嵌入式C程序设计 循环结构应用（讲义）

循环结构应用【例1】用π4≈1-13+15-17+⋯公式求π的近似值，程序分析：多项式的各项的规律：①每项的分子都是1。②后一项的分母是前一项的分母加2。③第一项的符号为正，从第二项起，每一项的符号与前一项的符号相反。找到这些规律后，就可以用循环来处理了。例如，前一项的值是1n，则可以推出下一项为-可以看出，4分之π的值是由求一个多项式的值来得到的。这个多项式从理论上说包含无穷项，包含的项数越多，近似程度就越高。但是在实际运算时不可能计算到无穷项，现在题目已明确，当多项式中的某一项的绝对值小于10的-6次方时，就认为足够近似了，可以据此计算出π的近似值了。程序如下：#include<stdio.h>#include<math.h> //程序中用到数学函数fabs，应包含头文件math.hmain(){intsign=1; //sign用来表示数值的符号doublepi=0.0,n=1.0,term=1.0; //pi开始表示多项式的值，最后代表π的值，//n代表分母,term代表当前项的值while(fabs(term)>=1e-6) //检查当前项term的绝对值是否>或=10的-6次方{pi=pi+term; //把当前项term累加到pi中n=n+2; //n+2是下一项的分母sign=-sign; //sign代表符号，后一项的符号与前一项符号相反term=sign/n; //求出下一项的值term}pi=pi*4; //多项式的和pi×4，才是π的近似值printf(“pi=%10.8f\n”,pi); //输出π的近似值}运行结果：虽然输出了8位小数，但是只有前5位小数3.14159是准确的，因为第7位已小于10的-6次方，后面的项没有累加。【例2】计算用户多次输入的若干个数的平均值，去掉一个最大数和一个最小数后再求平均值。程序分析：要让用户反复执行输入操作时，可以利用scanf函数进行判断，如果用户没有按照scanf规定的输入模式输入数据，例如要求输入数字，结果输入的是字符，则该函数将会返回数字0，表示失败。如果格式正确，输入成功，该函数将返回数字1。因此在编写循环时，用返回值m!=0，即输入成功作为循环条件来进行判断。程序如下：main(){doublesum=0,aver=1; //sum、aver分别用来存放数的和、平均值doublex=0,max,min; //x,max,min分别用来存放输入的数、最大值、最小值intcount=0; //count表示输入数字的个数intm=1; //m表示输入成功与否的标志printf(“输入数字，回车确认（输入no结束输入过程）：\n”);m=scanf(“%lf”,&x); //输入数字送到x中，输入成功m=1，否则m=0max=min=x;while(m!=0) //当输入成功时，执行循环体{count++; //输入数的个数加1sum=sum+x; //输入的数累加求和printf(“输入下一个数据，回车确认（输入no结束输入过程）：\n”);m=scanf(“%lf”,&x);if(x>max)max=x;if(x<min)min=x;}aver=sum/count; //求平均值printf(“所有输入数的平均值是：%f\n”,aver);if(count>=3) //如果输入数的个数大于等于3个{printf(“去掉一个最大数%f、一个最小数%f\n”,max,min);aver=(sum-max-min)/(count-2); //求平均值printf(“平均值是：%f\n”,aver);}}运行结果：【例3】程序随机给出一个1~100之间的数，让用户猜这个数。程序分析：当用户给出的猜测不等于程序给出的数时，程序会提示用户“猜大了”，或“猜小了”，并要求用户继续猜测；只有猜当用户的猜测等于程序给出的数时，程序提示用户“猜对了”，并不再要求用户继续猜测。其次，怎样获得一个随机数呢？首先要确定随机数种子，然后才能模拟得到一个随机数。在C语言里可以使用srand()函数（在stdlib.h库中），并将当前机器的时间设置为随机数种子（time函数在time.h库中）：srand(time(NULL));然后调用rand()函数（在stdlib.h库中）得到一个大于0的随机数，例如，为了得到1~100之间的随机数number，可以进行如下操作：number=rand()%100+1;程序如下：#include<stdio.h>#include<time.h> //程序中用到time函数#include<stdlib.h> //程序中用到srand函数和rand函数main(){intnumber,guess; //number,guess分别表示随机数、用户猜测数intcount=0; //记录用户猜测的次数srand(time(NULL)); //用当前时间做随机数种子printf(“给你一个1~100之间的数字，请猜测：\n”);number=rand()%100+1; //得到1~100之间的随机数do{scanf(“%d”,&guess);count++; //输入次数加1if(guess>number) //如果输入的数大于随机数printf(“第%d次猜测，猜大了，请再猜：\n”,count);elseif(guess<number) //如果