C语言第五讲循环结构.ppt

第五章 循环结构,西安电子科技大学模式识别与智能控制研究所,概述,顺序结构 分支结构 循环结构 在一定的条件下，反复执行某段程序 被反复执行的程序段称为循环体,循环结构的几种实现方法,while循环语句 do-while循环语句 for循环,while循环语句,格式： while(表达式)语句 特点： 先判断，后执行,流程图,例1：计算1+2+3+n,例1：(求15所有整数之和) int i=1; /* 初始化准备 */ float sum=0; /* 初始化准备 */ while(i=5) /* 当i=5时重复以下语句*/ sum = sum + i; i+; ,循环等效于 sum = sum + i; i+; sum = sum + i; i+; sum = sum + i; i+; sum = sum + i; i+; sum = sum + i; i+;,do_while循环,格式： do 循环体 while(表达式) 特点： 先执行，后判断 循环体至少执行一次,流程图,例2 计算1+1/4+1/9+1/n2,计算到最后一项小于10-2 int i=1; double sum=0,t; do t = 1/(i*i); sum = sum + t; i+; while(t=1.0e-2); printf(“sum=%lfn”,sum);,for循环,格式： for(表达式1;表达式2;表达式3) 语句,流程图,表达式1通常为循环初始化 表达式2为循环条件 表达式3通常为循环变量修正,例3 求1开始的前n个奇数之和,求1开始的前n个奇数之和(1+3+5+n) printf(“Input Number:”); scanf(“%d”,多重循环,含义 当一个循环的循环体中又包含一个完整的循环结构时，称为多重循环或循环嵌套 例如：,while(.) while() ,while(.) for(;.) ,例4 打印九九表,1 2 3 4 5 6 7 8 9 2 4 6 8 10 12 14 16 18 3 6 9 12 15 18 21 24 27 . 9 18 27 36 45 54 63 72 81,例4 继续(99.c),main() int i,j; for(i=1;i10;i+) /* 每次循环打印一行 */ for(j=1;j10;j+) /* 每次循环打印一列 */ printf(“%4d”,i*j); printf(“n”); /* 一行打印完毕，换行 */ ,例4 继续,问题： 只打印九九表的上三角，该如何编程？ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 4 6 8 10 12 14 16 18 9 12 15 18 21 24 27 . 81,例4 继续(99.c),main() int i,j; for(i=1;i10;i+) /* 每次循环打印一行 */ for(j=1;j10;j+) /* 每次循环打印一列 */ if(ji) printf(“ “); else printf(“%4d”,i*j); printf(“n”); /* 一行打印完毕，换行 */ ,Break语句,功能： 跳出switch结构 跳出一层循环,例： for(i=0;i+) printf(“i=%dn”,i); if(i=5) break; ,例：用公式/4=1-1/3+1/5-1/7+.计算的近似值，直到最后一项小于0.0001。,float pi = 0; int i = 0; int sign=1; while(1) t = 1.0/(2*i+1); if(t0.0001) break; pi = pi + sign*t; sign = -sign; i+; pi = pi * 4;,continue语句,结束本次循环，立刻进行下一次循环 与break的区别 break结束整个循环 contitue结束本次循环，不结束整个循环,例：把100到150之间的不能被3整除的数输出，每行输出10个数。,int i = 0, n; for(n=100;n=150;n+) if(n%3=0) continue; printf(“%4d”,n); i+; if(i%10=0) printf(“n”); ,循环语句小结,while循环 dowhile循环 for循环 break跳出整个循环 continue结束本次循环，进入下一次循环,While(条件) . ,do while(条件),for(表达式1:表达式2:表达式3) ,算法举例,穷举法 将所有可能的情况列举出来进行检验,例: 从键盘输入一个大于2的整数n，判断n是不是素数,分析 只能被1和它本身整除的数是素数，如果2n1中的任一整数能够整除n，则n不是素数,算法举例,int i=2,flag=1; while(in) if(n%i=0) flag=0; i+; if(flag=1) printf(“%d is primen”,n); else printf(“%d is primen”,n);,算法举例,二分法 将结果所在的空间一分为二，确定结果在哪个子空间中，然后再将该子空间一分为二，如此循环反复，直到子空间的大小小于所需的精度，将该子空间中的任何一个结果作为问题的解。,二分法,例:二分法求方程f(x)=2x3-4x2+3x-6=0的根，要求误差小于105 算法流程 首先必须确定一个初始区间x1,x2，确保该区间之内必定有一个根。 将区间x1,x2一分为二，x1,xt和xt,x2，xt可以任意确定，如取xt=(x1+x2)/2 判断x1,xt和xt,x2哪一个有根，如果x1,xt有根，则在其中继续二分,令x2=xt；否则在xt,x2中二分,令x1=xt 重复直到x1,x2小于精度要求,二分法,如何判断一个区间x1,x2之内是否有根： 若f(x1)f(x2)=0 );,二分法,如何利用循环不断二分？ 若f(x1)f(xt)1.0e-5) /精度不够，继续二分 xt=(x2+x1)/2; if( f(x1)*f(xt)=0 ) x1=xt; else x2=xt; xt = (x1+x2)/2; /最终解,二分法,程序列表 do /反复尝试 puts(“input x1 x2:”); /显示提示 scanf(“%f%f”, /最终解,算法举例,迭代法(递推法) 现任意设定一个值x1作为问题的近似解，根据x1推出一个更加准确的近似解x2，再由x2推出更加准确的近似解x3，如此反复推下去，直到得到足够准确的近似解为止。 例8 (P77例5.11) 迭代法求方程2x3-4x2+3x-6=0的根，要求误差小于105,算法举例,迭代法求方程2x3-4x2+3x-6=0的根，要求误差小于105 方程变换 x2(2x-4)=6-3x 2x-4=(6-3x)/x2 x=(4+ (6-3x)/x2)/2 令f(x)=(4+ (6-3x)/x2)/2,x2=1.0; do x1=x2; x2=f(x1); while(fabs(x1-x2)=1.0e-5);,迭代法,牛顿迭代法 令f(x)=2x3-4x2+3x-6任取x1作为f(x)=0的初始解，以x1点昨切线，与x轴相交处为x2，则x2必比x1更接近方程的真实解x#。,由图可知 : f(x1)=df(x1)*(x1-x2) 即： x2 = x1 - f(x1)/df(x1),迭代法,牛顿迭代法 令f(x)=2x3-4x2+3x-6 则df(x)=6x2-8x+3,f(x1)=df(x1)*(x1-x2) x2 = x1 - f(x1)/df(x1),x2=1.0; do x1=x2; /以上一次的解为起点 dfx1=df(x1); /求导数 fx1=f(x1); /求函数值 x2=x1-fx1/dfx1; /迭代出新的解 while(fabs(x1-x2)=1.0e-5); /精度是否足够,符号常量,又称宏定义，是一种编译预处理功能 无参数宏定义 #define 宏名 字符串 #define PI 3.1416 Arc = 2 * PI * r; = Arc = 2*3.1416*r; 带参数宏定义 #define 宏名(参数表) 字符串 #define S(a,b) a*b Area = S(2,1); = Area = 2*1;,符号常量,宏定义不是C语言的语句，末尾不能有分号;如果有分号，替换时将代入，如