第05章循环结构程序设计 全国计算机等级考试二级 C语言程序设计培训

第五章循环结构程序设计 5 1while语句5 2do while语句5 3for语句5 4goto语句以及用goto语句构成的循环5 5break语句和continue语句5 6循环的嵌套5 7循环结构程序设计举例 在C语言中可以用以下语句来实现循环 1 用goto语句和if语句构成循环 2 用while语句 3 用do while语句 4 用for语句 循环 就是在给定的条件成立时反复执行某一程序段 被反复执行的程序段称为循环体 5 1while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 编程求 S 1 2 3 100 0 S 1 2 100 S 1 S S 2 S S 100 S 作100次加法 S i S 累加器 计数器 i 1 s 0 while i 100 s s i i printf n1 2 3 100 d s 循环变量的初始化计数器的初始化 累加器的初始化 循环控制条件 累加 修改循环变量 循环语句的三要素 循环次数不固定的循环语句 例5 1 编程求 直到累加的和大于或等于10000为止 includevoidmain inti sum i 1 sum 0 while sum 10000 sum i i i printf n d sum d n i 1 sum 变量赋初值 循环条件 累加 改变循环条件 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 例5 3用迭代法求方程f x x3 x 1的根 要求误差小于1e 6 迭代法是一种逐次逼近法 这种方法使用某个固定公式 迭代公式 反复校正根的近似值 使之逐步精确化 直至满足精度要求的结果 迭代法的求根过程分成两步 1 先提供根的某个猜测值 即所谓迭代初值 2 将迭代初值逐步加工成满足精度要求的根 迭代法的设计思想是 将隐式方程归结为计算一组显式公式 也就是说 迭代过程实质上是一个逐步显式化的过程 include stdio h include math h voidmain doublex0 x1 x0 0 0 x1 pow x0 1 1 3 0 while fabs x1 x0 1e 6 x0 x1 x1 pow x0 1 1 3 0 printf f n x1 国家等级考试练习 1 若有以下程序 main inty 10 while y printf y d n y 程序运行的结果是 a y 0b y 1c y 1d 死循环 B 2 有以下程序 main intx 0 y 5 z 3 while z printf d d d n x y z 程序执行后输出的结果是 3 2 1 3 有以下程序main intk 5 n 0 while k 0 switch k default break case1 n k case2 case3 n k k printf d n n 程序运行后的结果是 a 0b 4c 6d 7 D 4 有以下程序 若运行时从键盘输入18 11 则程序的输出结果是 main inta b printf Entera b scanf d d 5 以下程序的输出结果是 main intn 12345 d while n 0 d n 10 printf d d n 10 11 54321 5 2do 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 编程求 直到累加的和大于或等于10000为止 includevoidmain inti sum i 1 sum 0 do sum i i i while sum 10000 printf n d sum d n i 1 sum 变量赋初值 循环条件 累加 改变循环条件 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 国家等级考试练习 1 有以下程序段intn t 1 s 0 scanf d 为了使程序不陷入死循环 从键盘输入的数据应该是 a 任意正奇数b 任意负偶数c 任意正偶数d 任意负奇数 D 2 若变量已正确定义 有以下程序段i 0 doprintf d i while i printf d n i 其输出结果是 a 0 0b 0 1c 1 1d 死循环 B 3 执行下面程序段的结果是 intx 234 do printf 3d n x while x 234 5 3for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 循环体 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 4 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 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 i 100 break sum sum i 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 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 如 sum 0 i 1 for if i 100 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 国家等级考试练习 1 有以下程序main inti for i 1 i 40 i if i 5 0 if i 8 0 printf d i printf n 则执行后的输出结果是 a 5b 24c 32d 40 C 2 若有以下程序段 且变量已正确的定义和赋值for s 1 0 k 1 k n k s s 1 0 k k 1 printf s f n n s 请填空 使下面程序段的功能与之完全相同s 1 0 k 1 while s s 1 0 k k 1 printf s f n n s k n k 3 有以下程序 includemain inty 9 for y 0 y if y 3 0 printf d y 程序运行的结果是 a 741b 963c 852d 875421 C 4 设j为int型变量 则下面for循环语句的执行结果是 for j 10 j 3 j if j 3 j j j printf d j 74 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5 4 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 voidmain longintk 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5 5 求累乘积 如 1 2 3 100 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 voidmain doubles 1 intk for k 1 k 100 k s s k printf s lf s 累乘 思考 例5 6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 voidmain intx 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 k sqrt x printf disaprime x elseprintf disnotaprime 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 voidmain intx 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 disaprime x elseprintf disnotaprime 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 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 f1 1 f2 1 f3 2 f4 3 fn fn 1 fn 2 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 voidmain longf1 1 f2 1 f3 intk 参考程序 printf ld t ld t f1 f2 for k 3 k 30 k f3 f1 f2 printf ld t f3 f1 f2 f2 f3 注意f1 f2 f3 x的类型 递推 1 break语句 1 语句形式 break 2 作用 结束break所在的switch语句 结束本层循环 跳出break所在的循环结构 5 5break语句和continue语句 例5 10 求300以内能被17整除的最大的数 include stdio h voidmain intx k for x 300 x 1 x if x 17 0 break printf x d n 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 2 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 对于while和do while而言 转而执行条件的判断 对于for语句而言 转而执行表达式3 例5 11 求300以内能被17整除的所有整数 include stdio h voidmain intx k for x 1 x 300 x if x 17 0 continue printf d t 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 4 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 voidmain inta b for a 1 b 1 a 10 break if b 3 1 b 3 continue printf d n a 例5 12 分析以下程序的运行结果 程序运行结果 4 国家等级考试练习 1 有以下程序main inti 0 s 0 for if i 3 i 5 continue if i 6 break i s i printf d n s 程序运行后的输出结果是 a 10b 13c 21d 死循环 D 2 有以下程序main inta 1 b for b 1 b 8 break if a 2 1 a 5 continue a 3 printf d n b 程序运行后的输出结果是 a 3b 4c 5d 6 B 3 有以下程序的运行结果是 main inti j for i 1 i 10 i if i 3 0 continue printf 3d i printf n a 12457810b 12345678910c 369d 123 A 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 5 6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 循环语句之间的关系 for i 1 i 3 i for j 1 j 3 j printf printf n 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 国家等级考试练习 1 有以下程序main inti j for i 1 i 4 i for j i j 4 j printf d d d i j i j printf n 程序运行后的输出结果是 B a 1 1 11 2 21 3 32 1 22 2 43 1 3 b 1 1 11 2 21 3 32 2 42 3 63 3 9 c 1 1 11 2 22 2 4 1 3 32 3 63 3 9 d 1 1 12 1 22 2 43 1 33 2 63 3 9 2 有以下程序main inti j x 0 for i 0 i 2 i x for j 0 j 3 j if j 2 continue x x printf x d n x 程序运行后的输出结果是 a x 4b x 8c x 6d x 12 B 3 执行以下程序后 输出 的个数是 includemain inti j for i 1 i 5 i for j 2 j i j putchar 6 例5 13 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 例如本题 共4行 若行号用i表示 1 光标定位 输出空格代替 每行输出4 i个空格 3 每输完一行光标换行 n 2 输出图形 则每一行有2 i 1个 号 include stdio h voidmain inti j k for i 1 i 4 i for j 1 j 4 i j printf for k 1 k 2 i 1 k printf printf n 例5 7用0 9这十个数字可以组成多少无重复的三位数 编程方法 枚举法 按问题本身的性质 一一列举出该问题所有可能的解 并在逐一列举的过程中 检验每个可能解是否是问题的真正解 若是 我们采纳这个解 否则抛弃它 对于所列举的值 既不能遗漏也不能重复 include stdio h voidmain a b c代表百位 十位 个位 inta b c num 0 for a 1 a 9 a for b 0 b 9 b for c 0 c 9 c if a b 5 7循环结构程序设计举例 例5 14 求 include stdio h voidmain floats 0 f1 2 f2 1 f 1 t n 累加器赋初值 for n 1 n 10 n s s f f1 f2 累加器当前值 累加器原来的值 新的要加的数据 f f 1 t f2 f2 f1 f1 f1 t 为求下一个要加的数据做准备 printf s f n s 例5 15 输入任意一个整数 将其逆序输出 例如输入1234 输出4321 include stdio h voidmain longy n scanf ld 例5 16 猴子第一天摘下若干个桃子 当即吃了一半 又多吃了一个 以后每天早晨猴子都吃掉前一天剩下的一半多一个 到第5天时 猴子再去吃桃子时发现只剩下1个桃子 问第一天猴子摘了多少个桃子 include stdio h voidmain intx0 1 n x1 for n 4 n 1 n x1 x0 1 2 x0 x1 printf d x 例5 17 猜数游戏 任意设置一个整数 请用户从键盘上输入数据猜想设值的数是什么 告诉用户是猜大了还是小了 10次以内猜对 用户获胜 否则 告诉用户设置的数据是什么 include stdio h voidmain intnum 123 x n printf hint 0num printf bigger n if x num printf smaller n if n 11