C语言程序设计教程（第2版）-课件 第5章 循环结构程序设计

第五章循环结构程序设计内容提要：概述构成循环的语句：while、do-while、for几种循环的比较循环的嵌套break语句和continue语句概述实现循环的语句：1.用while语句；当型循环—先判断再执行2.用do-while语句；直到型循环—先执行再判断3.用for语句。多功能while循环（实现当型循环）while语句的一般形式：

while（表达式）语句当表达式的值为真（非0）时，执行其中的内嵌语句（循环体），然后回过头来再判断表达式的值，如此重复；当表达式为假（0）时结束循环。如：s=0;k=1;while(k<=100)

{s=s+k;k++;}

（循环控制表达式、循环控制变量、循环体）

k=11<=100s=0+1 k=22<=100s=0+1+2 k=33<=100s=0+1+2+3

……k=100100<=100s=0+1+…+99+100k=101101<=100结束循环

s=0;k=1;while(k<=100)

{s=s+k;k++;}注意：若循环体包含一条以上的语句，应以复合语句形式出现；循环前，必须给循环控制变量赋初值；循环体中，必须有改变循环控制变量值的语句（使循环趋向结束的语句）；循环体可以为空，如：while((c=getchar())!=‘A’);

等价于：c=getchar();while(c!=‘A’)c=getchar();例：计算S=分析：这是一个累加求和问题。

s=1+2+3s=0s=s+1s=s+2s=s+3s=s+k和的新值和的当前值求和项当前值用while语句的程序如下：#include<stdio.h>intmain(){intk,s;s=0;k=1;while(k<=3){s=s+k;k++;}printf(“s=%d”,s);}注意:s、k的初值与位置。若交换这两句的位置，要实现同样功能怎么改？用while语句的程序如下：#include<stdio.h>intmain(){intk,s;s=0;k=1;while(k<=3){s=s+k;k++;}printf(“s=%d”,s);}s=0k=1k=11<=3s=0+1k=22<=3s=0+1+2k=33<=3s=0+1+2+3k=44<=3不成立用while语句的程序如下：#include<stdio.h>intmain(){intk,s;s=0;k=1;while(k<=3){k++;

s=s+k;}printf(“s=%d”,s);}s=0k=11<=3k=2s=0+22<=3k=3s=0+2+33<=3k=4s=0+2+3+44<=3不成立用while语句的程序如下：#include<stdio.h>intmain(){intk,s;s=0;k=0;while(k<=3){k++;

s=s+k;}printf(“s=%d”,s);}s=0k=00<=3k=1s=0+11<=3k=2s=0+1+22<=3k=3s=0+1+2+33<=3k=4s=0+1+2+3+44<=3不成立例：读程序#include<stdio.h>intmain(){intk,s,n;printf(“entern:”);scanf(“%d”,&n);s=0;k=1;while(k<=n){s+=k;k++;}printf(“%d=%d\n”,n,s);}#include<stdio.h>intmain(){intk,t,n;printf(“entern:”);scanf(“%d”,&n);t=1;k=1;while(k<=n){t*=k;k++;}printf(“%d!=%d\n”,n,t);}#include<stdio.h>intmain(){intk,t,n,s=0;printf(“entern:”);scanf(“%d”,&n);t=1;k=1;while(k<=n){t*=k;s+=t;k++;}printf(“s=%d\n”,s);}s=0k=1t=1n=3k=11<=3t=1*1s=0+1!k=22<=3t=1*2s=0+1!+2!k=33<=3t=1*2*3s=0+1!+2!+3!k=44<=3不成立【例】求100以内的奇数、偶数之和分析：偶数和s1=2+4+6+…+100

奇数和s2=1+3+5+…+99#include<stdio.h>intmain(){intk=1,s1=0,s2=0;

while(k<=100){if(k%2==0)s1+=k;elses2+=k;k++;}printf(“偶数和为%d，奇数和为%d\n”,s1,s2);}do-while循环do-while语句用来实现“直到型”循环，它的一般形式为：do语句

while(表达式)；例：计算S=#include<stdio.h>intmain(){intk,s;s=0;k=1;

while(k<=3){s=s+k;k++;}printf(“s=%d”,s);}#include<stdio.h>intmain(){intk,s;s=0;k=1;do{s=s+k;k++;}while(k<=3);printf(“s=%d”,s);}先判断后做先做后判断例：计算S=#include<stdio.h>intmain(){intk,s;s=0;k=1;do{s=s+k;k++;}while(k<=3);printf(“s=%d”,s);}s=0k=1s=0+1k=22<=3s=0+1+2k=33<=3s=0+1+2+3k=44<=3不成立for循环for循环的一般形式：for(表达式1；表达式2；表达式3)

语句

表达式1在进入循环之前求解（循环变量赋初值）；表达式3是循环体的一部分。s=0;for(k=1;k<=3;k++)s=s+k;s=0k=1k=11<=3s=0+1k=22<=3s=0+1+2k=33<=3s=0+1+2+3k=44<=3不成立例：for循环的其他形式：

表达式1；1）表达式1可以移到for语句的前边2）表达式3可以移到内嵌语句中for(表达式1；表达式2；表达式3)

语句表达式1；for(；表达式2；){语句表达式3；}for(；表达式2；表达式3)

语句for循环的其他形式：

3）表达式2为空，值永远为真称为死循环for(表达式1；表达式2；表达式3)

语句表达式1；for(；；){语句表达式3；}for循环的其他形式：

for(表达式1；表达式2；表达式3)

语句表达式1；1）表达式1可以移到for语句的前边2）表达式3可以移到内嵌语句中{语句表达式3；}3）表达式2为空，值永远为真称为死循环说明：1、表达式1省略时，应在for前给循环变量赋初值如：s=0;k=1;for(;k<=3;k++)s=s+k;2、表达式2省略时，不判断循环条件，将成为“死循环”，需要在循环体中引入break语句以退出循环。3、表达式3省略时，循环体内应有使循环条件改变的语句。如：for(k=1;k<=3;){s=s+k;

k++;}4、同时省略表达式1和表达式3，只有表达式2，此时相当于while语句。如：

k=1;for(;k<=3;){s=s+k;k++;}5、表达式2一般是关系表达式或逻辑表达式，但也可以是数值表达式或字符表达式，只要其值不等于0就执行循环体。如：s=0;for(k=1;k-4;k++)s=s+k;

仅当k的值等于4时终止循环，k-4是数值表达式。k=1;while(k<=3){s=s+k;k++;}如：s=0;for(k=1;k-4;k++)s=s+k;

仅当k的值等于4时终止循环，k-4是数值表达式。s=0k=11-4=-3s=0+1k=22-4=-2s=0+1+2k=33-4=-1s=0+1+2+3k=44-4=0结束例：读程序，判断程序的功能。#include<stdio.h>intmain(){charc;for(;(c=getchar())!=‘\n’;)putchar(c);putchar(‘\n’);}读入一个字符，当它不是回车符时就输出。注意：getchar()仅当遇到回车符时才开始执行，从键盘缓冲区中取字符。如：OK!输入

OK!输出

仅输出字母怎么做？而不是OOKK!!循环的嵌套一个循环体内包含着另一个完整的循环结构，称为循环嵌套；内嵌的循环中又可以嵌套循环，从而构成多重循环；三种循环可以互相嵌套。下面几种都是合法的形式：(1)while()(2)do(3)for(;;){…{…{

while()

do

for(;;){…}{…}{…}}while();}}while();

(4)while()(5)for(;;)(6)do{…{…{…

do{…}

while()for(;;){}while()；{}

…

…

…}}}while()；

例：打印图形分析：1）图形每行的起始位置相同2）每行的字符数相同3）用一重循环控制输出行数#include<stdio.h>intmain(){introw;for(row=1;row<=5;row++)

printf(“********\n”);}例：打印图形#include<stdio.h>intmain(){introw;for(row=1;row<=5;row++)

printf(“********\n”);}#include<stdio.h>intmain(){introw,col;for(row=1;row<=5;row++)

{for(col=1;col<=8;col++)printf(“*”);printf(“\n”);}}循环嵌套的说明：1、嵌套的循环控制变量不能相同；2、内循环变化快，外循环变化慢如：for(i=1;i<=3;i++){for(j=1;j<=i;j++)printf(“%d+%d=%2d”,i,j,i+j);printf(“\n”);}3、正确确定循环体4、循环控制变量常与求解的问题挂钩for(i=1;i<=3;i++){for(j=1;j<=i;j++) printf(“%d+%d=%2d”,i,j,i+j);printf(“\n”);}i=1j=11<=11+1=2j=22<=1i=2j=11<=22+1=3j=22<=22+2=4j=33<=2i=3j=11<=33+1=4j=22<=33+2=5j=33<=33+3=6j=44<=31+1=22+1=32+2=43+1=43+2=53+3=6编程实现：按如下形式打印九九乘法口诀表

1*1=12*1=22*2=43*1=33*2=63*3=9……9*1=99*2=189*3=27…9*9=81for(i=1;i<=9;i++){for(j=1;j<=i;j++) printf(“%d*%d=%2d”,i,j,i*j);printf(“\n”);}例：打印图形分析：1）每行的起始位置不同，空格数递减12）每行的字符数相同3）用二重循环实现：外循环控制输出行数；内循环控制输出空格数第1行4个空格第2行3个空格第3行2个空格第4行1个空格第5行0个空格第row行5-row个空格例：打印图形#include<stdio.h>intmain(){introw,col;for(row=1;row<=5;row++){for(col=1;col<=5-row;col++)printf(“

”);printf(“********\n”);}}例：打印图形#include<stdio.h>intmain(){introw,col;for(row=1;row<=5;row++){for(col=1;col<=5-row;col++)printf(“

”);for(col=1;col<=8;col++)printf(“*”);printf(“\n”);}}例：试找出满足下列条件的所有两位数

1）其十位数不大于2

2）将个位与十位对换，得到的两位数是原两位数的两倍多分析：用二重循环的循环控制变量分别表示十位数和个位数。十位数i取值1~2

个位数j取值2~9n=10*i+jm=10*j+i

若m>=2*n并m<3*n，则n为满足条件的两位数。#include<stdio.h>intmain(){inti,j,n,m;for(i=1;i<=2;++i)for(j=2;j<=9;++j){n=10*i+j;m=10*j+i;if(m>=2*n&&m<3*n)printf(“%d”,n);}}i=1j=2n=12m=21j=3n=13m=31……j=9n=19m=91i=2j=2n=22m=22j=3n=23m=32……j=9n=29m=92#include<stdio.h>intmain(){inti,j,n,m,s=0;for(i=1;i<=2;++i)for(j=2;j<=9;++j){n=10*i+j;m=10*j+i;if(m>=2*n&&m<3*n){++s;printf(“%d”,n);

if(s%5==0)printf(“\n”);}}}i=1j=2n=12m=21j=3n=13m=31……j=9n=19m=91i=2j=2n=22m=22j=3n=23m=32……j=9n=29m=92几种循环的比较1、关于循环的控制2、循环体的执行先判断条件，循环体可能一次也不执行：

while（表达式）语句后判断条件，循环体至少执行一次：

do语句

while（表达式）;3、for循环功能强两个界限不清，使程序设计较随意。

for（表达式1；表达式2；表达式3）语句4、都可以用break语句终止循环，用continue语句结束本次循环。break语句用break语句可以结束switch结构和三种循环。例：对所有输入的字符进行计数，直到输入的字符为换行符为止。intmain(){ charc;inti=0; while(1) {c=getchar(); if(c=='\n')break; i++;} printf("字符数为%d\n",i);}break语句用break语句可以结束switch结构和三种循环。例：判断m是否为素数。分析：素数是指除了1和它本身以外，不能被其他整数整除的数。i的取值范围可以缩小到2~k=因此，判断m是否为素数的算法是：1、依次用2~k之间的数整除m，如果找到某个整数i能整除m，则m必不是素数；2、如果找不到i，则可以断定m为素数。#include<stdio.h>#include<math.h>intmain(){intm，i，k;

scanf(″%d″，&m);k=sqrt(m);

for(i=2;i<=k;i++)

if(m%i==0)break;/*结束循环*/

if(i>k)printf(“%d是素数＼n″，m);

elseprintf(”%d是合数＼n″，m);

}i初值能否为1？#include<stdio.h>#include<math.h>intmain(){intm，i，k，flag=1;

scanf(″%d″，&m);k=sqrt(m);

for(i=2;i<=k;i++)

if(m%i==0){flag=0;break;}

if(flag)printf(“%d是素数＼n″，m);

elseprintf(”%d是合数＼n″，m);

}continue语句用continue语句可以结束本次循环，即忽略循环体中剩余的语句。例：把100～200之间的不能被3整除的数输出#include<stdio.h>

intmain()

{intn;

for(n=100;n<=200;n++)

{if(n%3==0)continue;

printf("%d″，n);

}

}本次循环结束，循环体的剩余语句被忽略，执行表达式3，进入下一循环，continue总是作if的内嵌语句if(n%3)printf(“%d”,n);例:用π/4≈1-1/3+1/5-1/7+…公式求π的近似值，直到某一项的绝对值小于10-6为止。分析：pi---求和结果，其初值为0；n---求和项分母，初值为1，每次前进2；s---符号项，初值为1；t---求和项，值为s/n;|t|>=10-6---循环控制条件#include<stdio.h>#include<math.h>intmain(){ints;floatpi,n,t;pi=0;n=1;t=1;s=1;while(fabs(t)>=1e-6){pi=pi+t;n=n+2;s=-s;t=s/n;}pi=4*pi;printf(“π=%8.6f\n”,pi);}n改为整型如何？例：求Fibonacci数列前40个数，每行输出4个数。这个数列有如下特点：第1，2两个数为1，1。从第3个数开始，该数是其前面两个数之和。即:F1=1(n=1)F2=1(n=2)Fn=Fn-1+Fn-2(n≥3)

分析：（1）f1、f2直接赋值；（2）进行20次循环，每次计算并输出两项；（3）f3=f1+f2，此后f1已无用，f3可存于f1，即用语句f1=f1+f2；f4=f2+f3，f3已在f1中，此后f2已无用，f4可存于f2，即用语句f2=f2+f1。（4）此数列增长很快，输出宜用长整型（%ld），每行输出4个数，即每输出4个数后输出一个换行符。#include<stdio.h>

intmain()

{longintf1，f2;

inti;

f1=1;f2=1;

for(i=1;i<=20;i++)

{printf(″%12ld%12ld″，f1，f2);

f1=f1+f2;

f2=f2+f1;}

}#include<stdio.h>

intmain()

{longintf1，f2;

inti;

f1=1;f2=1;

for(i=1;i<=20;i++)

{printf(″%12ld%12ld″，f1，f2);

if(i%2==0)printf(″＼n″);

f1=f1+f2;

f2=f2+f1;}

}编程实现：打印输出以下图案***************#include<stdio.h>intmain(){introw,col;for(row=1;row<=5;row++){for(col=1;col<=row;col++)printf(“*”);printf(“\n”);}}作业3：编程实现：打印输出以下图案（两个并列的内循环控制输出每行的空格数和字符数）#include<stdio.h>intmain(){introw,col;for(row=1;row<=5;row++){for(col=1;col<=5-row;col++)printf(“

”);for(col=1;col<=2*row-1;col++)printf(“*”);printf(“\n”);}}作业4：1、编程实现：统计全班某门功课期末考试的平均分和最高分。（设全班人数10人，10位同学的成绩都用变量score存储）2、编程实现：按如下形式打印九九乘法口诀表

1*1=12*1=22*2=43*1=33*2=63*3=9……9*1=99*2=189*3=27…9*9=81#include<stdio.h>intmain(){inti=1,a,max=0;while(i<=3){scanf(“%d”,&a);if(max<=a)max=a;i++;}printf(“最大值为%d”,max);}max0a90假设有三位同学成绩分别为90，85，9590859595#include<stdio.h>intmain(){inti=1,score,max=0;floatsum=0;while(i<=10){printf(“请输入第%d位同学的成绩:”,i);scanf(“%d”,&score);sum=sum+score;if(max<=score)max=score;i++;}printf(“平均分为%f,最高分为%d”,sum/10,max);}例：输入两个正整数m和n，求其最大公约数和最小公倍数。分析：1、用辗转相除法求最大公约数。

m对n求余数为a，若a≠0，则m<-n,n<-a，继续求余；否则n为最大公约数。如：m=12,n=212、最小公倍数=两个数的积/最大公约数#include<stdio.h>intmain(){intm,n,s=1,t=1,i,j;scanf("%d,%d",&m,&n);if(m<n){t=m;m=n;n=t;}for(i=1;i<=m;i++) if(m%i==0&&n%i==0)s=i;j=m;while(1){if(j%m==0&&j%n==0){t=j;break;}elsej++;}printf(“最大公约数s=%d,最小公倍数t=%d\n",s,t);}用while语句编写的程序如下：#include<stdio.h>intmain(){intm,n,m1,n1,a;printf(“输入两个正整数:\n”);scanf(“%d%d”,&m,&n);m1=m;n1=n;a=m1%n1;while(a!=0){m1=n1;n1=a;a=m1%n1;}printf(“最大公约数是%d\n”,n1);printf(“最小公倍数是%d\n”,m*n/n1);}m*n/n1注意循环变量赋初值，改变循环变量值。1．若i,j已定义为int型，则以下程序段中循环体的总的执行次数是

。

for(i=5;i;i--)for(j=0;j<4;j++){}A)20B)24C)25D)302.下面程序的运行结果是：

。#include<stdio.h>main(){intI;for(I=1;I<=5;I++)switch(I%5){case0:printf(“*”);break;case1:printf(“#”);break;default:printf(“\n”);case2:printf(“&”);break;}}A）#&&*B）#&C）#D）#&&&&*&*&*3．在下列程序中，while循环的循环次数是

。main(){ inti=0; while(i<10) { if(i<1)continue; if(i==5)break; i++; } ......}A）1B）10C）6D）死循环、不能确定次数2．程序段如下intk=-20;while(k=0)k=k+1;则