第5章循环结构程序设计.ppt

5.1 while语句 5.2 do-while语句 5.3 for 语句 5.4 break、continue和goto语句 5.5 循环的嵌套 5.6 复合结构程序举例,第五章 循环结构程序设计,教学目的和基本要求：,要求学生了解循环结构程序设计，掌握各种循环语句应用的特点及异同点，掌握循环嵌套及复合结构。,教学重点：,各种循环语句应用的特点及异同点。,对于这样的一个问题： 从键盘输入一百个学生的成绩，求总成绩。 从前面所学，有两种解决方法。 1.设一百个变量，分别输入学生的成绩，然后求和。 这种方法浪费内存空间，显然不实际。 2.设一个变量，每次输入一个学生成绩，累加后再输入下一个学生成绩，如下： scanf(“%f”, . 这样重复一百次，然后 输出s的值。,这样写显然非常麻烦。我们注意到程序中的 scanf(“%f”, 两句话是一直重复的，如果能用一种语句，使这两句话能自动的重复执行一百次，就可以简化了书写的麻烦，这就是循环语句。,c语言有while 、 do - while 、和for语句三种循环结构语句。 前两个称为条件循环，即根据条件来决定是否继续循环； 后一个称为计数循环，即根据设定的执行次数来执行循环。,5.1 while语句,while 语句是通过判断循环控制条件是否满足来决定是否继续循环的语句。 一般形式: while (表达式) 语句 表达式为循环控制条件,当表达式的值为非零(满足循环条件),就执行语句, 当表达式的值为零,就退出循环。,while语句执行流程,首先计算表达式,如果表达式的值为非零，执行语句,重新计算表达式,如果表达式的值为0，则跳出循环,如果表达式的值一开始就为0，则语句一次也会被不执行。,while语句举例,问题: 求n个学生的平均成绩 算法: 1 输入 n ; i = 1 , average=0; 2 输入第 i 个学生的score; 3 average += score; i +; 4 当 i= n 重复做2; 5 average /= n ;,main( ) int n, score, i = 1 ; float average=0; printf (“ n enter n:” ); scanf( “%d” , ,5.2 dowhile语句,dowhile 语句的一般形式是: do 语句 while (表达式) 特点： 首先执行语句，再通过判断循环控制条件是否满足来决定是否继续循环。,dowhile语句执行流程,首先计算语句， 再计算表达式。,如果表达式的值为非零， 继续下一次循环,如果表达式的值为0，则跳出循环,如果表达式的值一开始就为0，也会执行一次语句。,main( ) int n, score, i = 0; float average=0; do printf (“ n enter score:” ); scanf( “%d” , ,注意：循环控制变量值在循环体内必须有所改变。,例如: i=1; while (i=100) putchar(*); i+;,这个循环永远不会结束,因为循环控制变量i没有在循环体内被改变，i+; 不属于循环语句。,i+应该在循环体内改变:,i=1; while (i=100) putchar(*); i+; ,5.3 for循环语句,for(表达式1;表达式2;表达式3) 循环体语句,这是c语言最有特点的循环语句。使用最为灵活方便 一般形式：,先计算初值表达式，用于循环开始前设置变量初值。 接着计算循环控制逻辑表达式，控制循环条件，决定循环次数。 执行循环体语句，这个语句也可以是其它循环。 循环控制变量，修改表达式。,执行流程,例: 求 1+2 +99,#include(stdio.h) main() int i,s=0; / *s清0 */ for(i=1;i100;i+) s=s+i; printf(“s=%d”,i;) ,循环语句的多种表示,for( i=0; i100; i+ ) s=s+i;,main() int i=1,s=0; do s=s+i; while (+i100) printf(“s=%d”,i); ,main() int i,s=0; i=0; while(i100) s=s+i; i+; printf(“s=%d”,i); ,for语句的表达式可以省略,如已先给变量赋过值。则可以省略表达式1。,for(;i100;i+),如果想在循环内部改变变量的值，则可以省略表达式3。,for(i=0;i100;),如果都省略的话就相当于while。,for(;i100;) while(i100),全部省略就是死循环。,for(;) (需要用break跳出),逗号表达式,逗号运算符的主要应用就在for语句中。 for语句中的表达式1和表达式3可以是逗号表达式，特别是有两个循环变量参与对循环的控制时。表达式1和表达式3为逗号表达式,将使程序显得非常清晰。,例: for( i=1, j=10 ;i=j; i+, j-),for(i=a,j=b; i=j; i+,j-) 举例,问题: 求 1/100+2/99+1 float s=0.0; for(i=1,j=100; i=j; i+,j-) s = s + i/j;,循环语句流程图,while循环 dowhile循环 for循环,循环语句流程图的统一格式。,5.4 break、continue、goto语句,这一类语句的功能是改变程序的结构，使程序从其所在的位置转向另一处。 这类语句是非结构化语句,非结构化语句之break,它的作用是把流程转向所在结构之后。 在switch分支结构中，使用break语句可以使流程跳出switch分支结构。 同样的，在循环结构中，使用break语句使流程跳出当前的循环层,转向执行该循环结构后面的语句。,简单的说就是跳出当前所在的结构,main( ) int s=0,i=1: for (; ;) s = s+i; i+; if (i100) break; /* 如果 i100,则退出循环*/ printf(“s=%d”,s); 本程序中，当i100时，强行终止for循环，继续执行for语句下一条语句,非结构化语句之continue,continue语句被称为继续语句。执行continue语句,使本次循环提前结束，即跳过循环体中continrue语句下面的尚未执行的循环体语句，但不结束整个循环，继续进行下一次循环的条件判别，条件为真，继续进行执行循环语句。该语句形式为： continue;,例5.4 显示输入的字符, 如果按的是esc键, 则退出循环； 如果按的是enter键, 则不做任何处理，继续输入下一个字符。,#include “conio.h” main( ) char ch； for (； ；) ch=getch()； /*字符输入函数 */ if (ch=27) /* esc键的acsii码为27*/ break； /*退出循环*/ if (ch=13) continue； /*按的是enter:键，跳过字符输出语句*/ putch(ch)； /*显示输入的字符*/ getch( )； /*让程序停一下，拍任意键继续*/ ,非结构化语句之goto,goto被称为无条件转移语句。由两部分组成 goto 标号; 和 标号: 语句,它最大的好处就是可以一下子跳出多重循环，而break却不能做到这点。,#include “stdio.h” main( ) float score , average=0； int n=0； scanf(“%f”, &score)； /* 输入第一个学生的分数 */ if （score=0) /* 表达式为非0, 转移到loop标号处 */ goto loop； average = average /n ； /*求平均成绩average */ end：printf(“%6.2f”, average)； /*输出平均成绩,保留两位小数 */ ,5.5 循环的嵌套,在循环体语句中又有另一个完整的循环结构的形式，称为循环的嵌套。嵌套在循环体内的循环称语句称为内循环，外面的循环语句称为外循环。如果内循环体中又有嵌套的循环语句，称为多层循环。while 、do-while、for三种循环都可以互相嵌套。 循环嵌套的程序中，要求内循环必须被包含在外层循环的循环体中，不允许出现内外层循环体交叉的情况。,00 01 02 03 04 05 10 11 12 13 14 15 20 21 22 23 24 25 30 31 32 33 34 35 40 41 42 43 44 45 50 51 52 53 54 55,输出结果：,执行语句段： for(i=0;i6;i+) for(j=0;j6;j+) printf(“%3d %3d”,i,j); putchar(n); ,循环嵌套举例,问题:输出图形 * * * * * *,分析: 一共6行, 每行的 *数目与行号相同 算法: 行用 i 表示 , 当 i = 6 do 输出 i 个 * 换行 ,int i,j; for ( i=1; i7; i+) printf(“n“); for (j=1; j=i; j+ ) putchar(*); ,循环嵌套举例,问题:输出图形 * * * *,循环嵌套,分析: 一共4行， 第i行输出的空格数为: (7-i+1)/2 第i行输出 i*2-1个*， 算法: 当 i = 7 do 输出 (7-i+1)/2个空格 ; 输出i 个 * 换行 ; i+=2 ; ,main() int i,j; for ( i=1; i=7; i+=2) printf(“n”); for (j=1;j=(7-i+1)/2 ; j+) putchar( ); /*输出 (7-i+1)/2个空格*/ for (j=1;j=i;j+ ) putchar(*); /* 输出i 个 * */ getch(); ,复合程序结构,c语言允许循环语句与分支结构语句联用，即在循环体包含一个完整的分支结构，这样的程序结构被称为复合程序结构。复合程序结构同样必须做到嵌套层次清楚，决不允许出现嵌套层次之间相互交叉的情况。,例：给多个学生的成绩评级。 #include main() int i, score; scanf(“%d“ , /*输入下一个学生的成绩*/ while 结构中嵌套了一个多分支选择结构。,5.6 复合程序结构举例,例1 目标：输入一个年号，判断是否为闰年。 算法：能被4整除且不是100的倍数，或者能被400整除。,#include void main ( ) int year ,leap; printf (“enter year:”); scanf(“%d ”, /*不是闰年leap 置成0*/ if (leap = =1) printf (“%d: is a leap year.”, year)； else printf (“d is not a leap year”, year)； ,例2 目标：找出3至1000内的全部的质数。 算法：从i= 1 开始做 分别用2,3,4,i-1 除i, 如果i被某个数整除 , i是素数。 i+; 测试下一个i;,#include main( ) int i, j ,count,flag; /* 用flag作标志 */ count=0; for(i=3; i=1000; i+) flag = 0; /* 设标志为0 */ for(j=2; j=sqrt(i); j+) if (i % j = =0) /* 用 j 测试 i */ flag = 1; /* 不是素数,设标志为1 */ /* i 测试完毕 */ if(flag = = 0) /* i是素数 */ printf(“%4d, ”, i ); count+; if (count % 8 = = 0) printf(“n” ); /* 每输出8个素数就换行 */ /* 测试下一个 i */ ,习题课： 1.10，130之间，所有整数的平方和。 分析：用变量i从10到130循环，用变量s求和，s初值为0，每次循环，s=s+i * i ;,main() long int i,s=0; for(i=10;i=130;i+) s=s+i*i; printf(“n%d”,s); ,注意：i一定要是 long int 型。,2. 10，150奇数的平方和。 分析：用变量s求和，s初值为0。用变量i从10到150循环，如果i是奇数（i%2!=0）,则s=s+i*i,main() long int i, s=0; for(i=10;i=150;i+) if(i%2!=0) s=s+i*i; printf(“n%ld”,s); ,3. 10，150之间，能被3或7整除的数的平方和。 分析：用变量s求和，s初值为0。用变量i从10到150循环，如果i能被3或7整除（i%3=0|i%7=0）,则s=s+i*i,main( ) long int i,s=0; for( i=10;i=150;i+) if(i%3=0|i%7=0) s=s+i*i; printf(“n%ld”,s); ,4.1，800中能被3和8整除的数的个数。 分析：用变量n求个数，n初值为0。用变量i从1到800循环，如果i能被3和8整除（i%3=0&i%8=0）,则n+,main( ) int i,n=0; for(i=1;i=800;i+) if(i%3=0 ,5.s=1+1/（2*2）+1/（3*3）+1/（m*m）,求m=50时的s(结果保留4位小数) 分析：用变量s求和，s初值为0。用变量i从1到50循环，s=s+1/（i*i） main( ) int i; float s=0; for(i=1;i=50;i+) s=s+1.0/(i*i) printf(“n%.4f”,s); ,6.求100以内最小的自然数n，使1*1+2*2+3*3+n*n5500 分析：用变量s求和，s初值为0。用变量n从1开始循环，每次i增加1，如果s5500,循环结束。 main() int n=1,s=0; do s=s+n*n; n=n+1; while(s=5500); printf(“nn=%d”,n-1); ,7.a1=1 a2=1/(1+a1) an=1/(1+an-1),求a25(结果保留10位小数) 分析：用变量a求项，a初值为1。用变量i从2到25循环，a= 1/(1+a) main( ) int i; float a=1; for(i=2;i=25;i+) a=1/(1+a); printf(“n%.10f”,a); ,8.1/1!+1/2!+.+1/10!(结果保留10位小数) 分析：用变量s求和，s初值为0。用变量a求阶乘，a初值为1。用变量i从1到10循环，a=a*i,s=s+1/a。 main( ) int i; long int a=1; float s=0; for(i=1;i=10;i+) a=a*i; s=s+1.0/a; printf(“n%.10f”,s); ,9.求s=1+1/3+(1*2)/(3*5)+(1*2*n)/(3*5*(2*n+1)当n=40时的值。（结果保留10位小数） 分析：用变量s求和，s初值为1。用变量a用来求项的分子，变量b求项的分母，a、b初值均为1。用变量n从1到40循环，a=a*n,b=b*(2*n+1),s=s+a/b。 main() float s=1; int n; long int a=1,b=1; for(n=1;n=40;n+) a=a*n; b=b*(2*n+1); s=s+(float)a/b; printf(“ns=%.10f”,s); ,10.数列 1,1,2,3,5,8有f(n)=f(n-1)+f(n-2),f(1)=1,f(2)=1,求 f(40) 分析：用 变量f1、f2、f作为数列相邻的三项，初值f1=1,f2=1。用变量n从3到40循环，f=f1+f2,f1=f2,f2=f. main( ) long int f1=1,f2=1,f,n; for( n=3;n=40;n+) f=f1+f2; f1=f2; f2=f; printf(“nf=%ld”,f); 作业：求14万之内的最大的f（n）.,11.求2/1,3/2,5/3,8/5的前30项之和（保留4位） 分析：此数列特征为后一项的分子是前一项的分子与分母的和，后意项的分母为前一项的分子。用变量s求和，s初值为0。用变量a用来求项的分子，变量b求项的分母，c为中间变量，初值a=2，b=1。用变量i从2到30循环,c=a,a=a+b,b=c,s=s+a/b; main( ) float s=2,a=2,b=1,c; int i; for( i=2;i=30;i+) c=a; a=a+b; b=c; s=s+a/b; printf(“n%.4f”,s); ,12. sn=1-1/3+1/5-1/7+1/(2n-1) 求s(100)（保留4位小数） 分析：用变量s求和，s初值为0。用变量n从1到100循环，如果n是奇数（n%2!=0）,s=s+1/(2*n-1),否则s=s-1/(2*n-1) 。 main( ) int n; float s=0; for( n=1;n=100;n+) if(n%2!=0) s=s+1.0/(2*n-1) else s=s-1.0/(2*n-1); printf(“n%.4f”,s); ,13.求20,700间素数的个数。 分析：用变量n求个数，n初值为0。用变量a从20到700循环，如果a是素数，则n值加一。判断素数的方法：用变量i从2到a-1循环，如果存在i使得a%i=0，则a不是素数，否则，a是素数。 main( ) int a,n=0,i; for( a=20;a=700;a+) for( i=2;i=a-1;i+) if(a%i=0) break; if(i=a) n+; printf(“nn=%d”,n); ,14.求1000以内最大的20个素数之和。 分析：用变量s求和，s初值为0。用变量i统计以求得素数的个数，i初值为1。用变量a从1000到1循环，如果a是素数，并且i值小于等于20，则s=s+a,i+。当i值大于20时，跳出循环。素数求法同上题，用变量j从2到a-1循环。 main( ) int a,s=0,i=1, j; for( a=1000;a=1;a-) for( j=2;j20) break; printf(“n%d”,s); ,15.200,1000的双胞胎数的对数。双胞胎数：两素数差为2称为双胞胎数。 分析：用变量n统计以求得双胞胎数的对数，n初值为0。用变量a从200到998循环，如果a是素数，则令变量b=a+2，如果b也是素数，则n值增1。素数求法同前，用变量i循环。 main( ) int a,b,n=0,i; for(a=200;a=998;a+) for(i=2;ia;i+) if(a%i=0) break; if(a=i) b=a+2; for(i=2;ib;i+) if(b%i=0) break; if(b=i) n+; printf