第5章循环结构的程序设计.ppt

2020/5/16,1,双选择结构:if(表达式)语句1else语句2,单选择结构:if(表达式)语句,4.1条件选择结构,break;,break;,break;,switch(表达式)case常量表达式1:语句组1case常量表达式2:语句组2case常量表达式n:语句组ndefault:语句组n+1,4.2开关选择结构,第5章循环结构的程序设计,三种基本控制结构的流程图,顺序结构,Y,N,An,P,P,A,B,P,P,A,A,5,循环结构程序的设计步骤,1）构造循环体(需要重复执行的部分)。2）寻找循环变量(控制循环的变量)。3）确定循环变量的三个要素：循环变量的初值循环的条件（终值）使循环趋于结束的操作,5.1穷举与迭代算法5.2goto语句5.3while语句5.4do-while语句5.5for语句5.6循环的嵌套5.7循环结构中的跳转语句5.8循环结构程序设计举例,第5章循环结构的程序设计,7,学习重点：1.while、do-while、for语句的格式及执行过程2.循环的嵌套及其执行过程3.break、continue语句的用法学习难点：1.for语句的使用2.循环的嵌套,8,穷举与迭代是两种具有代表性的用循环结构实现的算法。1穷举算法也称枚举算法或试探算法，类似于数学的“完全归纳法”。它是对可能是解的众多候选解按某种顺序进行逐一枚举和检验，并从中找出那些符合要求的候选解作为问题的解。穷举算法的循环控制有两种方法：计数器法与标志法。计数器法是完成测试次数后循环结束。标志法是达到某一目标后，循环结束。,5.1穷举与迭代算法,9,穷举法实例1：录取新生问题。计数器循环法。穷举法实例2：求的近似值。/4=1-1/3+1/5-1/7+，直到最后一项的绝对值小于10-6。标志值循环法。,5.1穷举与迭代算法,10,2迭代算法迭代算法是基于分步递增方式进行求解，如累加和、累乘积、递推等。迭代是一个不断用变量的新值取代变量的旧值，或由变量的旧值递推出变量新值的过程。迭代法实例1：人口增长问题。m=m(1+2%)，设m=12迭代法实例2：求解阶乘。f=f*i,5.1穷举与迭代算法,11,1、goto语句（无条件转移语句）goto标号；注意：标号用标识符表示，用来表示程序的某个位置。,loop:if(i=100)sum=sum+i；i+;gotoloop；,5.2goto语句,12,【例5.3】用goto语句和if语句一起构成循环，求sum=1+2+3+100的累加和。,#includevoidmain()inti=1,sum=0;loop:if(i=100)sum=sum+i；i+；gotoloop；printf(sum=%dn,sum);运行结果:sum=5050,思考：1、sum的初值？2、如何求100！3、程序可否再简化？,13,i=1sum=0,i100,假(0),真(非0),sum=sum+ii=i+1,图5.1用goto求和流程图,输出sum,14,5.3while语句,一般形式:while(表达式)语句,循环体,注意：循环体必须是一条单独的语句或复合语句。,【例5.4】用while语句构成循环，求sum=1+2+3+100的累加和。#includevoidmain()inti=1,sum=0;while(i=100)sum=sum+i;i+;printf(“sum=%dn,sum);,loop:if(in)。(2)用m除以n，余数为r，如果r等于0，则n是最大公因子，算法结束，否则(3)。(3)把n赋给m，把r赋给n,转(2)。,5.3while语句,20,#includevoidmain()intm,n,r;printf(pleasetypeintwopositiveintegersn);scanf(%d%d,5.3while语句,21,#includevoidmain()intm,n,r;printf(pleasetypeintwopositiveintegersn);scanf(%d%d,5.3while语句,22,5.4do-while语句,一般形式：do语句while(表达式);,23,【例5.6】用do-while语句构成循环，求sum=1+2+3+100的累加和。#includevoidmain()inti,sum=0;i=1;dosum=sum+i;i+;while(i=100);printf(“sum=%dn,sum);,while(i=100)sum=sum+i;i+;,5.4do-while语句,24,说明如下:1）do-while先执行循环体，后判断，常称为“改进的直到型”循环语句。2）无论表达式的值是什么，循环体总是先执行一次。3）而在do-while语句的表达式的括号后面则必须加分号，分号是语句结构中不可缺少的一部分，它不是空语句。5）当do-while(1);时，为死循环。6）do-while语句中的表达式与while语句中的表达式一样，可以是任何类型的表达式。,5.4do-while语句,【例5.7】将一个整数的各位数字颠倒后输出。算法：提取最后一位数字，用取模10的余数求得。#includevoidmain()inti,r;printf(Inputanintegern);scanf(%d,26,5.4do-while语句,wlile循环与do-while循环的异同:在一般情况下它们是没区别的，只是while循环先判断条件后执行循环体，而do-while循环先执行循环体后判断条件，它们的结果基本是一样的；只有表达式的值开始就为0时，while循环不执行循环体，而do-while循环执行一次循环体，即do-while至少执行一次循环体时，才不一样。,27,5.4do-while语句,【例5.8】while和do-while区别举例。while语句do-while语句#include#includevoidmain()voidmain()intsum=0，i;intsum=0，i;scanf(“%d”，,28,一般形式：for(表达式1;表达式;表达式)语句,5.5for语句,说明：用于已知循环次数或开始条件和结束条件的重复问题；先判断，后执行；循环体最少执行0次；,变量赋初值,循环条件,修正变量,循环体,29,【例5.9】用for语句构成循环，求sum=1+2+3+100的累加和。#includevoidmain()inti,sum=0;for(i=1;i=100;i+)sum+=i;printf(SUM=%d,sum);,5.5for语句,30,说明如下:1）三个表达式都可以是逗号表达式。例如：inti,j,sum;for(sum=0,i=0,j=100;i=j;i+,j-)sum=sum+i+j;,5.5for语句,31,2）三个表达式都是任选项，都可以缺省，但要注意缺省表达式后，分号间隔符不能缺省。若缺省表达式1：表示该循环无初值，这时应该在for之前为变量赋初值，注意缺省表达式1时，其后的分号不能缺省。例如：i=1;sum=0;for(;i100)break;缺省表达式2时，相当于while(1)语句：,5.5for语句,33,若缺省表达式3：表示循环变量无改变，这样可能产生死循环，为避免死循环，通常把表达式3放在循环体中。例如：for(sum=0,i=1;i=100;)sum=sum+i;i+;将表达式3作为循环体的一部分，也能保证循环正常结束。,5.5for语句,34,若同时缺省表达式1、3，只有表达式2时，for语句相当于while语句。例如下面左右语句都是等价的：i=1;sum=0;i=1;sum=0;for(;i=100;)while(i=100)sum=sum+i;sum=sum+i;i+;i+;对于计次循环，使用for语句的程序比使用while语句的程序简洁。,5.5for语句,35,若三个表达式同时缺省：其形式为“for(;);”，两个分号不能省略。这就要求循环体中要有退出循环的语句。3）循环体为空语句。一般形式为：for(表达式1;表达式2;表达式3);把本来要在循环体内处理的内容放在表达式3中，作用是一样的。例如：for(i=1,sum=0;i=100;sum=sum+i,i+);,5.5for语句,36,【例5.10】求菲波那契数列的前20个数。#includevoidmain()inti,f1,f2,f3;f1=1;f2=1;printf(%10d%10d,f1,f2);for(i=3;i=20;i+)f3=f1+f2;printf(%10d,f3);if(i%5=0)printf(n);f1=f2;f2=f3;printf(n);,5.5for语句,37,【例5.11】输出100以内所有偶数的和与所有奇数的和。#includevoidmain()inti,s1=0,s2=0;for(i=1;i100;i+)if(i%2=0)s1=s1+i;elses2=s2+i;printf(s1=%d,s2=%dn,s1,s2);,5.5for语句,再请看【例5.1】和【例5.2】。,【例5.1】编程求100499之间的所有水仙花数，即各位数字的立方和恰好等于该数本身的数。#includevoidmain()inti,j,k,n;for(n=100;n500;n+)i=n/100;j=(n/10)%10;/*或者j=(n-i*100)/10;也可*/k=n%10;if(i*100+j*10+k=i*i*i+j*j*j+k*k*k)printf(%dn,n);,38,【例5.2】用循环程序求解阶乘。程序如下：#includevoidmain()inti,n;longf=1;scanf(%d,39,40,5.6循环的嵌套,一个循环体内又包含了另一个完整的循环结构，称为循环的嵌套。while、do-while和for这三种循环均可以相互嵌套，即在while循环、do-while循环和for循环体内，都可以完整地包含上述任一种循环结构。嵌套的循环（即多重循环）常用于解决矩阵运算、报表打印这类问题。,41,例如，下面几种都是循环嵌套的形式：(1)while()while().,5.6循环的嵌套,42,(2)dodowhile();while();,(3)for(;).for(;).,5.6循环的嵌套,43,(4)while()dowhile();,(5)for(;)while(),5.6循环的嵌套,44,(6)dofor(;)while();,5.6循环的嵌套,45,使用嵌套的循环，应注意以下问题：（1）在嵌套的各层循环体中，若使用复合语句，应用一对大花括号将循环体语句括起来以保证逻辑上的正确性；（2）内层和外层循环控制变量不应同名，以免造成混乱；（3）嵌套的循环最好采用右缩进格式书写，以保证层次的清晰性。（4）循环嵌套不能交叉，即在一个循环体内必须完整地包含着另一个循环。,5.6循环的嵌套,46,嵌套循环的执行过程：嵌套循环执行时，先由外循环进入内循环，只有在内循环终止之后才能执行外循环，当外循环终止时，程序结束。外循环慢，内循环快。内外循环视为一条语句。,5.6循环的嵌套,47,【例5.12】输出一个图形。#includevoidmain()inti,j;for(i=1;i=4;i+)/*外循环控制行数*/for(j=1;j=4;j+)/*内循环控制每行字符个数*/printf(*);printf(n);,5.6循环的嵌套,48,【例5.12*】输出一个图形。#includevoidmain()inti,j;for(i=1;i=4;i+)/*外循环控制行数*/for(j=1;j=i;j+)/*内循环控制每行空格的个数*/printf(“);/*输出每行前的空格*/for(j=1;j=4;j+)/*内循环控制每行字符的个数*/printf(*);printf(n);,5.6循环的嵌套,49,复习7,1、while语句的功能？2、如何理解s=s+i？(s=46,i=1、2、310),50,复习8,1、在while、do-while和for语句中，什么情况下执行循环体？循环体执行完(结束本次循环）后该如何？2、嵌套循环的执行过程？,51,5.7循环结构中的跳转语句,5.7.1break语句,5.7.2continue语句,52,5.7.1break语句,break语句的两个用途：跳出switch语句；跳出本层循环。,break语句的形式：break；,5.7循环结构中的跳转语句,53,【例5.14】break语句的应用。#includevoidmain()intn;for(n=1;n3)break;m*=i*j;printf(m=%dn,m);结果：m=6,5.7循环结构中的跳转语句,55,5.7.2continue语句,continue语句作用：立即结束本次循环，转去判断循环条件是否成立，决定是否继续下次循环。它没有退出循环体。continue语句的形式：continue;,5.7循环结构中的跳转语句,56,【例5.17】求输入的正数之和。#includevoidmain()inti,n,sum=0;for(i=1;i=10;i+)scanf(%d,5.7循环结构中的跳转语句,57,break和continue语句的区别如下:1）break语句是退出本层循环；continue语句是结束本次循环。2）break语句可以用于循环语句和switch语句中；continue语句只用于循环语句中。3）循环嵌套时，break和continue只影响包含它们的最内层循环，与外层循环无关。,5.7循环结构中的跳转语句,58,【例5.18】break和continue语句的执行情况对比。,#includevoidmain()inti;for(i=1;i=10;i+)if(i=5),break;printf(i=%5dn,i);,#includevoidmain()inti;for(i=1;i=10;i+)if(i=5),continue;printf(i=%5dn,i);,5.7循环结构中的跳转语句,59,【例5.19】编程输出如下形式的乘法九九表。123456789-1246981216101520251218243036714212835424981624324048566491827364554637281问题分析：打印三角形的关键是控制每行打印的列数，规律是：第1行打印1列，第2行打印2列，第9行打印9列,第m行打印m列。,#includevoidmain()intm,n;for(m=1;m10;m+)printf(%4d,m);/*打印表头*/printf(n);for(m=1;m10;m+)printf(_);printf(n);for(m=1;m10;m+)/*被乘数m从1变化到9*/for(n=1;n=m;n+)/*乘数n从1变化到m*/printf(%4d,m*n);printf(n);/*输出换行符，准备打印下一行*/,5.8循环结构程序设计举例,【例5.20】求100200间的全部素数。,算法：m不能被2(m-1)之间的任一整数整除，则m为素数。,#includevoidmain()intm,i;scanf(%d,#includevoidmain()intm,i,n=0;for(m=101;m=m)printf(%d,m);n=n+1;printf(nprimenumber=%dn,n);,101103107109113127131137139149151157163167