循环结构和程序设计.ppt

1、第4章 循环结构程序设计,循环结构程序设计,下面来思考一个问题：如何编程来计算1 + 2 + 3 + + 100？,程序如下：int s = 0; s = s + 1; s = s + 2; s = s + 3; s = s + 100; printf (“s = %d”, s);,重复100次,有没有更好的方法来计算呢？,While、do-while、for语句 循环嵌套 Break、continue 循环结构程序设计举例 本章小结,学习目标,理解循环结构的含义； 掌握C语言三种循环结构的特点； 掌握while、do-while、for、break、continue语句的使用方法；,学习内容

2、,循环结构的程序设计,1. while语句,一般形式：,while (表达式) 循环体语句；,执行流程：,其中： while后面的括号（ ）不能省。 while后面的表达式可以是任意类型的表达式，但一般是条件表达式或逻辑表达式。 表达式的值是循环的控制条件。 语句部分称为循环体，当需要执行多条语句时，应使用复合语句。,特点：先判断表达式，再执行循环体,【例】 用while语句求1100的累计和。,#include void main ( ) int i = 1, sum = 0; while ( i = 100 ) sum += i; i+; printf (sum = %dn, sum);

3、,循环初值,循环终值,循环条件,循环体,循环变量增值,运行结果： sum = 5050,【例】显示110的平方,#include void main ( ) int i = 1; while ( i = 10 ) printf (%d*%d=%dn, 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,(1) 如果while后的表达式的值一开始就为假，循环体将一次也不执行。 (2) 循环体中的语句可为任意类型的C语句。 (3) 遇到下列情况，退出while循环：

4、 表达式为假（为0）。 循环体内遇到break、return或goto语句。,while语句注意事项：,int a = 0, b = 0; while (a 0) /a 0为假，b+不可能执行 b+;,int num = 0; /字符计数 while ( 1 ) if (getche ( ) = n) /如果输入的字符是回车符，则返回 return; num+; ,(4) 在执行while语句之前，循环控制变量必须初始化，否则执行的结果将是不可预知的。 (5) 要在while语句的某处（表达式或循环体内）改变循环控制变量，否则极易构成死循环。 (6) 允许while语句的循环体又是while语

5、句，从而形成双重循环。,while语句注意事项：,例：计算10! #include void main ( ) int i; / i应赋初始值10 long s = 1; while (i = 1) s *= i-; printf (10! = %ldn, s); ,i = 1; while (i 100) /死循环，因为i的值没变化，永远小于100 sum += i; printf (sum = %dn, sum);,i = 1; while (i = 9) j = 1; while (j = 9) printf (%d * %d = %dn, i, j, i * j); j+; i+; ,

6、2. do_while语句,一般形式：,do 循环体语句； while(表达式);,执行流程：,其中： while后面的括号（ ）不能省。 while最后面的分号;不能省。 while后面的表达式可以是任意类型的表达式，但一般是条件表达式或逻辑表达式。 表达式的值是是循环的控制条件。 语句部分称为循环体，当需要执行多条语句时，应使用复合语句。,特点：先执行循环体，再判断表达式,【例】 用do_while语句求1100的累计和。,#include void main ( ) int i = 1, sum = 0; do sum += i; i+; while ( i = 100 ); print

7、f (sum = %dn, sum); ,运行结果： sum = 5050,do_while语句注意事项：,int a = 0, b = 0; do b+; while (a 0) ;,(1) 如果do-while后的表达式的值一开始就为假，循环体还是要执行一次。 (2)在if语句、while语句中，表达式后面都不能加分号，而在do-while语句的表达式后面则必须加分号，否则将产生语法错误。 (3) 循环体中的语句可为任意类型的C语句。 (4) 和while语句一样，在使用do-while语句时，不要忘记初始化循环控制变量，否则执行的结果将是不可预知的。 (5) 要在do-while语句的某

8、处（表达式或循环体内）改变循环控制变量的值，否则极易构成死循环。 (6) do-while语句也可以组成多重循环，而且也可以和while语句相互嵌套。,3. for语句,一般形式：,for (表达式1；表达式2；表达式3) 循环体语句；,执行流程：,其中： for后面的括号（ ）不能省。 表达式1：一般为赋值表达式，给控制变量赋初值。 表达式2：关系表达式或逻辑表达式，循环控制条件。 表达式3：一般为赋值表达式，给控制变量增量或减量。 表达式之间用分号分隔。 语句部分称为循环体，当需要执行多条语句时，应使用复合语句。,for语句很好地体现了正确表达循环结构应注意的三个问题： 控制变量的初始化。

9、 循环的条件。 循环控制变量的更新。,【例】 用for语句求1100的累计和。,#include void main ( ) int i , sum = 0; for (i = 1; i = 100; i+) sum += i; printf (sum = %dn, sum); ,运行结果： sum = 5050,for语句注意事项：,例：计算1*2+3*4+5*6+99*100。 int i, j; long sum = 0; for ( i =1, j = 2; i = 99; i = i + 2, j = j + 2 ) sum += i *j; printf (sum = %ldn,

10、sum);,(1) 表达式1、表达式2、和表达式3可以是任何类型的表达式。比方说，这三个表达式都可以是逗号表达式，即每个表达式都可由多个表达式组成。,逗号表达式,逗号表达式,#include void main ( ) int i, sum = 0; i = 1; for ( ; i = 100; i+) sum += i; printf(sum = %dn, sum); ,#include void main ( ) int i, sum = 0; i = 1; for ( ; i = 100; ) sum += i+; printf(sum = %dn, sum); ,for语句注意事项：

11、,省掉表达式1,3,省掉表达式1,(2) 表达式1、表达式2、和表达式3都是任选项，可以省掉其中的一个、两个或全部，但其用于间隔的分号是一个也不能省的。,#include void main ( ) int i, sum = 0; i = 1; for ( ; ; ) if (i 100) break; sum += i+; printf(sum = %dn, sum); ,省掉表达式1,2,3,for语句注意事项：,for (a = 1; ; a+) printf (,(3) 表达式2如果为空则相当于表达式2的值是真 。,死循环！,(4) 循环体中的语句可为任意类型的C语句。 (5) for

12、语句也可以组成多重循环，而且也可以和while语句和do-while语句相互嵌套。 (6) 循环体可以是空语句。,例：计算用户输入的字符数（当输入是回车符时统计结束)。 #include void main ( ) int n = 0; printf (input a string:n); for ( ; getchar( ) != n; n+) ; printf (%d,n); ,表示循环体为空语句，并非表示for语句结束,三种循环可互相嵌套,层数不限 外层循环可包含两个以上内循环,但不能相互交叉 嵌套循环的执行流程,(1) while() while() . ,(2) do do whil

13、e( ); . while( );,(3) while() do while( ); . ,嵌套循环的跳转 禁止： 从外层跳入内层 跳入同层的另一循环 向上跳转,4. 循环嵌套,【例】循环嵌套，输出九九表,#include void main ( ) int i, j; for (i = 1; i 10; i+) printf (%4d, i); printf (n-n); for (i = 1; i 10; i+) for (j = 1; j 10; j+) printf(j=9) ? %4dn : %4d, i * j); ,for(i=1;i10;i+) for(j=1;j10;j+)

14、printf(j=9)?%4dn:%4d,i*j);,5. break与continue语句,break语句 功能：在循环语句和switch语句中,终止并跳出循环体或开关体 说明： (1) break不能用于循环语句和switch语句之外的任何其它语句之中。 (2) break只能终止并跳出最近一层的结构。,while (表达式1) if (表达式2) break; 语句,do if (表达式2) break; while (表达式1); 语句,for (; 表达式1; ) if (表达式2) break; 语句,方法：通过设置一标志变量tag，然后在每层循环后加上一条语句：if (tag)

15、break; 其值为1表示跳出循环体，为0则不跳出。,for () while () if () break; while循环后的第一条语句 ,int tag = 0; for () while () if () tag = 1; break; if ( tag ) break; for循环后的第一条语句,多重循环中，break的使用,问：在嵌套循环的情况下，如何让break语句跳出最外层的的循环体？,continue语句 功能：结束本次循环，跳过循环体中尚未执行的语句，进行下一次是否执行循环体的判断。 说明： (1) 仅用于循环语句中。 (2) 在嵌套循环的情况下，continue语句只对包

16、含它的最内层的循环体语句起作用。,for () while () if () continue; while循环后的第一条语句 ,【例】求输入的十个整数中正数的个数及其平均值。,#include void main ( ) int i, a, num = 0; float sum = 0; for (i = 0; i 10; i+) scanf (%d, ,运行结果： 8 plus integers sum: 45 average value: 5.63,假设输入的10个整数为： 2 3 4 5 6 7 8 9 10,循环结构类型的选择及转换,1. 循环结构类型的选择原则,如果循环次数在执行循

17、环体之前就已确定，一般用for循环；如果循环次数是由循环体的执行情况确定的，一般用while循环或者do-while循环。 当循环体至少执行一次时，用do-while循环，反之，如果循环体可能一次也不执行，选用while循环。,2. 循环结构类型之间的相互转换,尽管上面对于循环结构的选择给出了原则性指导意见，但是我们应注意到其实这三种循环结构彼此之间可以相互转换，象前面我们分别用while循环、do-while循环、for循环来求1100的累计和的例子就说明了这一点。,【例】求1100之间的所有素数,问题分析： 素数是指除了能被1和它本身整除外，不能被其它任何整数整除的数。例如，17就是一个素

18、数，除了1和17之外，它不能被216之间的任何整数整除。根据素数的这个定义，可得到判断素数的方法： 把m作为被除数，把i = 2 (m-1)依次作为除数，判断被除数m与除数i相除的结果，若都除不尽，即余数都不为0，则说明m是素数，反之，只要有一次能除尽（余数为0），则说明m存在一个1和它本身以外的另一个因子，它不是素数。 事实上，根本用不着除那么多次，用数学的方法可以证明：只需用2 之间（取整数）数去除m，即可得到正确的判定结果。,这一思路的算法如下： 从键盘输入一正整数m。 计算k = i从2变化到k，依次检查m % i是否为0。 若m % i为0，则判定m不是素数，并终止对其余i值的检验；

19、否则，令i = i + 1；并继续对其余i值进行检验，直到全部检验完毕为止，这时判定m是素数。,【例】打印大小可变的菱形图案（下面菱形的大小是7）。, ,问题分析： 菱形的大小size其实就是中间行中*号的个数，也是整个菱形的行数，其值必须是奇数。 问题的关键之一是如何确定每行中*号的个数。经过分析得知：当行数i（假设最上面的一行为第1行） (size+1)/2时，该行上的*号个数为n = 2*i-1，否则n = 2*( size-i+1)-1。 问题的关键之二是如何确定每行显示的第一个*号的位置，也就是显示第一个*号之前应显示多少个空格。经过分析得知：每行应显示的空格数为m = (size - n) / 2个。,#include #include void main ( ) int i, j, k, m, n, size; printf (input size: ); /输入大小提示 scanf (“%d”, /程序结束 ,for (i = 1; i = size; i+) /控制行