10 《C语言程序设计》教案 第三章 程序的控制结构(6)—循环结构 while和do while

C 语言程序设计 课程教案表 课时安排 2授课题目 第三章 程序的控制结构 6 循环结构 while 和 do while 授课时间 教学目的和要求 1 掌握 while 语句 do while 语句 2 熟悉 三种循环语句 教学内容 1 基本内容 1 while 语句 2 do while 语句 3 for 语句 2 重点 三种循环语句 讲课进程和时间分配 1 问题引入 回顾 if 语句和 for 语句 15 分钟 2 while 语句 35 分钟 1 while 语句 格式 while 条件表达式 语句序列 执行过程 先计算 while 后面的表达式的值 如果其值为 真 则执行循环体 在执行完循环 体后 再次计算 while 后面的表达式的值 如果其值为 真 则继续执行循环体 如果表达 式的值为假 退出此循环结构 说明 1 循环体可以是一条简单的语句 也可以由多个语句组成 若是 2 个语句以上必须 用 括起来 形成复合语句 2 在循环体中应有使循环趋向于结束的语句 即设置改变循环条件的语句 3 while 语句又称 当型 循环结构 其特点是先判断表达式的值 然后执行循环体 中的语句 如果表达式的值一开始为假 值为 0 则直接执行循环体下面的语句 思考 如何求 1 2 3 4 100 算法 1 直接写出算式 用变量 sum 存放和 sum 1 2 3 4 5 100 考虑 1 2 3 100 可以改写为 1 2 3 100 sum 0 sum sum 1 sum sum 2 sum sum 3 sum sum 100 规律 每一步都是两个数相加 加数总是对上一步加数增加 1 后参与本次加法运算 被 加数总是上一步加法运算的和 可以考虑用一个变量 i 存放加数 一个变量 sum 存放上一步 的和 那么每一步都可以写成 sum i 根据规律上述式子可以改成 sum sum i i i 1 sum sum i i i 1 sum sum i i i 1 规律 若 i 小于或等于 100 重复执行该算式 循环条件 循环体 算法 2 分析 设想用 sum 作为累加器 初值为 0 利用 sum i i 依次取值为 1 2 100 此分析需要解决的 3 个问题 1 sum 0 i 1 2 每执行一次 sum i 后 i 增 1 i i 1 3 判断如果 i 小于或等于 100 重新执行步骤 2 否则停止计算 main int i s 0 i 1 while i 100 i 100 为循环条件 s s i i 改变 i 的值 printf s d s 运行结果 s 5050 说明 循环结构的三个术语 1 循环条件 循环结构中的条件表达式如 while i 100 其中 i 100 就是循环条件 2 循环体 在每个循环周期均要执行一次的语句序列 如 while 下用 括起来的语句序列 3 循环控制变量 能够决定控制条件是真是假的量 如 while i 100 中的变量 i 要写出一个正确的循环结构 对控制变量要做三方面的工作 1 对循环控制变量赋初值 2 将循环控制变量写入正确的控制条件 3 对循环控制变量 值的更新 使用 while 语句需要注意以下几点 while 语句的特点是先计算表达式的值 然后根据表达式的值决定是否执行循环体中的 语句 因此 如果表达式的值一开始就为 假 那么循环体一次也不执行 当循环体为多个语句组成 必须用 括起来 形成复合语句 在循环体中应有使循环趋于结束的语句 以避免 死循环 的发生 下列情况 退出 while 循环 条件表达式不成立 为零 循环体内遇 break goto 无限循环 while 1 循环体 例 分析程序的运行结果 include main int i 1 sum 0 while i 100 printf i d sum d n i sum i printf sum d n sum 结果 程序将不停的打印 i 1 sum 无法正常终止的程序 称为 死循环 结论 在 while 语句循环体中 一定要有能够对循环 控制条件产生影响的语句 避免出现 死循环 现象 例 显示 1 10 的平方 include main int i 1 while i 10 printf d d d n i i i i i 运行结果 1 1 1 2 2 4 3 3 9 4 4 16 5 5 25 6 6 36 7 7 49 8 8 64 9 9 81 10 10 100 练习 对下列程序段叙述正确的是 int k 0 while k 0 k k 1 A while 循环执行 10 次 B 无限循环 C 循环体一次也不被执行 D 循环体被执行一次 下面程序的运行结果是 main int s 0 i 1 while s 10 s s i i i printf d i A 4 B 3 C 5 D 6 对以下程序段 描述正确的是 int x 0 s 0 while x 0 s x printf d s A 运行程序段后输出 0 B 运行程序段后输出 1 C 程序段中的控制表达式是非法的 D 程序段循环无数次 下面程序段的运行结果是 int n 0 while n 7 a printf d a A 10 9 8 B 9 8 7 C 10 9 8 7 D 9 8 7 6 3 do while 语句 20 分钟 do while 语句的一般形式 格式 do 语句 while 表达式 功能 先执行 语句 后判断表达式的值 执行过程 先执行一次指定的语句 然后判断表达式的值 当表达式的值为非零 真 时 返回重新执行该语句 如此反复 直到表达式的值等于 0 为止 此时循环结束 结构流程 图如图 5 3 所示 说明 1 循环体如果包含一个以上的语句 应该用花括弧括起来 以复合语句形式出现 2 do while 语句与 while 语句都是循环语句 但有区别 do while 语句先执行一次 循环体 然后再回去判断条件是否成立 比 while 语句多执行一次 该语句用来实现 直到 型 循环结构 例 计算 1 2 100 main int i 1 sum 0 do sum sum i i while i 100 printf the sum is d sum 例 求正整数 5 的阶乘 即求 5 main float fact 1 0 int i 1 do fact fact i i while i 5 printf the 5 is f fact 说明 do while 循环 总是先执行一次循环体 然后再求表达式的值 因此 无论表 达式是否为 真 循环体至少执行一次 do while 循环与 while 循环十分相似 它们的主要区别是 while 循环先判断循环条件 再执行循环体 循环体可能一次也不执行 do while 循环先执行循环体 再判断循环条件 循环体至少执行一次 其它 复合语句 避免死循环要求同 while 循环 练习 以下程序段的执行结果是 main int y 4 do y while y printf d n y A 1 B 1 C 2 D 0 以下程序段的执行结果是 main int a 1 b 10 do b a a while b 0 printf d d n a b A 3 11 B 2 8 C 1 1 D 4 9 以下说法正确的是 x 1 do x x x while x A 无限循环 B 循环执行两次 C 循环执行一次 D 有语法错误 4 总结 10 分钟 学过的三种循环语句 循环结构的基本组成部分 小结 循环变量 条件 状态 的初始化 循环变量 条件 状态 检查 以确认是否进行循环 循环变量 条件 状态 的修改 使循环趋于结束 循环体中 循环体处理的其它工作 2 三种循环的比较 循环变量初始化 while 和 do while 循环 循环变量初始化应该在 while 和 do while 语句之前完成 而 for 循环 循环变量的初始化可以在表达式 1 中完成 循环条件 while 和 do while 循环只在 while 后面指定循环条件 而 for 循环可以在 表达式 2 中指定 循环变量修改使循环趋向结束 while 和 do while 循环要在循环体内包含使循环趋 于结束的操作 for 循环可以在表达式 3 中完成 for 循环可以省略循环体 将部分操作放到表达式 2 表达式 3 中 for 语句功能强 大 while 和 for 循环先测试表达式 后执行循环体 而 do while 是先执行循环体 再 判断表达式 所以 while for 循环是典型的当型循环 而 do while 循环可以看作是 直到型循环 三种基本循环结构一般可以相互替代 不能说哪种更加优越 具体使用哪一种结构 依赖于程序的可读性和程序设计者个人程序设计的风格 偏好 对计数型的循环或确切知道循环次数的循环 用 for 比较合适 对其它不确定循环 次数的循环 许多程序设计者喜好用 while do while 循环 5 多重循环 10 分钟 一个循环结构程序的循环体包含另一个循环 形如 for for while while while for 例 5 12 求出 1 100 间的全部素数 提示 素数 质数 是除了 1 和它本身以外 不能够被其它数除尽的数 例 3 5 7 11 等 判断一个素数 数 m 用 2 m 1 除 若都除不尽 则 m 是素数 程序代码 main int m n 0 i k for m