第五章(课后作业).docx

第5章 循环结构及其应用学习目标： 掌握循环结构的应用场合，循环结构的设计，循环语句的用法，设计循环结构程序。学习内容： while循环，do-while循环，for循环，break语句，循环嵌套，循环结构程序设计方法。5.1 一个循环结构程序实例。要在计算机屏幕上输出30个“*”，可以使用输出函数printf()一次完成，但是程序中要重复输入30次“*”。其实同样的操作可以换一个思路完成，那就是让计算机重复30次输出一个“*”的工作，而输出一个“*”的工作很容易用printf()语句来实现。【例5-1】输出30个“*”。【编程思路】（1）定义变量i，并赋初值为1，用i来进行计数器。（2）使用循环结构重复执行输出一个“*”的过程。（3）每次输出一个“*”，让计数器加1，当计数器超过30就停止重复工作。【程序代码】#include main()int i=1;while(i=30) printf(*);i+;printf(n);提示：本例中如果去掉语句i+；，就会出现死循环。5.2 实现循环结构的语句C语言提供了三种实现循环结构的语句：while语句、do-while语句和for语句。虽然3个语句的语法规则不同，但在使用上很相似，一般情况下可以相互转换。当然它们有各自的特点，在实际应用中还是要根据具体情况选择恰当的循环语句。5.2.1 while语句while语句用于当型循环结构，其一般形式为：while(表达式) 循环体语句while语句的执行过程是：首先计算表达式的值，若结果为“真”（非零），则执行循环体语句；然后再计算表达式的值，重复上述过程，直到表达式的值为“假”（零）时结束循环，流程控制转到while语句的下一条语句。小测验：根据while语句的执行过程，下面程序的输出结果为： #include main()int x=0,n=0;while(x30)x=(x+1)*(x+1);n=n+1;printf(n=%dn,n);【例5-2】显示110的平方。【程序代码】#include main()int i=1;while(i=10)printf(%d*%d=%dn,i,i,i*i);i+;使用while循环结构时应注意以下几点：（1）while循环的特点是先判断条件后执行循环体语句。（2）while循环中的表达式一般是关系表达式或逻辑表达式，也可以是其他任何合法的表达式。（3）循环体语句可以是一个语句，也可以是多个语句，当只有一个语句时，外层的大括号可以省略，如果循环体是多个语句时，一定要用花括号“”括起来，以复合语句的形式出现。（4）循环体内一定要有改变循环条件的语句，使循环趋于结束，否则循环将无休止地进行下去，即形成“死循环”。【例5-3】求1到100的自然数之和，即计算sum=1+2+100.【程序代码】#include main()int i,sum=0;i=1;sum=0;while(i=100)sum+=i;i+;printf(sum=%dn,sum);小测验：针对【例5-3】，思考下列问题：（1）是否可以不给sum和i赋初值？（2）是否可以将i+改成i=i+1？（3）是否可以将i+放置在sum=sum+i之前？（4）在循环结束后，i的值是多少？（5）如果求1100之间的奇数和，即计算sum=1+3+5+99，程序该如何修改？（6）求sum=1-2+3-4+5-100，程序该如何修改？5.2.3 do-while语句do-while语句属于直到型循环，其一般形式为：do 循环体语句while(表达式)；例如：下面是一个可以输出30个“*”的do-while语句：i=1;doprintf(*);i+;while(i=30);do-while语句的执行过程是：首先执行一次循环体语句，然后计算表达式（循环条件）的值，若结果为“真”（非零），返回执行循环体语句，重复上述步骤，知道表达式的值为“假”（零）时结束循环，流程控制转到while语句的下一条语句。【例5-4】把【例5-3】（求1100的和）用do-while语句改写。【程序代码】#include main()int i=1,sum=0;dosum=sum+i;i+;while(i=100);printf(sum=%dn,sum);使用do-while循环结构是应注意以下几点：（1）do-while循环结构的特点是先执行循环体后判断条件，因此不管循环条件是否成立，循环体语句都至少被执行一次。这是他与while循环的本质区别。（2）不论循环体是一个语句还是多个语句，花括号“”都不要省略。（3）避免出现“死循环”。（4）注意do-while循环最后的分号“；”不能省略。【例5-5】求n!，即求n的阶乘，n由键盘输入。#include main()int i=1,n;long s=1;printf(please input n:);scanf(%d,&n);dos=s*i;i+;while(i=n);printf(%d! = %ldn,n,s);小测验：针对【例5-5】，思考下列问题：（1）为什么不给s赋初值0，而赋初值为1？（2）为什么要把变量s定义为long？（3）当输入的n值较大时，如20，程序会怎么样呢？如何解决？5.2.3 for语句for语句属于当型循环，其一般形式为：for(表达式1; 表达式2; 表达式3)循环体语句 例如：下面是一个可以输出30个“*”的for语句：for(i=1;i=30;i+)printf(*);for语句的执行过程是：（1）首先进行表达式1的计算。（2）判断表达式2的值，若值为“真”（非零），则执行循环体语句，然后转（3）执行；若为“假”（零），循环结束。（3）进行表达式3的计算，然后转至第（2）步重复执行。小测验：根据for语句的执行过程，写出下面程序段的输出结果。（1）for(i=1;i10;x-=2) printf(%dn,x);【例5-6】把例5-3（求1100的和）用for语句改写。【程序代码】#include main()int i,sum=0;for(i=1;i=100;i+)sum=sum+i;printf(sum=%dn,sum);本例中for语句的3个表达式实现了程序中的3个功能，即循环变量赋初值、循环条件和循环变量递增，因此写法更简洁。小测验：针对上面实例，思考下列问题：（1）如果将i=1放置在for循环之前，即在for循环外提前对循环变量赋初值，那么for语句该怎么书写？（2）修改程序，计算1+3+5+99的值。使用for语句时应注意以下几点：（1）for循环相当于下面的while循环：表达式1：while（表达式2）循环体语句 表达式3;（2）for语句有3个表达式，它们之间由分号“；”分隔，不能更换成其他分隔符号。（3）有时根据需要可以将for语句格式中的部分或所有表达式省略，比如可以写成如下形式：for( ;表达式2;表达式3)循环体语句例5-6中代码可以改写为：int i=1,sum=0;for( ;i=100;i+)sum=sum+I;for语句还可以写成其他多种形式，不过建议最好还是使用规范的语句形式。由于经常用表达式1进行循环变量的赋初值，用表达式2控制循环结束，用表达式3控制循环变量的递增或递减，所以规范的for语句形式为：for(循环控制变量赋初值; 循环条件;循环控制变量增/减值)循环体语句【例5-7】把100200之间的不能被3整除的数输出。【程序代码】#include main()int n;for(n=100;n=200;n+)if(n%3!=0)printf(%d ,n);小测验：（1）例5-7中输出的数据比较多，如果要求每行只输出10个数，程序应该如何修改？（2）在所有的两位数中，个位数比十位数大的两位数有多少个？是哪些数？编写程序完成。【例5-8】判断正整数m是不是素数，m由键盘输入。【程序代码】#include main()int m,i,flag=0;scanf(%d,&m);for(i=2;i=m-1;i+)if(m%i=0)flag=1;break;if(flag=0)printf(%d是素数！n,m);elseprintf(%d不是素数！ n,m);本例中用到了break语句。在switch语句中我们已经接触过break语句，它的功能是跳出switch语句，那么在循环结构中使用break语句，其作用是跳出循环语句。需要注意的是：一般只有在switch结构和循环结构中使用break语句，其作用是跳出该结构。小测验：素数判断中能否不使用break语句？【例5-9】程序预期输出半径为110的圆的面积，但是如果有面积值超过100时，则停止执行。【程序代码】#include #define PI 3.14main()int r;float area;for(r=1;r100)break;printf(半径为%d的圆面积为：%fn,r,area);5.3 循环嵌套一个循环体内又包含了另一个完整的循环结构，这种循环称为循环的嵌套。使用循环嵌套时，三种循环语句可以自身嵌套，也可以互相嵌套。例如：分析下面程序段，理解循环嵌套。（1）for(k=1;k=5;i+)printf(*);输出结果为：*（2）for(i=1;i=3;i+)for(k=1;k=5;k+)printf(*);输出结果为：*显然，上面程序是for循环中又包含了一个for循环，属于两层循环结构。外层循环用变量i控制，内循环用变量k控制，外循环i从13循环3次，外循环每执行一次，内循环k从15循环5次，所以输出结果为3*5=15个“*”。（3）for(i=1;i=3;i+)for(k=1;k=5;k+)printf(*); printf(n); 输出结果为：*可以看出，上面程序段仍然输出15个“*”，不过因为加入了换行操作，输出的是3行5列的“*”方阵。小测验：如果要输出以下效果，循环该如何设计？*【程序代码】#include main()int i,j;for(i=1;i=5;i+)for(j=1;j=i;j+)printf(*);printf(n);【例5-14】输出100200之间（包括100和200）的所有素数。【程序代码】#include main()int m,i,flag,n=0;for(m=100;m=200;m+)flag=0;for(i=2;im;i+)if(m%i=0)flag