chap04-2循环结构程序设计.ppt

4.2.1 while语句 4.2.2 do-while语句 4.2.3 for语句 4.2.4 转移语句 4.2.5 循环的嵌套 4.2.6 循环结构程序设计举例,4.2 循环结构程序设计,循环的概念,当所要解决的问题存在重复执行内容时，应该使用循环结构来实现，具体的设计步骤可归纳如下。,（1）构造循环体。,（2）寻找控制循环的变量。,（3）找出控制循环的3个要素。 循环控制变量的初值。 循环的条件。 使循环趋于结束的部分。,在C语言中可以用以下语句来实现循环： 用while语句； 用do-while语句； 用for语句; 用goto语句和if语句构成循环；,4.2.1 while语句,真(非零),循环体,假(零),1、while 语句的形式： while (表达式) 循环体；,2 、 while 语句 常称为“当型”循环语句。,3、说明：,先判断表达式，后执行语句。,表达式同if语句后的表达式一样，可以是任何类型的表达式。,循环体多于一句时，用一对 括起。,while循环结构常用于循环次数不固定，根据是否满足某个条件决定循环与否的情况。,例：分析下列程序段的循环次数,i=1; while (i=100) putchar(*); i+;,例: 用while语句编程实现：计算1+2+3+4+100,算法：s1.设一个变量sum用于存放最后的结果， 初值为0 s2.设一个循环变量i，初值为1 s3.判断i是否小于等于100，若是执行s4 ； 否则程序结束 s4. sum=sum+i s5. i+ s6. 返回s3,main() int sum=0,i=1; while(i=100) sum=sum+i; i+; printf(“%d”,sum); ,例: 用while语句编程实现：计算1+2+3+4+100,#include “stdio.h“ void main() int x; scanf(“ %d “,例:输入一系列整数，判断其正负号，当输入0时，结束循环。,输入数据，为第一次判断做准备,while(x!=0),判断是否结束, if(x0) printf(“ + “); else printf(“ - “); scanf(“ %d “, ,判断正负号,#include “stdio.h“ void main() char ch;int num=0; ch=getchar();,例: 统计从键盘输入的一行字符的个数（以回车键作为输入结束标记）。,while(ch!=n),判断是否输入结束,num+; ch=getchar(); ,printf(“num=%dn“,num); ,注意,表达式在判断前，必须要有明确的值。,循环体中一般有改变条件表达式的语句。,while (表达式)后面没有分号。,4.2.2 do-while语句,1、 do-while的形式： do 循环体； while (表达式）；,2、 do-while语句 常称为“直到型”循环语句。,真(非零),循环体,假(零),3、说明：,先执行语句，后判断表达式。,第一次条件为真时，while,do-while等价；第一次条件为假时，二者不同。,例: 用do-while语句编程实现：计算1+2+3+4+100,算法：s1.设一个变量sum用于存放最后的结果， 初值为0 s2.设一个循环变量i，初值为1 s3. sum=sum+i s4. i+ s5. 判断i是否小于等于100，若是重复执行s3 s5 ； 否则程序结束,main() int sum=0,i=1; do sum=sum+i; i+; while(i=100); printf(“%d”,sum); ,例: 用do-while语句编程实现：计算1+2+3+4+100,do,例:用do-while语句编写程序统计从键盘输入的一行字符的个数（以回车键作为输入结束标记）。,#include “stdio.h“ void main() char ch; int num=0; ch=getchar(); do num+; ch= getchar(); while(ch!=n); printf(“num=%dn“,num); ,注意,在if、while语句中，表达式后面都没有分号，而在do-while语句的表达式后面则必须加分号。,do-while和while语句相互替换时，要注意修改循环控制条件 。,5.3.3 for语句,1、for的形式： for (初始表达式1；条件表达式2；循环表达式3） 循环体 ;,表达式1：用于循环开始前为循环变量设置初始值。,表达式2：控制循环执行的条件，决定循环次数。,表达式3：循环控制变量修改表达式。,循环体语句： 被重复执行的语句。,表达式3,计算表达式1,循环体,零,非零,for的下一条语句,2、执行过程,for(i=1;i=100;i+) sum=sum+i;,例如：,它相当于以下语句： i=1; while (i=100) sum=sum+i; i+; ,表达式1；,while（表达式2）,表达式3；,3、 说明,三个表达式都可以是逗号表达式。,三个表达式都是任选项，都可以省略，但要注意省略表达式后，分号间隔符不能省略。,1、for语句中表达式省略的形式 （1）for语句一般形式中的“表达式1”可以省略； 如： sum=0;i=1; for ( ; i=100;i+) sum=sum+i;,1、for语句中表达式省略的形式 （2）表达式2省略，即不判断循环条件，循环无终止地进行下去； 如： for(sum=0,i=1;i+) if(i100) break; sum=sum+i; ,1、for语句中表达式省略的形式 （3）表达式3也可以省略，但此时保证循环能正常结束如： for(sum=0,i=1;i=100;) sum=sum+i; i+; ,(4) 可以省略表达式1和表达式3，只有表达式2，如： i=1; sum=0; for (;i=100;) sum=sum+i; i+; ,1、for语句中表达式省略的形式,i=1;sum=0; while (i=100) sum=sum+i; i+; ,相当于,while (1) 循环体; 即不设初值，不判断条件，循环变量不增值。无终止地执行循环体。,（5）三个表达式都可省略，如 for ( ; ; ) 循环体;,1、for语句中表达式省略的形式,如： sum=0,i=1; for(;) if(i100) break; sum=sum+i; i+; ,相当于,（6）循环体为空语句 对for语句，循环体为空语句的一般形式为: for (表达式1；表达式2；表达式3) ； 如：for(sum=0,i=1；i=100；sum+=i, i+) ；,1、for语句中表达式省略的形式,for语句与while比较,例: for(i=1;i=10,i+) a=a*i; printf(“%d,%d”,a,i); ,表达式1 while（表达式2） 循环语句； 表达式3； ,for(表达式1;表达式2;表达式3) 循环语句；,for语句,while语句,i=1; while(i=100) a=a*i; printf(“%d,%d”,a,i); i+; ,（1）在进入累加前先给累加器赋初值（一般为0）； （2）用循环语句实现累加； for（循环变量赋初值；循环条件；循环变量改变规律） （3）循环体语句的设计。 累加器当前值=累加器原值+循环变量当前值 ;,典型例题分析,例: 求累加和1+2+3+1000,基本方法:,属于“累加器”类型问题。,累加器赋初值,求偶数和 2+4+6+100,参考程序：,void main() long int k,s;,s=0;,for(k=1;k=1000;k+) s=s+k;,printf(“ s=%ld “,s); ,累加,思考,（1）给累乘器赋初值，一般为1； （2）用循环语句实现累乘； for（循环变量赋初值；循环条件；循环变量改变规律） （3）循环体设计。 累乘器当前值=累乘器原值*循环变量当前值；,例: 求累乘积。 如：123.100,基本方法:,属于“累乘器”类型问题。,累乘器赋初值,求n!=1 2 3 n,参考程序：,void main() double s=1;,int k;,for(k=1;k=100;k+) s=s*k;,printf(“ s=%lf “,s); ,累乘,思考,例: 判断一个数是否为素数?,一个数x在2，sqrt(x)范围内没有因子，我们就称其为素数（质数）,主要编程方法：循环变量终值法、标记变量法,#include “ math.h “ void main() int x,k; scanf(“ %d “,排除法：如果有因子，不再往下判断是否是素数,循环变量终值法,for(k=2;k=sqrt(x);k+) if(x%k=0) break;,if(ksqrt(x) printf(“ %d is a prime “ ,x); else printf(“ %d is not a prime “ ,x); ,在判断范围内无因子，程序正常终止,有因子，程序非正常终止,#include “ math.h “ void main() int x,k,f=1; scanf(“ %d “,排除法：如果有因子，不再往下判断是否是素数,for(k=2;k=sqrt(x);k+) if(x%k=0) f=0;break; ,if(f=1) printf(“ %d is a prime “ ,x); else printf(“ %d is not a prime “ ,x); ,在判断范围内无因子，程序正常终止,有因子，程序非正常终止,标记变量法,4.2.4 转移语句,1、语句形式： goto 语句标号;,例如: goto label; label: .,语句标号用标识符表示，它的定名规则与变量名相同。,一、goto语句,2、语句执行流程: 在程序执行过程中，如果遇到goto语句，则程序执行流程无条件地转向语句标号后的语句继续执行。,3、说明,语句标号仅仅对goto 语句有效，对其它语句不影响。,同一个程序中，不允许有同名标号。,goto语句通常与条件语句配合使用。可用来实现条件转移、构成循环、跳出循环体等功能,例：分析下面程序的运行结果：,#include “stdio.h“ void main() char c; loop:c=getchar(); if(c=n) goto end; putchar(c); goto loop; end:printf(“The endn“); ,程序运行情况为： 123asd 123asdThe end,二、break语句,(1) 语句形式: break;,(2)作用: 结束break所在的 switch语句。 结束当前循环，跳出break所在的循 环结构。,例：求300以内能被17整除的最大的数。,#include “stdio.h“ void main() int x,k; for(x=300;x=1;x-) if(x%17=0) break; printf(“x=%dn“,x); ,找到满足条件的最大数，结束循环,（1）语句形式: continue;,（2）语句作用: 结束本次循环。,三、continue 语句,（3）语句执行流程: continue语句可以结束本次循环，即不再执行循环体中continue 语句之后的语句，转入下一次循环条件的判断与执行。,例： 求300以内能被17整除的所有整数。,#include “stdio.h“ void main() int x,k; for(x=1;x=300;x+) if(x%17!=0) continue; printf(“%dt“,x); ,while(条件) 语句A; break; 语句 B; ,真,语句B,条件,语句A,break,假,结束循环,break语句与continue语句的区别：,至此位置,while(条件) 语句A; continue; 语句 B; ,真,语句B,条件,语句A,continue,假,结束循环,至此位置,#include “stdio.h“ void main() int a, b; for(a=1,b=1; a=10) break; if(b%3=1) b+=3; continue; printf(“%dn“,a); ,例：分析以下程序的运行结果。,程序运行结果： 4,在循环体语句中又包含有另一个完整的循环结构的形式，称为循环的嵌套。如果内循环体中又有嵌套的循环语句，则构成多重循环。,4.2.5 循环的嵌套,嵌套在循环体内的循环体称为内循环，外面的循环称为外循环。,while 、do-while、for三种循环都可以互相嵌套。,真,真,外循环初始条件,内循环初始条件,内循环体,外循环条件,假,内循环条件,假,内循环循环条件,外循环循环条件,循环结束,二重循环嵌套结构执行流程,例:输出图形:,* * * *,编程分析:,采用双重循环，一行一行输出。,每一行输出步骤：一般3步。 1）光标定位,3）每输完一行光标换行(n),2）输出图形。 例如本题：共4行,若行号用k表示，则每一行有2*k-1个*号。,#include “ stdio.h “ void main() int k1,k2; for(k1=1;k1=k1;k2-) putchar( );,for(k2=1;k2=k1*2-1;k2+) putchar(*);,putchar(n);, ,定位,输出,编程方法： “递推法”,例： 裴波那契数列的第1、2项分别为1、1，以后各项的值均是其前两项之和。求前30项菲波那契数。,所谓递推法就是从初值出发，归纳出新值与旧值间的关系，直到求出所需值为止。新值的求出依赖于旧值，不知道旧值，无法推导出新值。数学上递推公式正是这一类问题。,4.2.6 循环结构程序设计举例,f1-第一个数 f2-第二个数 f3-第三个数 f1=1; f2=1; f3=f1+f2;,以后只要改变f1,f2的值，即可求出下一个数. f1=f2;f2=f3; f3=f1+f2;,递推,void main() long f1=1, f2=1, f3; int k；,参考程序:,printf(“ %ldt%ldt “, f1,f2);,for(k=3;k=30;k+) f3=f1+f2; printf(“ %ldt “,f3); f1=f2; f2=f3; ,注意f1、f2、f3、x 的类型,递推,例：输出100以内的素数。 所谓素数是指只能被1和其本身整除的数。 算法分析：我们先用穷举法来对2100之间所有的数进行判断。在判断一个数n是否是素数时，我们对n用2n-1逐个去除，若某次可以整除则说明n不是素数，跳出该层循环。 如果在所有的数都是未除尽的情况下结束循环，则为素数。程序源代码如下：,main() int n,i; for(n=2;n=n) printf(“t%d“,n); ,例：求解百鸡百钱问题。公元钱五世纪，我国古代数学家张丘建在算经一书中提出了“百鸡百钱”问题：鸡翁一值钱五，鸡母一值钱三，鸡雏三值钱一。百钱买百鸡，问鸡翁、鸡母、鸡雏各几何？ 算法分析：百鸡百钱问题是典型的穷举法问题。我们设x，y，z分别为买的鸡翁,鸡母,鸡雏的个数，则有 x+y+z=100 5*x+3*y+z/3=100 而x，y可能取数的范围为 x：020 y：033 z可以由公式z=100-x-y计算出来。 据此，我们建立一个两重循环，对所有可能的情况进行判别。 程序源代码如下：,#include “stdio.h“ main() int i,j,k; printf(“解百鸡百钱问题n“); for (i=1;i=20;i+) for (j=1;j=33;j+) k=100-(i+j); if (k%3=0 ,习题,k=1;n=263; do k*=n%10; n/=10; while(n); 问最后k的值为多少？,36,习题,2. a=10; b=0; do b+=2; a-=2+b; while(a0); 问最后b的值为多少？循环了多少次？,b=4 循环2次,习题,3. i=1;a=0;s=1; do a=a+s*i; s=-s; i+; while(i=10); printf(“a=%d”,a);,a=0+1-2+3-4+5-6+7-8+9-10,习题,4.运行以下程序，输入right?则下面程序结果为？ #include main() char c; while(c=getchar()!=?) putchar(+c); ,sjhiu,习题,5.,5. main() int i,j; for(i=1;i=10;i+) if(i%3=0) continue; printf(“%3d”,i); printf(“n”); ,/*跳过3的倍数*/,习题,6. main() int a=10,y=0; do a+=2;y+=a; printf(“a=%d y=%dn”,a,y); if(y50)break; while(a=14); ,a=12 y=12 a=16