《程序控制结构》PPT课件.ppt

第四讲：控制结构（二）,讲师: 程浩,学习目标：,1. 理解while语句的使用规则和相应程序流 程 2. 理解do-while语句的使用规则和相应程序 流程 3. 理解for语句的使用规则和相应程序流程 4. 熟练应用各种循环语句的组合使用 5. 理解break、continue语句的使用特性以及 应用范畴 6. 了解goto语句的使用方法,学习重点：,各种循环语句的组合使用 break、continue语句的使用特性,学习难点：,for语句的循环嵌套,什么是循环？,循环是程序中重复执行，直到满足指定条件才停止的一段代码,一、 while语句(1),while语句的一般形式： while (条件) 语句; 流程图: while语句的执行过程是：当条件成立时执行循环体中的语句，然后再次判断条件，重复上述过程，直到条件不成立结束循环。while语句的特点是：当一开始条件就不成立时，一次也不执行循环语句。,成立,不成立,一、 while语句(2),例4.1 求1+2+ +100的结果。 第一步， 计算 0+1； 第二步， 计算 (0+1)+2； 第 n 步， 计算 (0+1+n-1)+n； 第100步，计算 (0+1+99)+100； 所以只要定义一个变量s，初值为0，则第 1次循环加1，第n次循环加n,直到第100 次循环加100即可 伪代码算法： 定义s、n存放累计的和以及循环次数 累计和清零s=0; 循环变量赋初值n=1; while (n=100) s=s+n; n=n+1; 输出结果s,n=100,s=s+n; n=n+1;,s=0; n=1;,定义s、n,开始,结束,输出s,成立,不成立,一、 while语句(3),#include void main() int s,n; s=0; n=1; while (n=100) s=s+n; n=n+1; printf(“1+2+3+ .+100=%dn“,s); ,一、 while语句(4),上例程序510行也可以改写如下两种常见形式： 形式一：s=1;n=2; 形式二：s=1;n=1; while (n=100) while (n100) s=s+n; n=n+1; n=n+1; s=s+n; 通过以上三种形式的比较，我们可以看到在循环结构中，初值 （包括循环变量初值和计算结果初值等）与循环条件是相互影 响的，所以为了避免出错，可以通过验算循环结构开始和结束 的运行状态，如上例中代入n=1、n=2以及n=99、n=100， 进一步判断是否符合要求。习惯上，累计求和初值为0、累计求 积初值为1，所以我们推荐例4.1的形式。 在循环结构的设计中，特别需要注意的是：避免死循环。循环 体中必须有改变条件的语句，并且可以使程序执行到某一时刻 不满足这个条件而结束循环。,举一反三：从键盘输入n，求1+2+ +n的结果并输出。,二、 do-while语句(1),do-while语句的一般形式： do 循环体语句 while (条件) ； 流程图: do-while语句的执行过程：执行循环体中的语句，然后判断条件，条件成立再执行循环体；重复上述过程，直到条件不成立时结束循环 do-while语句的特点是：当一开始条件就不成立时，已经执行了一次循环语句。 此外特别注意while（条件）后面的分号不要省。,条件,语句段,成立,不成立,二、 do-while语句(2),例4.2 求1+2+ +100的结果。 算法分析同例4.1。 伪代码算法： 定义s、n存放累计的和以及循环次数 累计和清零s=0; 循环变量赋初值n=1; do s=s+n; n=n+1; while (n=100); 输出结果s；,n=100,s=s+n; n=n+1;,s=0; n=1;,定义s、n,开始,结束,输出s,成立,不成立,二、 do-while语句(3),#include void main() int s,n; s=0; n=1; do s=s+n; n=n+1; while (n=100); printf(“1+2+3+ .+100=%dn“,s); ,n=100,s=s+n; n=n+1;,s=0; n=1;,定义s、n,开始,结束,输出s,成立,不成立,二、 do-while语句(4),#include void main() int s,n; s=0; n=1; do s=s+n; n=n+1; while (n=100); printf(“1+2+3+ .+100=%dn“,s); ,#include void main() int s,n; s=0; n=1; while (n=100) s=s+n; n=n+1; printf(“1+2+3+ .+100=%dn“,s); ,二、 do-while语句(5),通过例4.1和4.2可以看到用while语句可以转换为do-while语句，二者唯一不同的是：当一开始条件就不成立时，while语句不执行循环体，而do-while语句执行一次循环体。 程序一：void main() 程序二：void main() int s=0,n=101; int s=0,n=101; while (n=100) do s=s+n;n=n+1; s=s+n;n=n+1; printf (“n=%d,s=%d”,n,s); while (n=100); printf (“n=%d,s=%d”,n,s); 执行结果： 执行结果： n=101,s=0 n=102,s=101,举一反三：求2+4+ +100的结果并输出,三、 for语句(1),for语句的一般形式： for (表达式1；条件；表达式2) 语句 for语句的执行过程是：第一步执行表达式1，第二步判断条件，第三步当条件成立时执行循环体中的语句和表达式2；然后重复第二、三步直到条件不成立结束循环。 for语句可以改写成while语句形式： 表达式1； while (条件) 语句 表达式2； ,条件,语句,成立,不成立,表达式1,表达式2,三、 for语句(2),例4.3 求1+2+ +100的结果 算法分析同例4.1。 伪代码算法： 定义s、n存放累计的和以及循环次数； for (s=0,n=1;n=100;n=n+1) s=s+n; 输出结果s；,n=100,s=s+n;,定义s、n,开始,结束,输出s,成立,不成立,s=0; n=1;,n=n+1;,三、 for语句(3),#include void main() int s,n; for(s=0,n=1;n=100;n=n+1) s=s+n; printf(“1+2+3+ .+100=%dn“,s); ,n=100,s=s+n;,定义s、n,开始,结束,输出s,成立,不成立,s=0; n=1;,n=n+1;,三、 for语句(4),for 语句中的表达式1，一般用于给循环前的某些变量赋初值的（超过一个语句用逗号间隔），如果在循环语句前已经赋过初值，表达式1可以省略，但是其后的分号不能省略。所以上例for语句可以改写如下： s=0;n=1; for ( ; n=100; n=n+1) s=s+n; 表达式2可以是用于修改循环一次后循环变量，确保循环在某一时刻可以结束，如果循环体语句中已经包含控制循环次数的内容，表达式2可以省略，但是表达式2前面的分号不能省略。上例for语句可以变换如下： for (s=0,n=1; n=100 ; ) s=s+n; n=n+1;,三、 for语句(5),表达式1和表达式2也可以是与循环无关的量，甚至条件也可 以省略（如果条件省略，循环体中需要有跳出循环的语句，这 部分内容我们将在下一节中介绍）。但是一般来说，for语句写 成如下形式方便阅读和理解： for (循环变量赋初值;循环条件;循环变量增值) 循环体语句 以上我们介绍了C语言常用的循环语句while语句、do-while语句和for语句。一般情况下三种循环语句可以互相替换，只有当一开始条件就不成立时，while语句和for语句不执行循环体，而do-while语句执行一次循环体。这三种循环语句中for语句最灵活，不仅循环变量的初始化可以放在表达式1中，而且循环变量的增值甚至整个循环体都可以放入表达式2中，所以在C语言中for语句最为常用。 举一反三：求100+99+ +1的结果并输出。,猴子吃桃,猴子吃桃：有一天，一只猴子摘了一些桃子。它吃掉了一半，又吃了一个， 第二天也是这样，吃了所有桃子的一半，又多吃了一个. 到了 第十天，小猴子一看，只有1个桃子了。 求最早的时候，小猴子摘了几个桃子？,1534个桃子,四、 break和continue语句(1),break语句除了可以用在switch语句中，还可以用在循环体中。在循环体中遇见break语句，立即结束循环，跳到循环体外，执行循环结构后面的语句。一般形式为： break; 在循环体中break语句常与if语句搭配使用，并且break语句只能用在switch语句和循环语句中。,四、 break和continue语句(2),例4.4 判断一个数n是否是素数。 如果n不能被2到n-1中的任何一个数整除 n为素数,所以循环让n除以i，i分别等于2 到n-1，如果n不是素数，则2到n-1中至 少存在一个数可以整除n,当i等于第一个 这种数时，除法运算的余数为0,则提前结 束循环，此时i小于n。如果n是素数，则 经过2到n-1之间的除法运算，没有余数 为0的情况，循环由于不满足条件i小于等 于n而结束。 伪代码算法：定义n、i； 输入数n; for (i=2;in;i=i+1) if (n%i= =0) break; if (in) 输出n不是素数 else 输出n为素数。,in,输入n;,定义n,i=2,开始,结束,输出不是素数,不成立,不成立,n%i=0,in,成立,成立,输出是素数,成立,不成立,i=i+1,四、 break和continue语句(2),#include void main() int n,i; scanf(“%d“, ,in,输入n;,定义n,i=2,开始,结束,输出不是素数,不成立,不成立,n%i=0,in,成立,成立,输出是素数,成立,不成立,i=i+1,四、break和continue语句(3),写出下列两段循环语句的输出结果： for (k=1;k5;k=k+1) for (k=1;k5;k=k+1) printf(“*n”); if (k= =3) break; printf(“*n”); 在循环体中break语句常与if语句搭配使用，并且break语句只能用在switch语句和循环语句中。,四、break和continue语句(4),continue语句用于结束本次循环,即在循环体中遇见continue语句，则循环体中continue语句后面的语句不执行，接着进行下一次循环的判定。它的一般形式为: continue; continue语句只用于循环结构的内部，一般同if配合使用。,四、break和continue语句(5),例4.5 统计120之间不能被3整除的数的个数并输出这些数。 算法分析： 当n=1时，输出1，计数加1； 当n=2时，输出2，计数加1； 当n=3时，结束本次循环， 转到第4次循环； 当n=4时，输出4，计数加1； 伪代码算法： 定义n、s； for (n=1,s=0;n=20;n=n+1) if (n%3= = 0) continue； printf(“%dt”,n); s=s+1; 输出统计数s;,n=20,n=1,s=0;,定义n、s,开始,结束,输出n,成立,不成立,n%3= =0,s=s+1,成立,不成立,输出统计结果s,n=n+1,四、break和continue语句(6),#include void main() int n,s; for (n=1,s=0;n=20;n=n+1) if (n%3=0) continue; printf(“%dt“,n); s=s+1; printf(“ntotal:%dn“,s); ,n=20,n=1,s=0;,定义n、s,开始,结束,输出n,成立,不成立,n%3= =0,s=s+1,成立,不成立,输出统计结果s,n=n+1,四、break和continue语句(7),continue语句和break语句用在循环体中的作用是不同的。continue语句只取消本次循环的continue语句后面的内容，而break语句终止了整个循环过程。 continue语句和break语句用在循环体中的作用是不同的。continue语句只取消本次循环的continue语句后面的内容，而break语句终止了整个循环过程。如例4.5中如果continue换成break，则输出结果为： 1 2 total:2,五、循环的嵌套(1),一个循环语句的循环体内包含另一个完整的循环语句，称为循环的嵌套。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。 例4.6 输出下列图形： 1 1 2 1 2 3 1 2 3 4 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5 6 7 8 1 2 3 4 5 6 7 8 9,n 1 2 3 4 5 6 7 8 9,五、循环的嵌套(2),算法分析： 输出共9行，行号变量为n，从1到9，为外循环； 内循环输出1行中各个元素 我们知道： 第一行执行输出1次，输出1 第二行执行输出2次，第1次输出1，第二次输出2； 第n行执行输出n次，第1次输出1，第二次输出2， ，第n次输出n。 所以内循环变量m，执行输出操作从1到n次， 每次输出结果是内循环变量m的值,伪代码算法： 定义m、n； for (n=1;n=9;n=n+1) for (m=1;m=n;m=m+1) printf(“%4d”,m); printf(“n”); ,五、循环的嵌套(3),#include void main() int m,n; for (n=1;n=9;n=n+1) for(m=1;m=n;m=m+1) printf(“%-4d“,m); printf(“n“); ,伪代码算法： 定义m、n； for (n=1;n=9;n=n+1) for (m=1;m=n;m=m+1) printf(“%4d”,m); printf(“n”); ,五、循环的嵌套(4),循环嵌套时注意内循环变量的初始化问题。此外，break只能跳出一层循环（或者一层switch语句结构）。例如： 例4.7 输出3100的所有素数。 伪代码算