循环结构程序设计C语言程序.ppt

While、do-while、for语句 循环嵌套 Break、continue、goto语句 exit()函数 循环结构类型的选择及转换 循环结构程序设计举例 本章小结,学习目标,理解循环结构的含义； 掌握C语言三种循环结构的特点； 掌握while、do-while、for、goto、break、continue语句的使用方法； 掌握不同循环结构的选择及其转换方法； 掌握混合控制结构程序设计的方法。,学习内容,5.1 循环结构的程序设计,1. while语句,一般形式：,while (表达式) 循环体语句；,执行流程：,其中： while后面的括号（ ）不能省。 while后面的表达式可以是任意类型的表达式，但一般是条件表达式或逻辑表达式。 表达式的值是是循环的控制条件。 语句部分称为循环体，当需要执行多条语句时，应使用复合语句。,特点：先判断表达式，再执行循环体,说明： 循环体有可能一次也不执行 循环体如包括有一个以上的语句，则必须用 括起来，组成复合语句。 下列情况，退出while循环 条件表达式不成立（为零） 循环体内遇break,return,goto 无限循环: while(1) 循环体;,#include void main ( ) int i = 1, sum = 0; while ( i = 100 ) sum += i; i+; printf (“sum = %dn“, sum); ,循环初值,循环终值,循环条件,循环体,循环变量增值,运行结果： sum = 5050,注意：循环要赋初值，初值要放在循环体外。,【例6-1p】显示110的平方,#include void main ( ) int i = 1; while ( i = 10 ) printf (“%d*%d=%dn“, i, i, i*i); i+; ,运行结果： 1*1=1 2*2=4 3*3=9 4*4=16 5*5=25 6*6=36 7*7=49 8*8=64 9*9=81 10*10=100,(1) 如果while后的表达式的值一开始就为假，循环体将一次也不执行。 (2) 循环体中的语句可为任意类型的C语句。 (3) 遇到下列情况，退出while循环： 表达式为假（为0）。 循环体内遇到break、return或goto语句（break和goto语句将在随后介绍）。,while语句注意事项：,int a = 0, b = 0; while (a 0) /a 0为假，b+不可能执行 b+;,(4) 在执行while语句之前，循环控制变量必须初始化，否则执行的结果将是不可预知的。 (5) 要在while语句的某处（表达式或循环体内）改变循环控制变量，否则极易构成死循环。 (6) 允许while语句的循环体又是while语句，从而形成双重循环。,while语句注意事项：,例：计算10! #include void main ( ) int i; / i应赋初始值10 long s = 1; while (i = 1) s *= i-; printf (“10! = %ldn“, s); ,i = 1; while (i 100) /死循环，因为i的值没变化，永远小于100 sum += i; printf (“sum = %dn“, sum);,i = 1; while (i = 9) j = 1; while (j = 9) printf (“%d * %d = %dn“, i, j, i * j); j+; i+; ,while(1) 循环体;,【例6-2】求两个正整数的最大公因子。 我们采用Euclid（欧几里德）算法来求最大公因子，其算法是： (1) 输入两个正整数m和n。 (2) 用m除以n，余数为r，如果r等于0，则n是最大公因子，算法结束，否则(3)。 (3) 把n赋给m，把r赋给n，转(2)。,#include void main ( ) int m, n, r; printf (“Please input two positive integer: “); scanf (“%d%d“, ,运行结果： Please input two positive integer: 24 56 Their greatest common divisor is 8,main() int a=1,n; printf(“n input n: “); scanf(“%d“, ,输入：n=2,n-=2 a+ a=1 a+*2 输出：2 n=1 a=2,n=1 a=2 a+ a=2 a+*2 输出：4 n-=0 a=3,2. do_while语句,一般形式：,do 循环体语句； while(表达式);,执行流程：,其中： while后面的括号（ ）不能省。 while最后面的分号;不能省。 while后面的表达式可以是任意类型的表达式，但一般是条件表达式或逻辑表达式。 表达式的值是是循环的控制条件。 语句部分称为循环体，当需要执行多条语句时，应使用复合语句。,特点：先执行循环体，再判断表达式,【例5.2】 用do_while语句求1100的累计和。,#include void main ( ) int i = 1, sum = 0; do sum += i; i+; while ( i = 100 ); printf (“sum = %dn“, sum); ,运行结果： sum = 5050,空复合词句作为循环体 dowhile(); 空语句作为循环体 do;while(); 死循环 do while(1) ;,do_while语句注意事项：,int a = 0, b = 0; do b+; while (a 0) ;,(1) 如果do-while后的表达式的值一开始就为假，循环体还是要执行一次。 (2)在if语句、while语句中，表达式后面都不能加分号，而在do-while语句的表达式后面则必须加分号，否则将产生语法错误。 (3) 循环体中的语句可为任意类型的C语句。 (4) 和while语句一样，在使用do-while语句时，不要忘记初始化循环控制变量，否则执行的结果将是不可预知的。 (5) 要在do-while语句的某处（表达式或循环体内）改变循环控制变量的值，否则极易构成死循环。 (6) do-while语句也可以组成多重循环，而且也可以和while语句相互嵌套。,例5.3 while和dowhile比较,#include main() int i,sum=0; scanf(“%d“, ,main() int i,sum=0; scanf(“%d“, ,输入：1,输出：55,输出：55,输入：11,输出：11,输出：0,Do while语句先执行循环体i+，sum=0+11. 再判断表达式i=10，不满足，退出。 While语句先判断表达式i=10，不满足，退出，不执行循环体,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；否则不相同,3. for语句,一般形式：,for (表达式1；表达式2；表达式3) 循环体语句；,执行流程：,其中： for后面的括号（ ）不能省。 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。 表达式之间用分号分隔。 语句部分称为循环体，当需要执行多条语句时，应使用复合语句。,for语句很好地体现了正确表达循环结构应注意的三个问题： 控制变量的初始化。 循环的条件。 循环控制变量的更新。,【例5-4】 用for语句求1100的累计和。,#include void main ( ) int i , sum = 0; for (i = 1; i = 100; i+) sum += i; printf (“sum = %dn“, sum); ,运行结果： sum = 5050,for语句注意事项：,例：计算1*2+3*4+5*6+99*100。 int i, j; long sum = 0; for ( i =1, j = 2; i = 99; i = i + 2, j = j + 2 ) sum += i *j; printf (“sum = %ldn“, sum);,(1) 表达式1、表达式2、和表达式3可以是任何类型的表达式。比方说，这三个表达式都可以是逗号表达式，即每个表达式都可由多个表达式组成。,逗号表达式,逗号表达式,#include void main ( ) int i, sum = 0; i = 1; for ( ; i = 100; i+) sum += i; printf(“sum = %dn“, sum); ,#include void main ( ) int i, sum = 0; i = 1; for ( ; i = 100; ) sum += i+; printf(“sum = %dn“, sum); ,for语句注意事项：,省掉表达式1,3,省掉表达式1,(2) 表达式1、表达式2、和表达式3都是任选项，可以省掉其中的一个、两个或全部，但其用于间隔的分号是一个也不能省的。,#include void main ( ) int i, sum = 0; i = 1; for ( ; ; ) if (i 100) break; sum += i+; printf(“sum = %dn“, sum); ,省掉表达式1,2,3,;不能省,main() int i,j,k; for(i=0,j=10;i=j;i+,j-) k=i+j; printf(“%d+%d=%dn“,i,j,k); ,表达式1和表达式3可以是逗号表达式，逗号表达式按从左到右原则，取最右边表达式的值,0+10=10 1+9=10 2+8=10 3+7=10 4+6=10 5+5=10,注意： i=0，j=10 表达式值：10 但i=0 j=10依然被赋值,for语句注意事项：,for (a = 1; ; a+) printf (“,(3) 表达式2如果为空则相当于表达式2的值是真 。,死循环！,(4) 循环体中的语句可为任意类型的C语句。 (5) for语句也可以组成多重循环，而且也可以和while语句和do-while语句相互嵌套。 (6) 循环体可以是空语句。,例：计算用户输入的字符数（当输入是回车符时统计结束)。 #include void main ( ) int n = 0; printf (“input a string:n“); for ( ; getchar( ) != n; n+) ; printf (“%d“,n); ,表示循环体为空语句，并非表示for语句结束,(7)无限循环: for(;)相当于：while(1)语句 (8) for语句可以转换成while结构,expr1; while(expr2) 循环体语句； expr3; ,例 用for循环求,#include main() int i,sum=0; for(i=1;i=100;i+) sum+=i; printf(“%d“,sum); ,for(i=1; i=100; i+) sum=sum+i; 等同于 i=1; while（i=100） sum=sum+i; i+; ,例1：(用for循环实现) 计算 s=1+2+3+n (n1) 例2：说明以下循环语句的循环次数。 for (i=0; i=0; i-); 答： (3) i=1; while (ij;i+,j-); 答：,n-1次,n+1次,n-1次,1次,0次,0次,for(k=1;k=n;k+) s+=k;,练习,x=3; do x-;printf(“%d,”,x); while(x=0); 答： (2) s=0;for(i=0,j=100;i=j;i+,j-) s+=i+j; printf(“%d”,s); 答：,2,1,0,-1,5100,显然，i+j100,i从0到50，共循环51次,例3：分析以下程序的输出结果,练习,例1：计算s=1+2+3+n (n1) #include “stdio.h” main() int s,k,n; printf(“Input n=“);scanf(“%d”, 则可省去复合词句。,练习,问题与思考： /*L1*/行中，若令k的初值为0,请填空: s=0;k=0; while( ) s+=k+; 答： (2) 将/*L2*/行进行如下改动，请填空： s=0;k= ; while( ) k+; s+=k; 答：,s=0;k=1; /*L1*/ while(k=n) s+=k; k+; /*L2*/,练习,应填入 k=n或kn+1,第一空应填入 0,或-1 第二空应填入kn或k=n-1,s=1+2+n,s=0+1+2+n,k=0 k+=1 k=-1 k+=0,三种循环可互相嵌套,层数不限 外层循环可包含两个以上内循环,但不能相互交叉 嵌套循环的执行流程,(1) while() while() . ,(2) do do while( ); . while( );,(3) while() do while( ); . ,嵌套循环的跳转 禁止： 从外层跳入内层 跳入同层的另一循环 向上跳转,4. 循环嵌套,例 循环嵌套，输出九九表,#include main() int i,j; for(i=1;i10;i+) printf(“%4d“,i); printf(“n-n“); for(i=1;i10;i+) for(j=1;j10;j+) printf(j=9)?“%4dn“:“%4d“,i*j); ,1.i=1,j=1 i*j=1*1=1,2.i=1 j=2 i*j=1*2=2,3. i=1 j=9 i*j=9 换行,4.i=1,j=10 内循环结束 i=2,j=1,外循环赋初值，先做内循环，内循环结束，跳转到外循环，外循环改变初值，再做内循环。依次类推，直到外循环也不被满足，则跳出整个循环,for(i=1;i10;i+) for(j=1;j10;j+) printf(j=9)?“%4dn“:“%4d“,i*j);,1.i=1,j=1 i*j=1*1=1,2.i=1 j=2 i*j=1*2=2,3. i=1 j=9 i*j=9 换行,4.i=1,j=10 内循环结束 i=2,j=1,几种循环的比较,四种循环都可以用来处理同一个问题，一般可以互相代替。但一般不提倡用goto型循环。 while和do-while循环，循环体中应包括使循环趋于结束的语句。for语句功能最强。 用while和do-while循环时，循环变量初始化的操作应在while和do-while语句之前完成，而for语句可以在表达式1中实现循环变量的初始化。,5. break与continue语句,break语句 功能：在循环语句和switch语句中,终止并跳出循环体或开关体 说明： (1) break不能用于循环语句和switch语句之外的任何其它语句之中。 (2) break只能终止并跳出最近一层的结构。 (3) break语句对if-else的条件语句不起作用。,while (表达式1) if (表达式2) break; 语句,do if (表达式2) break; while (表达式1); 语句,for (; 表达式1; ) if (表达式2) break; 语句,5.7.1 用break语句提前终止循环,例5.4 在全系1000学生中，征集慈善募捐，当总数达到10万元时就结束，统计此时捐款的人数，以及平均每人捐款的数目。,5.7.1 用break语句提前终止循环,编程思路： 循环次数不确定，但最多循环1000次 在循环体中累计捐款总数 用if语句检查是否达到10万元 如果达到就不再继续执行循环，终止累加 计算人均捐款数,5.7.1 用break语句提前终止循环,编程思路： 变量amount，用来存放捐款数 变量total，用来存放累加后的总捐款数 变量aver，用来存放人均捐款数 定义符号常量SUM代表100000,#include #define SUM 100000 int main() float amount,aver,total; int i; for (i=1,total=0;i=SUM) break; aver=total / i ; printf(“num=%dnaver=%10.2fn“ ,i,aver); return 0; ,指定符号常量SUM代表100000,#include #define SUM 100000 int main() float amount,aver,total; int i; for (i=1,total=0;i=SUM) break; aver=total / i ; printf(“num=%dnaver=%10.2fn“ ,i,aver); return 0; ,应该执行1000次,#include #define SUM 100000 int main() float amount,aver,total; int i; for (i=1,total=0;i=SUM) break; aver=total / i ; printf(“num=%dnaver=%10.2fn“ ,i,aver); return 0; ,达到10万，提前结束循环,#include #define SUM 100000 int main() float amount,aver,total; int i; for (i=1,total=0;i=SUM) break; aver=total / i ; printf(“num=%dnaver=%10.2fn“ ,i,aver); return 0; ,实际捐款人数,方法：通过设置一标志变量tag，然后在每层循环后加上一条语句：if (tag) break; 其值为1表示跳出循环体，为0则不跳出。,for () while () if () break; while循环后的第一条语句 ,int tag = 0; for () while () if () tag = 1; break; if ( tag ) break; for循环后的第一条语句,多重循环中，break的使用,问：在嵌套循环的情况下，如何让break语句跳出最外层的的循环体？,continue语句 功能：结束本次循环，跳过循环体中尚未执行的语句，进行下一次是否执行循环体的判断。 说明： (1) 仅用于循环语句中。 (2) 在嵌套循环的情况下，continue语句只对包含它的最内层的循环体语句起作用。,for () while () if () continue; while循环后的第一条语句 ,break和continue的区别 （1）break能用于循环语句和switch语句中，continue只能用于循环语句中。 (2) continue语句的作用是跳过循环本中剩余的语句而强行执行下一次循环 ，break结束整 个循环，不再判定循环条件是否满足。 （3）循环嵌套时，break和continue只影响包含它们的最内层循环，与外层循环无关。,N,表达式1,Y,表达式2,N,Y,N,表达式1,Y,表达式2,N,Y,break语句,continue语句,强行退出循环,只结束本次循环,5.7.2 用continue语句提前结束本次循环,例5.5 要求输出100200之间的不能被3整除的数。 编程思路： 对100到200之间的每一个整数进行检查 如果不能被3整除，输出，否则不输出 无论是否输出此数，都要接着检查下一个数(直到200为止)。,N,n=100,n200,Y,n能被3整除,N,n=n+1,输出n,Y,for(n=100;n=200;n+) if (n%3=0) continue; printf(“%d “,n); ,例5.6 输出以下4*5的矩阵。 1 2 3 4 5 2 4 6 8 10 3 6 9 12 15 4 8 12 16 20,解题思路： 可以用循环的嵌套来处理此问题 用外循环来输出一行数据 用内循环来输出一列数据 按矩阵的格式(每行5个数据)输出,#include int main() int i,j,n=0; for (i=1;i=4;i+) for (j=1;j=5;j+,n+) if (n%5=0) printf (“n”); printf (“%dt“,i*j); printf(“n“); return 0; ,累计输出数据的个数,控制一行内输出5个数据,#include int main() int i,j,n=0; for (i=1;i=4;i+) for (j=1;j=5;j+,n+) if (n%5=0) printf (“n”); printf (“%dt“,i*j); printf(“n“); return 0; ,双重循环,#include int main() int i,j,n=0; for (i=1;i=4;i+) for (j=1;j=5;j+,n+) if (n%5=0) printf (“n”); printf (“%dt“,i*j); printf(“n“); return 0; ,控制输出4行,#include int main() int i,j,n=0; for (i=1;i=4;i+) for (j=1;j=5;j+,n+) if (n%5=0) printf (“n”); printf (“%dt“,i*j); printf(“n“); return 0; ,控制每行中输出5个数据,#include int main() int i,j,n=0; for (i=1;i=4;i+) for (j=1;j=5;j+,n+) if (n%5=0) printf (“n”); printf (“%dt“,i*j); printf(“n“); return 0; ,i=1时,j由1变到5 i*j的值是1,2,3,4,5,#include int main() int i,j,n=0; for (i=1;i=4;i+) for (j=1;j=5;j+,n+) if (n%5=0) printf (“n”); printf (“%dt“,i*j); printf(“n“); return 0; ,i=2时,j也由1变到5 i*j的值是2,4,6,8,10,如何修改程序，不输出第一行的空行？,#include int main() int i,j,n=0; for (i=1;i=4;i+) for (j=1;j=5;j+,n+) if (n%5=0) printf (“n”); printf (“%dt“,i*j); printf(“n“); return 0; ,if (i=3 ,遇到第3行第1列，终止内循环,#include int main() int i,j,n=0; for (i=1;i=4;i+) for (j=1;j=5;j+,n+) if (n%5=0) printf (“n”); printf (“%dt“,i*j); printf(“n“); return 0; ,if (i=3 ,原来第3行第1个数据3没有输出,5.8循环程序举例,例5.7用 公式求 的近似值，直到发现某一项的绝对值小于10-6 为止(该项不累计加)。,5.8循环程序举例,解题思路： 求 近似值的方法很多，本题是一种 其他方法：,5.8循环程序举例,每项的分子都是1 后一项的分母是前一项的分母加2 第1项的符号为正，从第2项起，每一项的符号与前一项的符号相反,5.8循环程序举例,#include #include int main() int sign=1; double pi=0,n=1,term=1; while(fabs(term)=1e-6) pi=pi+term; n=n+2; sign=-sign; term=sign/n; pi=pi*4; printf(“pi=%10.8fn“,pi); return 0; ,求绝对值的函数,只保证前5位小数是准确的,#include #include int main() int sign=1; double pi=0,n=1,term=1; while(fabs(term)=1e-6) pi=pi+term; n=n+2; sign=-sign; term=sign/n; pi=pi*4; printf(“pi=%10.8fn“,pi); return 0; ,改为1e-8,例5.8 求费波那西(Fibonacci)数列的前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:,这是一个有趣的古典数学问题： 有一对兔子，从出生后第3个月起每个月都生一对兔子。 小兔子长到第3个月后每个月又生一对兔子。 假设所有兔子都不死，问每个月的兔子总数为多少？,#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; ,代码可改进,#include 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; ,例5.9输入一个大于3的整数n，判定它是否素数(prime，又称质数)。 解题思路： 让n被i整除(i的值从2变到n-1) 如果n能被2(n-1)之中任何一个整数整除，则表示n肯定不是素数，不必再继续被后面的整数除，因此，可以提前结束循环 注意：此时i的值必然小于n,N,N,Y,n=i+1,输入n,i=2,i n-1,Y,n被i整除,i a,输出不是素数,Y,输出是素数,N,#include int main() int n,i; printf(“n=?“); scanf(“%d“, ,#include int main() int n,i; printf(“n=?“); scanf(“%d“, ,k=sqrt(n);,#include int main() int n,i,k; printf(“n=?“); scanf(“%d“, ,k=sqrt(n);,#include ,#include int main() int n,i,k; printf(“n=?“); scanf(“%d“, ,k=sqrt(n);,#include ,例5.10 求100200间的全部素数。 解题思路： 使用例5.9的算法 在例5.9程序中只要增加一个外循环，先后对100200间的全部整数一一进行判定即可, for(n=101;n=k+1) printf(“%d “,n); m=m+1; if(m%10=0) printf(“n”); ,只对奇数进行检查,控制每行输出10个数据,例5.11 译密码。为使电文保密，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。 A B C D E F G W X Y Z 非字母字符保持原状不变 输入一行字符，要求输出其相应的密码,解题思路：问题的关键有两个： (1) 决定哪些字符不需要改变，哪些字符需要改变，如果需要改变，应改为哪个字符 处理的方法是：输入一个字符给字符变量c，先判定它是否字母(包括大小写)，若不是字母，不改变c的值；若是字母，则还要检查它是否W到Z的范围内(包括大小写字母)。如不在此范围内，则使变量c的值改变为其后第4个字母。如果在W到Z的范围内，则应将它转换为AD(或ad)之一的字母。,c=getchar();,解题思路：问题的关键有两个： (1) 决定哪些字符不需要改变，哪些字符需要改变，如果需要改变，应改为哪个字符 处理的方法是：输入一个字符给字符变量c，先判定它是否字母(包括大小写)，若不是字母，不改变c的值；若是字母，则还要检查它是否W到Z的范围内(包括大小写字母)。如不在此范围内，则使变量c的值改变为其后第4个字母。如果在W到Z的范围内，则应将它转换为AD(或ad)之一的字母。,if(c=a & c=A & c=Z),解题思路：问题的关键有两个： (1) 决定哪些字符不需要改变，哪些字符需要改变，如果需要改变，应改为哪个字符 处理的方法是：输入一个字符给字符变量c，先判定它是否字母(包括大小写)，若不是字母，不改变c的值；若是字母，则还要检查它是否W到Z的范围内(包括大小写字母)。如不在此范围内，则使变量c的值改变为其后第4个字母。如果在W到Z的范围内，则应将它转换为AD(或ad)之一的字母。,if(c=W ,解题思路：问题的关键有两个： (2) 怎样使c改变为所指定的字母？ 办法是改变它的ASCII值 例如字符变量c的原值是大写字母A，想使c的值改变为E，只需执行“c=c+4”即可，因为A的ASCII值为65，而E 的ASCII值为69，二者相差4,char c; c=getchar(); while(c!=n) if(c=a ,可以改进程序,char c; while(c=getchar()!=n) if(c=A ,不能少,基本程序设计类型 一、统计（计数）问题 二、数列求和（求积）：累加累乘递推法 三、字符图形 四、搜索（穷举）求解 五、数论有关问题 六、查找排序求最大值（最小值）数组 七、字符串处理 八、链表 九、文件处理,一、统计与计数问题 方法：计数变量c的初值为0,每输入一个数据， 进行必要判断后，若输入的数据满足统 计条件，则计数变量c自加1，这样当对 所有输入进行判断后，计数变量c的值就 是统计的结果,例2：输入一行字符，统计其中的英文字母个数。 提示：即输入到字符n时停止输入,#include “stdio.h” main() char ch; int n=0; printf(“Input a string:n”); while(1) ch=getchar();if(ch=n) brea