某高校循环程序设计基础系 .ppt

5,第五章,循环程序设计,2020年6月7日星期日,2,重庆理工大学计算机学院基础教研室,在C语言中可用以下语句构成循环：ifgotowhiledowhilefor其中ifgoto是通过编程技巧(if语句和goto语句组合)构成循环功能。而且goto语句将影响程序流程的模块化，使程序可读性变差，所以结构化程序设计主张限制goto语句的使用。其他三种语句是C语言提供的循环结构专用语句。,2020年6月7日星期日,3,重庆理工大学计算机学院基础教研室,循环结构两大要素：循环条件p结束循环的条件表达式循环体A循环执行的语句或语句组设置循环条件要特别注意确定：循环变量的初值循环变量的终值循环变量的变化规律,名词解释无限循环死循环,名词解释空循环,2020年6月7日星期日,4,重庆理工大学计算机学院基础教研室,【例二】main()intn=0,sum=0;loop:if(sum=10000)gotoend;sum+=n;+n;gotoloop;end:printf(“n=%dn”,n);,直到型,当型,1、ifgoto语句循环结构,【例一】main()intn=0,sum=0;loop:sum+=n;+n;if(sum=10000)gotoloop;printf(“n=%dn”,n);,2020年6月7日星期日,5,重庆理工大学计算机学院基础教研室,2、while语句循环结构,【例三】main()intn=0,sum=0;while(sum=10000)sum+=n;+n;printf(“n=%dn”,n);,当型,一般形式while(条件表达式)循环体；用于构成当型循环：先判断后执行/条件为真继续循环，直到条件为假时结束循环。【注意】条件表达式或循环体内应有改变条件使循环结束的语句，否则可能陷入“死循环”。,2020年6月7日星期日,6,重庆理工大学计算机学院基础教研室,3、dowhile语句循环结构,【例四】main()intn=0,sum=0;dosum+=n;+n;while(sum=10000)printf(“n=%dn”,n);,一般形式do循环语句（组）while（条件表达式）；用于构成直到型循环：先执行后判断/条件为真继续循环，直到条件为假时结束循环。【注意】条件表达式或循环体内同样应有改变条件使循环结束的语句，否则可能陷入“死循环”。,直到型,直到sum超过10000为止,2020年6月7日星期日,7,重庆理工大学计算机学院基础教研室,【例五】从键盘输入一个整数12456，分析以下程序运行结果。,main()intnum,c;printf(“请输入一个整数:“)；scanf(“%d”,/*取得num的个位数*/,/*输出num的个位数*/,/*直到num/10为0*/,结果：65421将各位数字反序显示出来,3、dowhile语句循环结构示例,2020年6月7日星期日,8,重庆理工大学计算机学院基础教研室,4、for语句循环结构,一般形式for(表达式1；条件表达式；表达式3)循环语句（组）；用于构成计数型当型循环：先判断后执行/条件为真继续循环，直到条件为假时结束循环。表达式1:整个循环中只执行1次，常用来对循环变量设置初值条件表达式（表达式2）:其值为真（非0）时继续执行循环语句（组），否则结束循环表达式3:常用于循环变量值的更新(循环体的一部分每次循环语句组执行完后执行一次),【例六】求i=1+2+3+4+99+100(i=1100)main()inti,s=0;for(i=1;i50)break;while(a=14);printf(a=%d,y=%dn,a,y);,结果：a=16,y=60,变量跟踪ay100121214+212+16=2814+216+28=4414+216+44=60,变量跟踪分析法,break结束循环在switch中退出switch结构；在循环中结束循环。continue结束本次循环循环“短路”(跳过循环体后面的语句，开始下一轮循环)。goto跳转跳到循环体外指定标号处。【注意】goto语句只能从循环内向外跳转，反之不可！基础系,2020年6月7日星期日,10,重庆理工大学计算机学院基础教研室,5、其他循环控制结构,break结束循环在switch中退出switch结构；在循环中结束循环。continue结束本次循环循环“短路”(跳过循环体后面的语句，开始下一轮循环)。goto跳转跳到循环体外指定标号处。【注意】goto语句只能从循环内向外跳转，反之不可！基础系,求以下程序段执行后x和i的值。inti,x;for(i=1,x=1;i=10)break;if(x%2=1)x+=5;continue;x-=3;,结果：x的值为10，i的值为6,变量跟踪ix11626333848555106,2020年6月7日星期日,11,重庆理工大学计算机学院基础教研室,5、其他循环控制结构,break结束循环在switch中退出switch结构；在循环中结束循环。continue结束本次循环循环“短路”(跳过循环体后面的语句，开始下一轮循环)。goto跳转跳到循环体外指定标号处。【注意】goto语句只能从循环内向外跳转，反之不可！,main()inti=1;while(i=15)if(+i%3!=2)continue;elseprintf(%d,i);printf(n);,结果：2581114,变量跟踪i+i%3输出i12222303414525560,2020年6月7日星期日,12,重庆理工大学计算机学院基础教研室,5、其他循环控制结构,break结束循环在switch中退出switch结构；在循环中结束循环。continue结束本次循环循环“短路”(跳过循环体后面的语句，开始下一轮循环)。goto跳转跳到循环体外指定标号处。【注意】goto语句只能从循环内向外跳转，反之不可！,main()inti,k=0;for(i=1;i+)k+;while(ki*i)k+;if(k%3=0)gotoloop;loop:printf(%d,%d,i,k);,结果：2,3,2020年6月7日星期日,13,重庆理工大学计算机学院基础教研室,循环常用算法,1、枚举法（穷举法）“笨人之法”：把所有可能的情况一一测试，筛选出符合条件的各种结果进行输出。【例一】百元买百鸡:用一百元钱买一百只鸡。已知公鸡5元/只,母鸡3元/只,小鸡1元/3只。分析：这是个不定方程三元一次方程组问题（三个变量，两个方程）xyz=1005x3yz/3=100设公鸡为x只，母鸡为y只，小鸡为z只。,2020年6月7日星期日,14,重庆理工大学计算机学院基础教研室,百元买百鸡问题分析,2020年6月7日星期日,15,重庆理工大学计算机学院基础教研室,main()intx,y,z;for(x=0;x=100;x+)for(y=0;y=100;y+)for(z=0;z=100;z+)if(x+y+z=100,结果：x=0,y=25,z=75x=4,y=18,z=78x=8,y=11,z=81x=12,y=4,z=84,【讨论此为“最笨”之法要进行101101101=1030301次（100多万次）运算。,百元买百鸡问题分析,2020年6月7日星期日,16,重庆理工大学计算机学院基础教研室,百元买百鸡问题分析,main()intx,y,z;for(x=0;x=100;x+)for(y=0;y=100;y+)z=100-x-y;if(5*x+3*y+z/3.0=100)printf(“cocks=%d,hens=%d,chickens=%dn,x,y,z);,【讨论】令z=100-x-y只进行101101=10201次运算（前者的1%）,取x=19,y=33只进行2034=680次运算（第1种运算的6.7%）,2020年6月7日星期日,17,重庆理工大学计算机学院基础教研室,【例二】雨水淋湿了算术书的一道题，8个数字只能看清3个，第一个数字虽然看不清，但可看出不是1。编程求其余数字是什么？（3）2=89,分析设分别用A、B、C、D、E五个变量表示自左到右五个未知的数字。其中A的取值范围为29，其余取值范围为09。条件表达式即为给定算式。,2020年6月7日星期日,18,重庆理工大学计算机学院基础教研室,main()intA,B,C,D,E;for(A=2;A=9;A+)for(B=0;B=9;B+)for(C=0;C=9;C+)for(D=0;D=9;D+)for(E=0;E=9;E+)if(A*(B*10+3+C)*A*(B*10+3+C)=8009+D*100+E*10)printf(“%2d%2d%2d%2d%2dn”,A,B,C,D,E);,结果：32864,【例二】雨水淋湿了算术书的一道题，8个数字只能看清3个，第一个数字虽然看不清，但可看出不是1。编程求其余数字是什么？（3）2=89,2020年6月7日星期日,19,重庆理工大学计算机学院基础教研室,【例三】求100200之间不能被3整除也不能被7整除的数。,分析：求某区间内符合某一要求的数，可用一个变量“穷举”。所以可用一个独立变量x，取值范围100200。,for(x=100;x=200;x+)if(x%3!=0,如果是求指定条件的奇数呢？,如果是求指定条件的偶数呢？,x=101;x=200;x=x+2,x=100;x=200;x=x+2,2020年6月7日星期日,20,重庆理工大学计算机学院基础教研室,2、归纳法（递推法）“智人之法”：通过分析归纳，找出从变量旧值出发求新值的规律。,【例一】编程求i=1+2+3+4+99+100(i=0100),分析i=0S0=0(初值)i=1S1=0+1=S0+1i=2S2=1+2=S1+2i=3S3=1+2+3=S2+3i=4S4=1+2+3+4=S3+4i=nSn=1+2+3+4+n=Sn-1+n,2020年6月7日星期日,21,重庆理工大学计算机学院基础教研室,【例一】编程求i=1+2+3+4+n(n100),程序：main()inti,n,s=0;printf(n=);scanf(%d,运行结果：n=100Sum=5050,如果是i=1+1/2+1/3+1/n呢？,2020年6月7日星期日,22,重庆理工大学计算机学院基础教研室,算法类型小结：累加型,【累加型】类型诸如+求其前n项之和的编程题。,累加型算法若设i为循环变量，s为前n项累加之和，则程序的基本结构为：s=0;for(i=1;i=n;i+)s=s+;,2020年6月7日星期日,23,重庆理工大学计算机学院基础教研室,【例二】编程求11/2+1/31/4+1/5+1/991/100,分母为奇数时，相加分母为偶数时，相减,法1：从变化规律分析,程序：main()inti;floats=0;for(i=1;i=100;i+)if(i%2)s=s+1/i;elses=s-1/i;printf(Sum=%fn,s);,运行结果：Sum=1.000000,错在哪里？,2020年6月7日星期日,24,重庆理工大学计算机学院基础教研室,【例二】编程求11/2+1/31/4+1/5+1/991/100,法2：这是个累加型算法的编程题,程序：#includemain();inti;floats=0;for(i=1;i=100;i+)s=s+pow(-1,i+1)/i;printf(Sum=%fn,s);,程序：#includemain()inti,k=1;floats=0;for(i=1;i=100;i+)s=s+k/i;k=-k;printf(Sum=%fn,s);,累加型算法程序基本结构为：s=0;for(i=1;i=n;i+)s=s+;,错在哪里？(如何检查程序错误？),运行结果：Sum=0.688172,运行结果：Sum=1.000000,2020年6月7日星期日,25,重庆理工大学计算机学院基础教研室,【例三】编程求n!（n由键盘输入）,分析i=0S0=1=S0(初值)i=1S1=01=S01i=2S2=12=S12i=3S3=123=S23i=4S4=1234=S34i=nSn=1234n=Sn-1n,2020年6月7日星期日,26,重庆理工大学计算机学院基础教研室,【例三】编程求n!（n由键盘输入）,程序：main()inti,n,s=1;printf(n=);scanf(%d,运行结果：n=5Sum=120,运行结果：n=8Sum=-25216,Why?,2020年6月7日星期日,27,重庆理工大学计算机学院基础教研室,算法类型小结：阶乘型,【阶乘型】类型诸如求其前n项之积的编程题。,阶乘型算法若设i为循环变量，s为前n项相乘之积，则程序的基本结构为：s=1;for(i=1;i=n;i+)s=s*;,2020年6月7日星期日,28,重庆理工大学计算机学院基础教研室,【例四】编程求i!=1!+2!+3!+n!（n由键盘输入）,外循环为累加型内循环为阶乘型,法1：从变化规律分析,程序：main()inti,j,n;floats,s1;printf(请输入n=);scanf(%d,运行结果：n=5Sum=153,/*如果n值较大，可改为printf(“Sum=%en”,s);*/,2020年6月7日星期日,29,重庆理工大学计算机学院基础教研室,【例四】编程求n!=1!+2!+3!+n!（n由键盘输入）,在同一个循环中先阶乘，后累加,法2：通过单循环实现,程序：main()inti,n;floats,s1;printf(请输入n=);scanf(%d,运行结果：n=5Sum=153,2020年6月7日星期日,30,重庆理工大学计算机学院基础教研室,【例五】兔子繁殖问题（斐波那契数列问题）著名意大利数学家斐波那契（Fibonacci）1202年提出一个有趣的问题。某人想知道一年内一对兔子可以生几对兔子。他筑了一道围墙，把一对大兔关在其中。已知每对大兔每个月可以生一对小兔，而每对小兔出生后第三个月即可成为“大兔”再生小兔。问一对小兔一年能繁殖几对小兔？,分析：表示大兔，表示小兔,由分析可以推出，每月新增兔子数Fn=1,1,2,3,5,8,13,21,34,（斐波那契数列）月份n兔子数Fn1F1=12F2=13F3=2=F1+F24F4=3=F2+F35F5=5=F3+F4nFn=Fn-1+Fn-2,2020年6月7日星期日,31,重庆理工大学计算机学院基础教研室,【例五】例5.12兔子繁殖问题（斐波那契数列问题）,main()intf1=1,f2=1,f,i,s,n;clrscr();printf(请输入月数:);scanf(%d,2020年6月7日星期日,32,重庆理工大学计算机学院基础教研室,【例六】编程显示以下图形（共N行，N由键盘输入）。*,此类题目分析的要点是：通过分析，找出每行空格、*与行号i、列号j及总行数N的关系。其循环结构可用右图表示。,分析：（设N=5）第1行4个空格=5-1