s=0, n; scanf(“%d”, ,1 s=3,n=3,3 s=0,n=3,1 s=3,n=3,3 s=3,n=4,1,2,do-while的循环体至少被执行一次,（cw0705-1.c,cw0705-2.c）,注意：dowhile后有分号；,12/40,for循环结构,循环结构,分号作为表达式的分隔符,只计算一次,1、功能:用于循环次数已确定或给定循环条件（次数不知）的情况，适合于描述一个事物从初始态到终止态的变化过程。最为灵活。 2、语句格式为： for (; ; )循环体; ; 表达式1：一般为赋值表达式，给控制变量赋初值； 表达式2：关系表达式或逻辑表达式，循环控制条件； 表达式3：一般为赋值表达式，给控制变量增量或减量。 循环体：当有多条语句时，必须使用复合语句。,13/40,for语句,for语句能够自动处理计数器控制的循环的细节 举例：打印 110。（cw0705.c）,循环结构,#include int main() int counter; for(counter=1; counter=10; counter+ ) printf(“%d “, counter); printf(“n“); return 0; ,循环条件,控制变量增1,对控制变量进行初始化,1 2 3 4 5 6 7 8 9 10,执行过程为: 先求解表达式1（初值）;再求解表达式2,并判定其值是否为真,若为真,则执行循环体中的语句, 如果执行了循环体，则循环体每执行一次，都求解表达式3，然后重新计算表达式2，再判定其值是否为真，直至表达式2的值为假，退出for循环，执行for循环后的语句。,14/40,for语句,for 语句使用说明 三个表达式都是可选的（都可以为空），但分号不能少 如果表达式2为空，那么就假定该循环条件为真,循环结构,for (i=0;i+) printf(“%2d”,i);,for (i=0;1;i+) printf(“%2d”,i);,=, 强行终止无限循环，结束程序的执行,常用逗号表达式,for (s=0,i=1;i=100;i+) s+=i;,for (s=0,i=1;i=100;s+=i,i+);,对多个变量初始化,修改多个变量的值,则创建一个无限循环,表达式1和表达式3可以是任何合法的表达式，常用逗号表达式,15/40,#include int main( ) int i,sum; for(sum=0,i=1;i=100;i+) sum=sum+i; printf(“%dn“,sum); return 0; ,求和变量赋初值为0，计算起始值为1,Cw0701-3.c用for语句求 :求,循环结构,/*ex0520 jcp68-l5-20.c统计输入的字符个数,并输出他们,以“!“终止。*/ #include int main() char chr; int s; for (s=0; ;s+) chr=getchar(); if (chr=!) break; else printf(“%c“,chr); printf(“ns=%dn“,s); return 0; ,1+100=5050,Abcd123&%$!bbb Abcd123&%$ S=10,标记,表达式2省总为真,16/40,求水仙花数,/*ex0518 jcp67-l5-18.c求水仙花数,即这个数 等于它的百位、十位和个位数的立方和。例如 153是一个水仙花数,因为153=13+53+33。*/ #include int main() int n=100,i,j,k; printf(“水仙花数是:n“); for (n=100;n1000;n+) i=n/100; j=(n/10)%10; k=n%10; if (n=i*i*i+j*j*j+k*k*k) printf(“%dn“,n); return 0; ,水仙花数是: 153 370 371 407 Press any key to continue,jcp67-l5-18.c,17/40,for语句使用要点:,(1)for中的表达式1可以省略,但在for循环之前应给循环变量赋值.,(2)表达式2也可以省略,但循环将陷入死循环.,(例如:i=1;for(;i=100;i+) sum=sum+i;,用Ctrl + C 强行终止无限循环，结束程序的执行,例如:for(i=1;i+) sum=sum+i;,(3)表达式3也可以省略,但应在循环体中增加使循环变量值改变的语句.,例如:for(sum=0,i=0;i=100;) sum=sum+i; i+;,18/40,(4)表达式1和表达式3同时省略也允许, 例如:i=1;sum=0; for(;i=100;) sum=sum+i; i+; 这是完全与while循环等同. (5)三表达式都可省,但“；”不能省略。 for(;) sum=sum+i; 循环将无休止的执行下去.,for语句使用要点:,循环结构,/*ex0518 jcp67-l5-18.c求水仙花数,即这个数等于它的百位十位和个位数的立方和。例如153是一个水仙花数,因为153=13+53+33。省三个表达式, “;”不能省略*/ #include int main() int n=100,i,j,k; printf(“水仙花数是:n“); for (;) if (n1000) i=n/100; j=(n/10)%10; k=n%10; if (n=i*i*i+j*j*j+k*k*k) printf(“%dn“,n); n+; return 0; ,水仙花数是: 153 370 371 407,必须用ctrl+c终止程序,不会出现： Press any key to continue,19/40,#include int main() int x,y,z; for(x=1;x20;+x) for(y=1;y34;+y) z=100-x-y; if(z%3=0) ,例cw0706.c 百鸡问题：一只母鸡值5个钱，一只公鸡值3个钱，三只小鸡值1个钱，现有100个钱，要买100个鸡，是否可以？要求三种鸡都有。 分析：设母鸡x只、公鸡y只、小鸡z 只，则可知z=100-x-y， 且 5x+3y+z/3=100 采用试探法；,20/40,例（cw0707.c） 打印10行*号，第1行打印1个，第2行打印2个第n行有n个星号第10行打印10个。,* * * * * * * * * *,嵌套的控制结构,循环结构,外层循环控制行数,内层循环控制列数,* * * * * * * * * *,（cw0707-1.c）,21/40,程序设计举例,源代码分析（cw0707-1.c）,循环结构,问题 输出图形,分析 共有10行 第n行先输出n-1个空格，再输出10-(n-1)个星号 用计数器控制的循环实现,见cw0706.c的正三角十行*,这两图如何编?,看程序,22/40,程序设计举例,源代码分析 图2 （cw0718.c）,循环结构,#include int main() int m, n; for (n=1;n=5;n+) for (m=1;m=5-n;m+) printf(“ “); for (m=1;m=2*n-1;m+) printf(“*“); printf(“n“); ,for (n=4;n=1;n-) for (m=1;m=5-n;m+) printf(“ “); for (m=1;m=2*n-1;m+) printf(“*“); printf(“n“); return 0; ,返回,23/40,循环的嵌套,一个循环语句的循环体内又包含另一个完整的循环语句，称为循环的嵌套。这种嵌套过程可以有很多重。一个循环外面仅包围一层循环叫二重循环；一个循环外面包围两层循环叫三重循环；一个循环外面包围多层循环叫多重循环。,注意要点：,1、内循环必须完整地嵌套在外循环内，两者不允许交叉。 2、并列的循环变量可以同名，但嵌套循环变量不允许同名。 3、 while语句、do-while语句和for语句都可以互相嵌套，甚至可以多层嵌套。但不得交叉。 4、选择结构和循环结构彼此间也可以互相嵌套，但二者不允许交叉。 5、可用break语句从内循环跳转到外循环，但不允许从外循环跳转到内循环（即不能用goto语句）。 6、不能在for循环体内修改循环变量，防止循环失控。,24/40,循环语句的注意点,1、在多重循环中，应尽可能将最长的循环放在最内层，最短的循环放在最外层，以减少CPU跨层循环的次数。 2、建议for语句的循环控制变量的取值采用“半开半闭区间”写法。半开半闭区间写法for(n=0;n10;n+)和闭区间写法for(n=0;n=9;n+) 虽功能相同，但相比之下，半开半闭区间写法更加直观。 3、循环要尽可能的短，要使代码清晰，一目了然。 如果一个循环代码超过一显示屏，会让读代码的人发狂的。 解决的办法有两个： 第一，重新设计这个循环，确认是否这些操作都必须放在这个循环里； 第二，将这些代码改写成一个子函数，循环中只调用这个子函数即可。一般来说循环内的代码不要超过20行。 4、把循环嵌套控制在3层以内。,25/40,break语句,break语句 break; 当在while、do-while、for或switch结构中执行break语句时，break语句会造成程序从该结构中退出，程序接着执行该结构之后的第一条语句。 注意： 执行break语句后，for语句的表达式3不被执行 常规应用： 在for结构中提前从循环结构中退出，表示终止本层循环。 switch结构中跳过剩余部分,循环结构,26/40,break语句,举例（cw0708.c）,循环结构,#include int main() int x; for (x = 1; x = 10; x+) if (x = 5) break; printf(“%d “, x); if (x=5) printf(“n 用break时当x=5时跳出循环体。n“); return 0; ,1 2 3 4 用break时当x=5时跳出循环。,与if配合使用,如果改用cotinue,27/40,break语句,在switch和for语句中的使用,循环结构,/*cw0708x.c 用break退出本级结构*/ int main() int i; for (i=1;i=3;i+) switch(i) case 1:printf(“*n”); break; case 2:printf(“*n”); break; case 3:printf(“*n”); break; return 0; ,* * *,/*cw0708y.c 用break退出for循环结构 */ int main() int i; for (i=1;i=3;i+) if (i=1) printf(“*n”); break; if (i=2) printf(“*n”);break; if (i=3) printf(“*n”);break; return 0; ,*,28/40,continue语句,continue 语句,循环结构,当在while、do-while或for结构中执行continue语句时，continue语句能够跳过该层结构中剩余语句，执行下一个循环过程。continue表示终止本次（本轮）循环。,#include / （cw0708_2.c） int main() int x; for (x = 1; x = 10; x+) if (x = 5) continue; printf(“%d “, x); printf(“n “); return 0; ,1 2 3 4 6 7 8 9 10 Press any key to continue,举例（cw0708_2.c）,用continue时暂停x=5 时的本次循环，后面的循环继续执行。,#include / （cw0708_1x.c） int main() int x; for (x = 1; x = 10; x+) if (x = 5) break; printf(“%d “, x); if (x=5) printf(“n 用break时当x=5时跳出循环体。n“); return 0; ,29/40,#include int main() int x; x = 1; do if (x = 5) continue; printf(“%d “, x); x+; while(x = 10); printf(“在do while中用continue造成死循环“); return 0; ,continue语句,continue 语句举例,循环结构,#include int main() int x; x = 1; while (x = 10) if (x = 5) continue; printf(“%d “, x); x+; return 0; ,1 2 3 4,（cw0708_4.c）,（cw0708_3.c）,1 2 3 4,死循环,注意：,在while和do-while结构中 continue语句被执行之后，立即进行循环条件的测试 在for结构中 先执行表达式3之后，才能进行循环条件的测试,没有退出提示，按ctrl+c强行退出,30/40,结束本次循环,接着判定下一次是否执行循环。 语句只能用于循环结构中，一旦执行了continue语句，程序就跳过循环体中位于该语句后的所有语句，提前结束本次循环周期并开始新一轮循环。,/*例（cw0709-1.c）把100200之间的不能被3整除的数输出*/,continue语句,循环结构,只结束能被3整除的本次循环不用输出而已。n还要增1，再判断。,#include int main() int n,i=0; for(n=100;n=200;n+) if (n%3=0) continue; printf(“%d”,n); i+; if (i%6=0) printf(“n”); printf(“n”); return 0; ,31/40,分析：首先可确定分成的这4个数是4的倍数，相应的和、差、积、商（设为x）也为4的倍数。采用试探法，使得x从8开始，每次加4循环判断，直到找到这4 个数为止。 1 8x 2 第一个数x1x-4 第二个数x2x+4 第三个数x3x/4 第四个数x4x*4 3 判断x1+x2+x3+x4是否等于100 ，如果是转5，否则转4。 4 x+4x 转2 5 输出x1、x2、x3、x4,程序设计举例,循环结构,例 （cw0709-2.c ）将100分成4个数之和，使得第一个数加上4、第二个数减去4、第三个数乘以4、第四个数除以4后得到的和、差、积、商相等，问这4个数是多少？,32/40,程序设计举例,循环结构,/*（cw0709-2.c ）将100分成4个数之和，使得第一个数加上4、第二个数减去4、第三个数乘以4、第四个数除以4后得到的和、差、积、商相等，问这4个数是多少？ */ #include int main() int x,x1,x2,x3,x4; for(x=8;x+=4) x1=x-4;x2=x+4;x3=x/4;x4=x*4; if (x1+x2+x3+x4=100) break; printf(“x1=%dtx2=%dtx3=%dtx4=%dn”,x1,x2,x3,x4); return 0; ,33/40,goto语句,goto语句 goto ; 立即执行语句标号指向的语句。 合理的使用： 与if语句一起构成循环结构 从循环体内跳到循环体外 特别是从多层嵌套循环的内部跳到外层循环，或者直接跳出,循环结构,语句标号 是一个标识符 放在可执行语句前面,结构化编程技术限制使用 goto 语句 滥用goto语句使得程序无结构可言，可读性差，调试和维护困难。,34/40,goto语句,goto语句举例（cw0701-4.c）,循环结构,#include int main() int s=0, i=1; Loop: s=s+i; i+; if (i=100) goto Loop; printf(“1+2+.+100=%dn“, s); return 0; ,1+2+100=5050,用条件和goto计算,break 可以用在3种循环结构和开关结构中退出该层结构。 continue一般与for结构用得比较多，用于退出当次循环，后续的循环继续。 Goto可以一次退出1层甚至多层循环。与if可以组成循环。,35/40,程序设计举例,问题 找出1100之间的全部素数 源代码分析（cw0714.c）,循环结构,#include #include Int main() int m, k, i,cout=0; for (m=1;mk) cout+; printf(“%4d“, m); if (cout%6=0) printf(“n“); printf(“n“); return 0; ,36/40,小结,建立循环时特别注意三个方面： 明确定义结束循环的条件 确保在循环判断中使用的值在第一次使用之前已经初始化 确保循环在每个周期中更新了判断值 构造循环结构的流程控制语句,循环结构,跳转语句 break语句 continue语句 goto语句 结构化程序设计的规则,while do-while For 其中， do-while提供退出条件循环 while和for提供入口条件循环,请自学本章教材内容并 预习下一章的内容与实验,请自己做本章的习题与实验体验,本章到此结束，谢谢您的光临！,THANK YOU VERY MUCH ！,访问软件屋: /,南开100题二级C,38/40,程序设计举例,问题 求下面公式的前n项之和 分析 累加求和： s = s + ai 关键在于写出 ai 的表达式 用计数器控制的循环实现,循环结构,初始化累加和变量 s 为0 初始化计数器变量 i 为1 输入要累加的项数，放入变量 n While i = n 计算第i项的值，结果放入ai 累加：s = s + ai 修改计数器变量：i+ 输出结果 s,不确定量的数据来源： 输入获得 计算获得,n,39/40,程序设计举例,第一种实现的源代码分析（cw0710.c）,循环结构,#include #include int main() int i=1, n; float s=0, ai; scanf(“%d”, ,while (i=n) ai=pow(-1,i-1)/(2*i-1); s+=ai; i+; printf(“sum=%.3fn”, s); return 0; ,不划算,1 sum=1.000,2 sum=0.667,5 sum=0.835,0 sum=0.000,40/40,程序设计举例,第二种实现的源代码分析（cw0711.c）,循环结构,#include int main() int i=1, n, sign=1; float s=0, ai; scanf(“%d“, ,1 sum=1.000,2 sum=0.667,5 sum=0.835,0 sum=0.000,现在ai表示每一项的绝对值,41/40,程序设计举例,问题 用下面的公式求的近似值（直到最后一项的绝对值小于10-6为止）： 分析 先计算等式右边的和 累加求和： s = s + ai 当|ai|10-6时，停止累加 用标记控制的循环实现,循环结构,初始化累加和变量 s 为0 初始化计数器变量 i 为1 第1项的值 ai = 1 While |ai| = 10-6 累加：s = s + ai i增一 计算第i项（下一项）的值，结果放入ai 计算=s*4 输出结果 ,42/40,程序设计举例,第一种实现的源代码分析（cw0712.c）,循环结构,#include int main() int i=1, n, sign=1; double s=0, ai; ai=1; while (!(ai1e-6) s+=sign*ai; i+; sign*=-1; ai=1.0/(2*i-1); printf(“pi=%.8lfn“, s*4); return 0; ,pi=3.14153162,ai 保存的是第i项的绝对值,43/40,程序设计举例,第二种实现的源代码分析（cw0713.c）,循环结构,#include Int main() int i=1, n, sign=1; double s=0, an; for (;) an=1.0/(2*i-1); if (an1e-6) break; s+=sign*an; sign*=-1; i+; printf(“pi=%.8lfn“, s*4); return 0; ,pi=3.14153162,使用 break 语句违背了结构化程序设计的原则 continue语句也有类似的问题,44/40,程序设计举例,数的范围无法确定 把输入的第一个数作为最大数和最小数 将其余的数与最大数、最小数分别比较 每次根据比较的结果更新最大数和最小数 用计数器控制的循环实现,循环结构,问题 任意输入10个数，找出最大数和最小数 分析,45/40,程序设计举例,源代码分析（cw0714.c）,循环结构,#include int main() int i, d, max, min; printf(“Input 10 integers:n“); scanf(“%d“, ,把输入的第一个数作为最大数和最小数变量的初值,根据比较的结果更新最大数和最小数变量的值,46/40,程序设计举例,问题 判断整数 m 是否素数 源代码分析（cw0715.c）,循环结构,#include #include int main() int m, k, i; scanf(“%d“, ,如果break被执行了，则该数不是素数，那么i=k,/*如果要找出1100之间的全部素数该怎么做呢？ cw0716.c*/,47/40,程序设计举例,源代码分析 图1 （cw0717.c）,循环结构,#include int main() int m, n; for (n=1;n=5;n+)