C语言第5章_循环

1、5.15.1 程序中需要用循环结构程序中需要用循环结构5.25.2 用用whilewhile语句和语句和do-whiledo-while语句实现循环语句实现循环5.35.3 用用for for 语句实现循环语句实现循环 5.45.4 循环的嵌套循环的嵌套5.55.5 用用breakbreak语句和语句和continuecontinue语句改变循环状态语句改变循环状态5.65.6 几种循环的比较几种循环的比较5.75.7 程序举例程序举例5.85.8 提高部分提高部分什么是循环？为什么要使用循环？1001nyn问题1：问题2:分数相加后除以课数 在许多问题中需要用到循环控制。循环结构就是用来处理

2、需要重复处理的问题的，所以又称重复结构。它和顺序结构、选择结构共同作为各种复杂程序的基本构造单元。 循环分为两种：无休止循环和有终止循环 构成有效循环的条件：循环体和循环结束条件while语句用来实现“当型”循环结构一般形式：一般形式： while (表达式) 语句 当表达式为非0值时，执行while语句中的内嵌语句。其特点是:先判断表达式，后执行循环体，即内嵌语句。1001nn例题例题 5.1求1+2+3+100的和解题思路解题思路(1)开始时使sum的值为0，被加数i第一次取值为1。开始进入循环结构。(2)判别“i100”条件是否满足，由于i小于100，因此“i100”的值为真。所以应当执

3、行其下面矩形框中的操作。(3)执行sum=sum+i，此时sum的值变为1了，然后使i的值加1，i的值变为2了，这是为下一次加2作准备。流程返回菱形框。(4)再次检查“i100”条件是否满足，由于i的值为2，小于100，因此“i100”的值仍为真，所以应执行其下面矩形框中的操作。(5)执行sum=sum+i，由于sum的值已变为1,i的值已变为2，因此执行sum=sum+i后sum的值变为3。再使i的值加1，i的值变为3。流程再返回菱形框。(6)再次检查“i100”条件是否满足，如此反复执行矩形框中的操作，直到i的值变成了100，把i加到sum中，然后i又加1变成101了。当再次返回菱形框检查

4、“i100”条件时，由于I已是101，大于100，“i100” 的值为假，不再执行矩形框中的操作，循环结构结束。1001nn(1)循环体如果包含一个以上的语句，应该用花括号括起来，以复合语句形式出现.(2)在循环体中应有使循环趋向于结束的语句。运行结果：运行结果： 5050编写程序编写程序 do-while语句的特点:先执行循环体，然后判断循环条件是否成立。执行过程：先执行一次指定的循环体语句，然后判别“表达式”，当表达式的值为非0(“真”) 时，返回重新执行循环体语句，如此反复，直到表达式的值等于0 (“假”)为止，此时循环结束。while语句和do-while语句的关系：同一个问题既可以用

5、while循环处理，也可以用do-while循环来处理。二者是可以互相转换的。一般形式: do 循环体语句 while(表达式)；运行结果：运行结果： 50501001nn可以看到，结果和例5.1完全相同。编写程序编写程序1001nn例题例题 5.3 募集慈善基金10000元，有若干人捐款，每输入一个人的捐款数后，计算机就输出当时的捐款总和。当某一次输入捐款数后，总和达到或超过10000元时，即宣告结束，输出最后的累加值。解题思路解题思路解此题的思路是设计一个循环结构，在其中输入捐款数，求出累加值，然后检查此时的累加值是否达到或超过预定值，如果达到了，就结束循环操作。运行结果：运行结果：100

6、0 (输入捐款额输入捐款额)1850 1500 2600 2500 1200 sun= 10650.001001nn设计循环结构，要考虑两个问题：一是循环体，二是循环结束条件。注意while循环中判断的条件是循环继续的条件，而不是结束条件。编写程序编写程序 C语言中的for语句使用最为灵活，不仅可以用于循环次数已经确定的情况，而且可以用于循环次数不确定而只给出循环结束条件的情况，它完全可以代替while语句。 一般形式: for(表达式1；表达式2；表达式3) 语句 forfor语句的执行过程：语句的执行过程： (1) 先求解表达式1。 (2) 求解表达式2，若其值为真(值为非0)，则执 行f

7、or语句中指定的内嵌语句，然后执行下 面第(3)步。若为假(值为0)，则结束循环， 转到第(5)步。 (3) 求解表达式3。 (4) 转回上面第(2)步骤继续执行。 (5) 循环结束，执行for语句下面的一个语句。 for语句最简单的形式：for(循环变量赋初值；循环条件；循环变量增值) 例如: for(i=1;i=100;i+) sum=sum+i;相当于： i=1; while(i=100) sum=sum+i;i+; 国王的小麦。相传古代印度国王舍罕要褒赏他的聪明能干的宰相达依尔(国际象棋的发明者)，国王问他要什么？达依尔回答说：“国王只要在国际象棋的棋盘第1个格子中放1粒麦子，第2个格

8、子中放2粒麦子，第3个格子中放4粒麦子，以后按此比例每一格加一倍，一直放到第64格(国际象棋的棋盘8*8=64格)，我感恩不尽，其他什么都不要了。”国王想，这有多少！还不容易！让人扛来一袋小麦，但不到一会儿全用没了，再来一袋很快又用完了。结果全印度的粮食全部用完还不够。国王纳闷，怎样也算不清这笔账。现在我们用计算机来算一下。1F例题例题 5.41001nn解题思路解题思路麦子的总粒数是：分别计算出每一格的麦子粒数，把它们加起来，就得到总粒数。据估算，1m3 小麦约有1.42*108 粒，可以计算出小麦的体积。可以用for语句实现循环。6332222211001nn运行结果：运行结果：total

9、=1.844674e+019volnme=1.299066e+011编写程序编写程序 变量i用来控制循环的次数，开始时i=1，在完成第1次循环后，i的值加1变为2，由于264，所以执行第2次循环，依此类推，当i变到63时，执行最后一次循环，i再变为64，由于i不再小于64了，不再执行循环。接着计算体积，输出结果。NS图及流程图见Page122图5.7 人口增长预测。据2005年末统计，我国人口为130756万人，如果人口的年增长率为1%，请计算到哪一年中国总人口超过15亿。1F例题例题 5.5解题思路解题思路计算人口增长和计算存款利息的公式是相同的。假设原来人口为 ，则一年后的人口：其中r是年

10、增长率。用此公式依次计算出每年的人口，每算出一年的人口后就检查一下是否达到或超过15亿？如果未达到或超过15亿，就再计算下一年的人口，直到某一年的人口达到或超过15亿为止。)1(0rpp1001nn编写程序编写程序运行结果：运行结果：year=2019,p=1.503007e+009注意区分变量注意区分变量p p在不同阶段中的不同含义。在不同阶段中的不同含义。 y代表年份。循环体中只有一个语句，用来计算从2006年开始的各年的人口数。在for语句中设定的循环条件是p15亿，当某一年的p达到或超过15亿，就停止循环，输出年份和当年的人口数。由于在最后结束循环前y又加了1，因此在输出年份时应输出y

11、-1的值而不是y的值。 一个变量开始时有一初值，通过一定的运算，可以推算出一个新的值，再从这个新值又推出下一个新值，即不断用计算出的新值去取代原有的值，这种方法称为迭代。上面的计算公式p*(1+r)称为迭代公式。迭代算法一般是用循环来实现的。迭代是一种常用的算法，用人工实现很麻烦，而用计算机实现却十分方便。1F 一个循环体内又包含另一个完整的循环结构称为循环的嵌套。内嵌的循环中还可以嵌套循环，这就是多层循环。 三种循环(while循环、do-while循环和for循环)可以互相嵌套。 下面几种都是合法的形式：(1) while( ) (2) do (3) for(;) while( ) do

12、for(;) while( ); while( );(4) while( ) (5) for(;) (6) do do while( ) for(;) while( ) while( ) break语句可以用来从循环体内跳出循环体，即提前结束循环，接着执行循环下面的语句。 一般形式： break;break语句不能用于循环语句和switch语句之外的任何其他语句中。 统计各班级的学生的平均成绩。已知各班人数不等，但都不超过30人。编一个程序能处理人数不等的各班学生的平均成绩。1F例题例题 5.6解题思路解题思路 如果各班人数相同，问题比较简单，只需用一个for语句控制即可： for(i=1;i

13、Z| cz) /* 请和程序笫7行比较 */ c=c-26;因为如果所有小写字毋都满足“cZ”的条件，从而也都执行“c=c-26;”语句，这就会出错。因此必须限制其范围为“cZ & c=Z+4”，即原字母为W到Z。只有符合此条件才减26，否则，不应按此规律转换。 凡是能用while循环处理，都能用dowhile循环处理。dowhile循环结构可以转换成while循环结构。 在一般情况下，用while语句和用do-while语句处理同一问题时，若二者的循环体部分是一样的，它们的结果也一样。但是如果while后面的表达式一开始就为假(0值)时，两种循环的结果是不同的。1001nn运行结果：运行结果

14、：1 sum=55 再运行一次：再运行一次： 11 sum=0运行结果：运行结果：1 sum=55 再运行一次：再运行一次： 11 sum=11当while后面的表达式的第一次的值为“真”时，两种循环得到的结果相同。否则，二者结果不相同。 for语句相当灵活，形式变化多样： (1) for语句的一般形式中的“表达式1”可以省略，此时应在for语句之前给循环变量赋初值。注意省略表达式1时，其后的分号不能省略。如： for(；i=100;i+) sum=sum+i; 执行时，跳过“求解表达式1”这一步，其他不变。(2) 如果表达式2省略，即不判断循环条件，循环无终止地进行下去。也就是认为表达式2始

15、终为真。如： for(i=1; ;i+) sum=sum+i; 表达式1是一个赋值表达式，表达式2空缺。它相当于： i=1; while(1) sum=sum+1;i+;(3) 表达式3也可以省略，但此时程序设计者应另外设法保证循环能正常结束。如： for(i=1;i=100;) sum=sum+i;i+; 在上面的for语句中只有表达式1和表达式2，而没有表达式3。i+的操作不放在for语句的表达式3的位置处，而作为循环体的一部分，效果是一样的，都能使循环正常结束。(4) 可以省略表达式1和表达式3，只有表达式2，即只给循环条件。如： for(;i=100;) while(i=100) su

16、m=sum+i; 相当于 sum=sum+i; i+; i+; 在这种情况下，完全等同于while语句。可见for语句比while语句功能强，除了可以给出循环条件外，还可以赋初值，使循环变量自动增值等。5.8.2 for语句的各种形式语句的各种形式(5) 3个表达式都可省略，如： for(; ;) 语句语句相当于 while(1) 语句语句 即不设初值，不判断条件(认为表达式2为真值)，循环变量不增值。无终止地执行循环体。(6) 表达式1可以是设置循环变量初值的赋值表达式，也可以是与循环变量无关的其他表达式。如: for (sum=0;i=100;i+) sum=sum+i;表达式3也可以是与

17、循环控制无关的任意表达式。表达式1和表达式3可以是一个简单的表达式，也可以是逗号表达式，即包含一个以上的简单表达式，中间用逗号间隔。如： for(sum=0，i=1;i=100;i+) sum=sum+i;或 for(i=0，j=100;i=j;i+，j-) k=i+j；表达式1和表达式3都是逗号表达式，各包含两个赋值表达式，即同时设两个初值，使两个变量增值。 在逗号表达式内按自左至右顺序求解，整个逗号表达式的值为其中最右边的表达式的值。如: for(i=1;i=100;i+，i+) sum=sum+i;相当于 for(i=1;i=100;i=i+2) sum=sum+i;(7) 表达式一般是关系表达式(如i=100)或逻辑表达式(如ab & xy)，但也可以是数值表达式或字符表达式，只要其值为非零，就执行循环体。 for(i=0;(c=getchar()!=n;i+=c); 在表达式2中先从终端接收一个字符赋给c，然后判断此赋值表达式的值是否不等于n(换行符)，如果不等于n，就执行循环体。此for语句的循环体为空语句，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。可见for语句功能强，可以在表达式中完成本来应在循环体内完成的操作。 for( ;(c=getchar()!=n;) printf(%c，c); for语句中只有表达式2，而无表达式1和表达式3。