c语言程序设计课件：循环控制

第六章循环控制

6．1概述

所谓循环控制，就是如何实现循环结构的控制问题。有4种方法：①

用goto语句和if构成循环。

②

用while语句。

③

用do-while语句。

④

用for语句。6．2用goto语句和if语句构成循环例:对于计算

s=1+2+3+4+5+6+7+8+9+100s1is+i→s

i+1→ii≤10

输出syn

s=0;

i=1;

lable:s+=i;i++;if(i<=10)

gotolable;

printf(“%d”,s);语句标号

无条件转向语句

goto

语句可以构造循环，但不主张用，因为它容易破坏结构化程序设计。

goto语句可以构造循环，但不主张用，因为它容易破坏结构化程序设计。6．3while语句

while语句是专门用于实现循环控制的语句之一。其一般形式为：

while(表达式)语句

含义：当表达式的值为非0时，执行循环体，否则执行后续语句。语句关键

表达循环条件的表达式循环体

语句关键字

执行过程:

while(表达式)语句

表达式循环体0非0i≤10？

s=0i=1s=s+ii=i+1例：用while语句实现前面算法：main(){inti=1,s=0;

while(i<=10){s=s+i;i++;

}

printf(“\n%d”,s);}

注意与if语句的区别。循环体中要有使循环条件趋于成立的条件yn

while(i<=10){s=s+i;i++;

}

可简写为：

while(i<=10)s+=i++;非0（真）0（假）表达式循环体

6．4do-while语句

do-while语句主要用于实现直到型循环。

其一般形式为：

do

循环体

while(表达式);执行过程：真s=0i=1i≤10?s=s+ii=i+1假例：用do-while语句实现前面算法：

main(){inti=1,s=0;

dos+=i++;

while(i<=10);

printf(“\n%d”,s);}注意与while语句的区别。

假表达式2求解表达式1循环体求解表达式3真6．5for语句

for语句是一种使用最为灵活，并且是用得最多的循环控制语句，其一般形式为：

for(表达式1;表达式2;表达式3)循环体大体含义：

对于（）的情况执行循环体内容。例：用for语句实现前面的算法：s=0;for(i=1;i<=10;i++)s+=i;

标准形式表达式1

表达式2表达式3循环体可以理解：循环变量i从初值1开始到终值10，步长为1，重复执行循环体。for语句的常见变化：

s=0;i=1;for(;i<=10;i++)s+=i;

s=0;

for(i=1;i<=10;)s+=i++;

s=0;i=1;

for(;i<=10;)s+=i++;

省略表达式1省略表达式3省略表达式1和3

s=0;i=1;for(;;){s+=i++;if(i>10)break;}s=10;i=10;for(;--i;)s+=i;省略表达式2表达式2是任意表达式

s=0;for(i=1,j=10;i<j;i++,j--)s+=i+j;

12345678910在程序设计中不要过分追求它的多变性ij用逗号表达式例：求n!n!=1*2*3…(n-1)*n

参照累加求和main(){

inti,n=5，s=1;for(i=1;i<=n;i++)s*=i;

printf(“\ns=%d”,s);}注意s的初值。注意当n较大时的情况。求和与连乘都是最常用的算法，要熟练掌握。

例：求自然数1-100中能被3整除的数之和。

main(){

inti,s=0;

printf(“\n%d”,s);}

求能被3整除但不被7整除的数之和？for(i=1;i<=100;i++)s+=i;for(i=1;i<=100;i++)if(i%3==0)s+=i;for(i=3;i<=100;i+=3)s+=i;

for(i=3;i<=100;i+=3)if(i%7)s+=i;

例：求任意100个数中的最大值。

main(){inti,a,max;

max=?for(i=1;i<=100;i++){

scanf(“%d”,&a);

if(a>max)max=a;}

printf(“\nmax=%d”,max);}

循环体中没有引用循环变量。i的作用？求任意个数中的最大值？for(i=1;;i++)

if(a==-9999)break;max=-32768;外重循环内重循环执行200次要掌握多重循环执行的全过程6．6循环的嵌套循环体内又包含另一个完整的循环结构(多重循环)。

for(i=1;i<=10;i++){for(j=1;j<=20;j++){s+=i+j;}

}以上多重循环结构可以简写为：

for(i=1;i<=10;i++)for(j=1;j<=20;j++)s+=i+j;例：一场晚会要现场随机抽取幸运观众，抽取办法是由主持人随机给定一个数字，如座位的行号和列号之和正好等于该数字的观众就是幸运观众，已知晚会现场共有30排座位，每排20个座位，请编写程序，从键盘输入主词人随机给定数字，输出所有幸运观众的坐号。

main(){

inti,j,num;

scanf(“%d”,&num);for(i=1;i<=30;i++)for(j=1;j<=20;j++)if(i+j==num)

printf(“\n%d,%d”,i,j);}注意循环的关系例：百钱买百鸡问题。给定100块钱，要求正好买100只鸡，已知公鸡5元/只，母鸡3元/只，小鸡1元/3只，问公鸡、母鸡和小鸡应各买多少只？若考虑用方程组：

x+y+z=1005x+3y+z/3=100

是一多解问题。用测试法求解的程序：

main(){intx,y,z;for(x=1;x<=100;x++)for(y=1;y<=100;y++)for(z=1;z<=100;z++)if(x+y+z==100&&5*x+3*y+z/3.0==100)printf(“\n%d,%d,%d”,x,y,z);}程序可进一步简化为：

main(){

intx,y,z;for(x=1;x<=20;x++)for(y=1;y<=33;y++){z=100-x-y;if(5*x+3*y+z/3.0==100)

printf(“\n%d,%d,%d”,x,y,z);}}用测试法求解问题的典型例子测试法求解的程序设计有两个要点：

⑴通过循环列出所有可能的解。

⑵对所有列出的可能的解进行条件测试。例：判断一个数m是否为素数。main(){

inti,m;

scanf(“%d”,&m);

for(i=2;i<m;i++)if(m%i==0)break;if(i==m)

printf(“\n%disaprime”,m);else

printf(“\n%disnotaprime”,m);}用测试法求解例：（习题6.6）打印出所有的“水仙花数”，所谓“水仙花数”是指一个三位数，其各位数字的立方和等于该数本身。如：153是一水仙花数，因为

153=13+53+33。main(){inti,j,k,n;for(n=100;n<=999;n++){i=?j=?k=?if(i*i*i+j*j*j+k*k*k==n)

printf(“\n%d”,n);}}

通过循环列出n的所有可能的范围

i=n/100;k=n%10;j=n/10%10;main(){inti,j,k,n;for(i=1;i<=9;i++)for(j=0;j<=9;j++)for(k=0;k<=9;k++){

n=i*100+j*10+k;if(i*i*i+j*j*j+k*k*k==n)

printf(“\n%d”,n);}}通过循环列出i,j,k的所有可能的范围例：（习题6.4）

求S=∑i!=1！+2！+3！+4！+…+19！+20！20i=1main(){inti,j;floatt,s=0;for(i=1;i<=20;i++){

s+=?;}

printf(“\ns=%f”,s);}用两重循环实现s+=t;t=1;for(j=1;j<=i;j++)t*=j;用递推法：

递推公式：ti=ti-1.i求S=∑i!=1！+2！+3！+4！+…+19！+20！20i=1=1+∑(i-1)!.i=1+∑ti-1.i

20i=220i=2main(){

inti,j;floatt=1,s=t;for(i=2;i<=20;i++){

t=t*i;s+=t;}

printf(“\ns=%f”,s);}例：

递推公式：

s=∑—i！1120=—+—+—+—+…+—

1!2!3!4!20!11111ti=ti-1/

imain(){

inti,j;floatt=1,s=t;for(i=2;i<=20;i++){

t=t*i;s+=t;}

printf(“\ns=%f”,s);}t=t/i;习题6.3:

s=a+aa+aaa+aaaa+aaaaa

2+22+222+2222+22222

递推公式：ti=ti-1·?ti=ti-1*

10+amain(){

inti,j,a=2;floatt=a,s=t;for(i=2;i<=5;i++){

t=t*10+a;s+=t;}

printf(“\ns=%f”,s);}例：求方程2x3+3x2-4x+1=0的根。

简单迭代法基本思想：将原方程f(x)化为：x=g(x)迭代公式:x2=g(x1)x2=(2x13+3x12+1)/4迭代过程：假定一个x1x2=g(x1)不成立|x2-x1∣<εx1=x2输出x2成立main(){

floatx1,x2;

scanf(“%f”,&x1);while(1){

x2=(2*x1*x1*x1+3*x1*x1+1)/4;if(fabs(x2-x1)<1e-6)break;

?}

printf(“\n%f”,x2);}x1=x2;牛顿迭代法基本思想：

牛顿迭代公式