课件试卷及上机题答案

第4章循环结构4.1用格里高利公式求π的近似值(while语句)4.2统计一个整数的位数(do-while语句)4.3判断素数

(break和continue语句)4.4求1!+2!+...+100!(循环嵌套)4.5循环结构程序设计4.1用格里高利公式求π的近似值【例4－1】使用格里高利公式求π的近似值，要求精确到最后一项的绝对值小于10–4。分析：求累加和的问题sum=sum+第i项当item>=10-4时，循环执行sum=sum+item.while#include<stdio.h>#include<math.h>intmain(void){intdenominator,flag;doubleitem,pi;

flag=1;denominator=1;item=1.0;

pi=0;

while(fabs(item)>=0.0001){ item=flag*1.0/denominator;pi=pi+item;flag=-flag;denominator=denominator+2;}

pi=pi*4;printf(“pi=%f\n”,pi);return0;}4.1.1程序解析－求π的近似值item=0.0?fabs(item)<0.0001循环结束条件

|itemi|<10-44.1.2while语句while(表达式)

循环体语句

循环条件循环体一条语句while语句和for语句都是在循环前先判断条件while语句和for语句的比较表达式1；while(表达式2){for的循环体语句；

表达式3；}把for语句改写成while语句for(表达式1;表达式2;

表达式3)

循环体语句for(i=1;i<=10;i++)sum=sum+i;i=1;/*循环变量赋初值*/while(i<=10){/*循环条件*/

sum=sum+i;

i++;/*循环变量的改变*/}while语句和for语句的比较循环体while语句和for语句的比较for(;exp;){...}while(exp){...}while((c=getchar())==''||c=='\n'||c=='\t');/*skipwhitespacecharacters*/4.1.3统计输入的一批学生的平均成绩例4-2从键盘输入一批学生的成绩，计算平均分。分析判定这是一个求累加和的问题，通过循环结构计算累加和之后求平均值。需要：首先确定循环条件不知道输入数据的个数，无法事先确定循环次数，用while结构。需要设计循环条件：用一个特殊的数据作为正常输入数据的结束标志，比如选用一个负数作为结束标志。循环条件就是当输入学生的成绩grade>=0

然后确定循环变量的初始化和循环体语句。#include<stdio.h>intmain(void){intnum; doublegrade,total; num=0;total=0; printf("Entergrades:\n"); scanf("%lf",&grade);/*输入第1个数*/while(grade>=0){/*输入负数，循环结束*/

total=total+grade; num++;scanf("%lf",&grade); } if(num!=0)printf("Gradeaverageis%.2f\n",total/num); elseprintf("Gradeaverageis0\n");return0;}三种常见的循环控制方式

计数控制的循环

如for中的循环变量条件控制的循环如while的直接条件

while(fabs(item)>=0.0001)

标记控制的循环设计一个循环结束标记

如输入grade<0循环结束4.2统计一个整数的位数从键盘读入一个整数，统计该数的位数。分析：一个整数由多位数字组成，统计过程需要一位一位地数，因此，这是一个循环过程。首先需要判定如何确定循环条件：循环过程由输入的整数决定，有待输入，循环次数不明确。一般不选择for结构。若用while结构，需要先判定循环条件。位数统计的结束条件是要先计算整数的每一位的存在性，然后才能知道是否还有位数需要统计，因此，我们引入

do-while

循环结构。intmain(void){intcount,number;count=0;printf("Enteranumber:");scanf("%d",&number);if(number<0)number=-number;do{count++;number=number/10; }while(number!=0);printf("Itcontains%ddigits.\n",count);return0;}4.2.1程序解析－统计一个整数的位数while(number!=0){count++;number=number/10;}一个整数至少有一位，循环至少做一遍4.2.2do-while语句do{

循环体语句}while(表达式);先循环后判断

while

是先判别条件，再决定是否循环；do-while

是先执行循环体一次，根据循环的结果决定是否继续循环。因此循环体至少执行一次。while和do-while的比较若循环次数已知,使用for语句否则考虑： /*循环次数未知*/

循环条件在进入循环时是否明确？

Yes:使用while语句

No:使用do-while语句

(循环的结果决定是否继续循环)4.2.3循环语句的选择4.3判断素数（P64)输入一个正整数m，判断它是否为素数。分析：素数是除了1和数字m本身，不能被其它数整除的数。实际上只要判定m是否能够被2～m-1之间的整数整除.或者判定区间可以缩小到[2,m/2].求余运算%能够判定整除。a%b==0表示a能被b整除。算法：以m对[2,m/2]中的任何一个数

i求%，只要有一个计算结果不为0,就不是素数，否则是素数。这是一个循环次数已知的运算过程，用for循环结构intmain(void){inti,m; printf("Enteranumber:"); scanf("%d",&m); for(i=2;i<=m/2;i++) if(m%i==0)break; if(i>m/2)printf("%disaprimenumber!\n",m); elseprintf("No!\n"); }例4-4判断素数—源程序循环的结束条件?1）循环变量

i>m/22）m%i==0,非素数break语句的作用?break语句当要强制跳出当前循环时：使用breakfor(i=2;i<=m/2;i++)if(m%i==0){printf("No!\n");break;

}printf("Yes");

do{...if(...)break;...}while(表达式）；while(表达式){…if(…)break;…}continue

语句while(exp){

语句1if(expb)continue;

语句2}跳过continue后面的语句，继续下一次循环continue语句的功能break和continue#include"stdio.h"intmain(void){charc;inti;for(i=0;i<5;i++){c=getchar();if(c==‘*')break;putchar(c);}}continue;4.4求1!+2!+….+100!for(i=1;i<=100;i++){item=i!sum=sum+item;}分析：累计求和的问题，循环次数100.#include<stdio.h>doublefact(intn);intmain(void){ inti;doublesum; sum=0;for(i=1;i<=100;i++) sum=sum+fact(i);printf("1!+2!+3!+…+100!=%e\n",sum);return0;}doublefact(intn){inti; doubleresult=1;for(i=1;i<=n;i++) result=result*i;returnresult;}4.4.1程序解析

求1!+2!+….+100!如果不使用函数调用，而是直接在main中计算i!调用函数fact(i)计算i的阶乘循环内再使用循环，即使用嵌套循环4.4.2嵌套循环for(i=1;i<=100;i++){

item=i!sum=sum+item;}for(i=1;i<=100;i++){item=1; for(j=1;j<=i;j++) item=item*j;sum=sum+item;}i=1时，i=1i=2时，2*1；i=i时，i*(i-1)*(i-2)…*1设置一个新的循环变量j∈[1,i]#include<stdio.h>intmain(void){ inti,j; doubleitem,sum;/*item存放阶乘*/ sum=0;

for(i=1;i<=100;i++){item=1;/*每次求阶乘都从1开始*/ for(j=1;j<=i;j++)/*内层循环算出item=i!*/ item=item*j; sum=sum+item; } printf("1!+2!+3!+…+100!=%e\n",sum);}例4-6源程序内层循环的初始化for(i=1;i<=100;i++){item=1;

for(j=1;j<=i;j++) item=item*j;sum=sum+item;}求1!+2!+….+100!item=1;for(i=1;i<=100;i++){for(j=1;j<=i;j++)item=item*j;sum=sum+item;}求1!+1!*2!+……+1!*2!*……*100!分析嵌套循环的执行过程for(i=1;i<=100;i++){item=1; for(j=1;j<=i;j++) item=item*j;sum=sum+item;}外层循环变量i的每个值内层循环变量j变化一个轮次；内层循环变量与外层循环变量不能相同n=0;for(i=1;i<=100;i++)for(j=1;j<=i;j++){ printf("%d%d\n",i,j);n++;}分析嵌套循环的执行过程4.5循环程序设计

循环程序的实现要点：

①循环体:归纳出哪些操作需要反复执行？②循环条件:循环体在什么情况下重复执行？选用合适的循环语句

forwhiledo-while

给定循环次数，首选for

其它条件控制循环，考虑while或do-while例4-7输入一批学生的成绩，求最高分分析：求最高分的过程，实际上是不断比较输入的分数，判定哪个分数最大的过程。因此是一个循环比较的过程。

循环体：读入成绩+比较循环条件：没有明确，需要设置（1）先输入一个学生的人数n,再输入n个分数，求其最高分；循环次数由n确定，可用for或者：（2）设定一个输入结束标志，如输入分数为负数时，学生成绩输入结束；用while#include<stdio.h>intmain(void){inti,mark,max,n;

printf("Entern:");scanf("%d",&n);printf("Enter%dmarks:",n);scanf("%d",&mark); /*读入第一个成绩*/max=mark;/*假设第一个成绩是最高分*/for(i=1;i<n;i++){scanf("%d",&mark);if(max<mark)max=mark;}printf("Max=%d\n",max);return0;}例4-7输入一批学生的成绩，求最高分(for)不输入n,循环次数未知，输入负值结束#include<stdio.h>intmain(void){intmark,max;printf("Entermarks:");scanf("%d",&mark);/*读入第一个成绩*/max=mark;/*假设第一个成绩最高分*/while(mark>=0){if(max<mark)max=mark;scanf("%d",&mark);};printf("Max=%d\n",max);return0;}例4-7输入一批学生的成绩，求最高分(while)Entermarks:-1Max=－1#include<stdio.h>intmain(void){intmark,max;

max=-1;/*给max赋一个小初值*/printf("Entermarks:");do{scanf("%d",&mark);if(max<mark)max=mark;}while(mark>=0);printf("Max=%d\n",max);}例4-7输入一批学生的成绩，求最高分(do-while)Entermarks:-10Max=-112345%10=5

1234%

10=4

123

%

10=3

12

%

10=2

1

%

10

=

1例4-8将一个正整数逆序输出循环体（循环不变式）

x%10x=x/10循环结束条件x==0scanf(“%d”,&x);while(x!=0){digit=x%10;x=x/10;printf("%d",digit);}12345/

10=

12341234

/

10=

123123

/

10=

1212

/

10=

11

/

10

=

01234554321结束#include<stdio.h>intmain(void){intx;printf("Enterx:");scanf("%d",&x);while(x!=0){printf("%d",x%10);x=x/10;}return0;}例4-8将一个正整数逆序输出—源代码用do-while实现？do{printf("%d",x%10);x=x/10;}while(x!=0);例4-9求100以内的全部素数，每行输出10个for(m=2;m<=100;m++)if(m是素数)printf("%d",m);n=sqrt(m);for(i=2;i<=n;i++)if(m%i==0)break;If(i>n)printf("yes\n")elseprintf("no\n”);for(m=2;m<=100;m++){n=sqrt(m);for(i=2;i<=n;i++)if(m%i==0)break;if(i>n)printf("%d",m)}判断素数for(i=2;i<=m/2;i++)if(m%i==0)break;[2,m/2]->[2,m]1）求出100以内的全部素数；2）每行输出10个素数#include<stdio.h>#include<math.h>/*调用求平方根函数，需要包含数学库*/intmain(void){intcount,i,m,n;count=0;/*count记录素数的个数，用于控制输出格式*/for(m=2;m<=100;m++){n=(int)sqrt(m);for(i=2;i<=n;i++)if(m%i==0)break;if(i>n){ /*如果m是素数*/printf("%6d",m);/*输出m*/count++;/*累加已经输出的素数个数*/if(count%10==0)/*如果count是10的倍数，换行*/printf("\n");}}printf("\n");return0;}例4-9求100以内的全部素数，

每行输出10个例4-10求Fibonacci序列的前10项1,1,2,3,5,8,13,……x1x2xx1x2xx1=x2=1;x=x1+x2;x1=x2;x2=x;x=x1+x2;x1=1;x2=1;printf("%6d%6d",x1,x2);/*输出头两项*/for(i=1;i<=8;i++){/*循环输出后8项*/x=x1+x2;/*计算新项*/printf("%6d",x);x1=x2;/*更新x1和x2*/x2=x;}例4-11古典算术问题—搬砖头某地需要搬运砖块，已知男人一人搬3块，女人一人搬2块，小孩两人搬一块。问用45人正好搬45块砖，有多少种搬法？分析：对于三类人员都要完全测试。用循环检测。每类人员的检测可能型性范围[0,45]，三类人员的计数变量分别设为men,w