《C程序设计项目教程（第2版）》项目五

C程序设计项目教程主讲

宋玉璞目录项目1项目2项目3项目4项目5项目6C程序概述算法C语法基础分支语句循环语句数组

项目7项目9项目8项目10函数指针构造数据类型文件5循环语句——解决迭代问题的好办法项目项目5循环语句知识目标掌握while和do-while循环语句的使用方法。掌握for循环语句的使用方法。掌握break语句和continue语句的使用方法。能力目标素质

目标能读懂较为复杂的循环结构程序。能根据实际问题选择合适的循环语句编写程序。提升总结规律和将事物化繁为简的能力。不断积累知识，为国家和民族的科技振兴贡献力量。项目5循环语句项目导读在实际应用中，经常会遇到许多有规律的重复运算。例如，在连加或连乘问题中，需要不断变换数值进行重复运算，此时可利用循环结构设计程序。在C程序中，循环结构程序通常由while、do-while和for语句来实现。循环语句是解决迭代问题的好办法。项目5循环语句任务1制作计算等比数列之和while循环语句一任务1

制作计算等比数列之和

在C程序中，while语句是最简单也是最基本的循环语句，其格式为while(表达式) 语句 /*循环体*/

圆括号内的表达式是控制表达式；while下面的语句是循环体，循环体可以是一条简单的语句，也可以是多条语句组成的复合语句。while循环语句一任务1

制作计算等比数列之和

while语句的执行流程如图所示。执行该语句时，须先判断表达式的值，如果它为真（非0），则执行循环体；接着再次判断表达式的值，如果它仍为真，继续执行循环体，直到表达式的值为假（0），跳出循环体，执行下一条语句。由此可见，while语句就是当型循环结构。while语句的执行流程

任务1

制作计算等比数列之和

【例5-1-1】

分别计算0.99365和1.01365的值。【问题分析】

这是一个累计求积的问题，可以用循环结构来实现。【参考程序】#include<stdio.h>intmain(){ inti=1; /*初始化循环变量i*/ floats1=1,s2=1; /*初始化s1和s2*/ while(i<=365) /*循环条件，当i>365时结束*/ { s1*=0.99; /*求s1*0.99，将结果放入s1中*/ s2*=1.01; /*求s2*1.01，将结果放入s2中*/ i++; /*循环变量i加1*/ } printf("s1=%f,s2=%f\n",s1,s2);/*输出s1和s2的值*/ return0;}任务1

制作计算等比数列之和

【例5-1-1】

分别计算0.99365和1.01365的值。【问题分析】

这是一个累计求积的问题，可以用循环结构来实现。【运行结果】任务1

制作计算等比数列之和

在使用while语句时，需要注意以下两点。（1）变量初始化描述要完整、准确。例如，例5-1-1中，在while语句前要对变量i、s1和s2进行初始化。（2）在循环体中应有使循环趋向于结束的语句。例如，例5-1-1中循环结束的条件是“i>365”，因此，在循环体中用“i++;”语句使i增值并最终大于365。do-while循环语句二任务1

制作计算等比数列之和

除了while语句外，还可以用do-while语句来实现循环结构。使用do-while语句时，无论条件是否满足，都至少执行一次循环体，其语法格式为do{语句 /*循环体*/}while(表达式);do-while循环语句二任务1

制作计算等比数列之和

do-while语句的执行流程如图所示。首先执行一次循环体中的语句，然后计算表达式的值，若为真则继续执行循环体，并再次计算表达式的值，直到表达式的值为假，终止循环，执行do-while语句的下一条语句。由此可见，do-while语句是直到型循环结构。do-while语句的流程

任务1

制作计算等比数列之和

【例5-1-2】

用do-while语句求0.99365和1.01365的值。【参考程序】#include<stdio.h>intmain(){ inti=1; /*初始化循环变量i*/ floats1=1,s2=1; /*初始化s1和s2*/ do { s1*=0.99; /*求s1*0.99，将结果放入s1中*/ s2*=1.01; /*求s2*1.01，将结果放入s2中*/ i++; /*循环变量i加1*/ }while(i<=365); /*直到i>365,跳出循环*/ printf("s1=%f,s2=%f\n",s1,s2);/*输出s1和s2的值*/ return0;}任务1

制作计算等比数列之和

【例5-1-2】

用do-while语句求0.99365和1.01365的值。【运行结果】实施案例一.案例分析设等比数列的首项为5，公比为2，即等比数列中a0=5，an=an−1×2，Sn=Sn−1+an，故可以用循环结构来实现。定义变量S表示等比数列的和，其初值为0；定义变量a表示等比数列的项，其初值为5；定义循环变量i，其取值范围为1～n，n为项数。当i≤n时，循环计算S的值，具体流程如图所示。任务1

制作计算等比数列之和

等比数列求和的流程图

二.参考程序在本次实施案例中，用while语句编程。#include<stdio.h>intmain(){ inti,n,a,S; /*定义变量*/ printf("请输入n的值:"); /*输出提示语*/ scanf("%d",&n); /*输入n的值*/ i=1; /*给i赋初值1*/ a=5; /*给a赋初值5*/ S=0; /*给S赋初值0*/ while(i<=n) /*循环条件，当i>n时结束*/ { S+=a; /*求和，将结果放入S中*/ a=a*2; /*等比数列中的项*/ i++; /*循环变量i自增1*/ } printf("S=%d\n",S); /*输出S的值*/ return0;}任务1

制作计算等比数列之和

三.运行结果通过键盘输入20↙，程序运行结果如图所示。任务1

制作计算等比数列之和

任务实训一.实训目的（1）掌握while语句的使用方法。（2）掌握do-while语句的使用方法。（3）能用while语句和do-while语句编程解决循环结构问题。任务1

制作计算等比数列之和

二.实训内容1．阅读程序（1）若输入字符串abcde↙，则以下while循环体将执行

次。while((ch=getchar())=='e')printf("*");（2）以下程序的输出结果为

。#include<stdio.h>intmain(){ inti=10; while(i>7) { i--; printf("%d",i); } return0;}任务1

制作计算等比数列之和

二.实训内容2．程序改错下列程序用于输出1～10的自然数。请找出错误并修改验证，然后将修改后的程序填入表中。任务1

制作计算等比数列之和

原程序修改后的程序#include<stdio.h>intmain(){ inti=1; while(i<10) { printf("%d\n",i); } return0;}

3．程序填空（1）以下程序用于实现从键盘输入若干学生的成绩，统计并输出最高成绩和最低成绩，当输入负数时结束输入。请将正确答案填在下面的横线上。#include<stdio.h>intmain(){ floatx,amax,amin; scanf("%f",&x); amax=x; amin=x; while(

①

) { if(x>amax)amax=x; if(

②

)amin=x; scanf("%f",&x); } printf("\namax=%f\namin=%f\n",amax,amin); return0;}任务1

制作计算等比数列之和

3．程序填空（2）下列程序的运行结果是***。请将正确答案填在下面的横线上。#include<stdio.h>intmain(){ intx=6; do{ printf("*"); x--; x--; }while(

); return0;}任务1

制作计算等比数列之和

4．程序设计使用公式

，求圆周率π的近似值，直至公式中单项的绝对值小于10−6。请将实训过程填入表中。任务1

制作计算等比数列之和

程序代码遇到的问题及解决办法

任务2打印图形金字塔for循环语句一任务2

打印图形金字塔

1．for循环语句的一般形式for循环语句的一般形式为for(表达式1;表达式2;表达式3)

语句 /*循环体*/表达式1：通常为赋值表达式，用于给循环变量赋初值，只执行一次。表达式2：通常为关系表达式或逻辑表达式，在每次执行循环体前先执行此表达式，以决定是否继续执行循环体。for循环语句一任务2

打印图形金字塔

1．for循环语句的一般形式for循环语句的一般形式为for(表达式1;表达式2;表达式3)

语句 /*循环体*/表达式3：通常为表达式语句，用来描述循环变量的变化，多数情况下为自增或自减表达式，实现对循环变量的修改。它是在执行完循环体后才执行的。for循环语句一任务2

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for循环语句的执行流程如图所示。for循环语句的流程

for循环语句一任务2

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（1）计算表达式1的值，为循环变量赋初值。（2）计算表达式2的值，如果其值为真（非0），则执行循环体语句，然后执行第（3）步；如果为假（0），则退出循环，执行for循环后的语句。（3）计算表达式3的值，调整循环变量的值。（4）返回执行第（2）步，重新计算表达式2的值，依此重复过程，直到表达式2的值为假（0），退出循环。for循环语句一任务2

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例如：for(i=1;i<=10;i++)

语句先给i赋初值1，判断i是否小于等于10，若成立，则执行语句；然后i的值增加1，再重新判断i是否小于等于10，直到条件为假，即i>10时，结束循环。for循环语句一任务2

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【例5-2-1】

用for循环语句实现求S=1+2+3+…+n的值。【问题分析】首先赋初值，即i=1；循环语句执行的条件为i<=n；在循环过程中，每循环一次后执行一次i自增1。任务2

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【例5-2-1】

用for循环语句实现求S=1+2+3+…+n的值。【参考程序】#include<stdio.h>intmain(){ inti,n,S; /*定义变量*/ printf("请输入n的值:"); /*输出提示语*/ scanf("%d",&n); /*输入n的值*/ S=0; /*给S赋初值*/ for(i=1;i<=n;i++) /*循环，当i>n时结束*/ S+=i; /*求和，将结果放入S中*/ printf("S=%d\n",S); /*输出S的值*/ return0;}任务2

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【例5-2-1】

用for循环语句实现求S=1+2+3+…+n的值。【运行结果】从键盘中输入50↙，程序运行结果如图所示。任务2

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2．for循环语句说明在使用for循环语句实现循环时需要说明以下几点。（1）在for循环语句中省略表达式。for循环中的“表达式1”“表达式2”和“表达式3”都是可选项，即可以缺省，但表达式之间的分号“;”绝对不能缺省。当省略“表达式1”时，应在for语句之前给循环变量赋初值；当省略“表达式2”时，表示循环条件总是成立，相当于while(1)；当省略“表达式3”时，表示不对循环变量进行操作，此时须在循环体中加入修改循环变量的语句。任务2

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2．for循环语句说明在使用for循环语句实现循环时需要说明以下几点。（2）在for循环语句中省略语句。for语句的循环体可以是空语句，表示当循环条件满足时进行空操作。语句格式为for(表达式1;表达式2;表达式3);例如：for(i=1;i<=20000;i++);表示循环变量空循环了20000次，占用了一定的时间，起到了延长时间的效果。任务2

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2．for循环语句说明在使用for循环语句实现循环时需要说明以下几点。（3）for循环语句中逗号表达式的应用。在for循环语句中，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。例如：for(n=1,m=100;n<m;n++,m--) s=n+m;其中，表达式1同时为n和m赋初值，表达式3同时改变n和m的值。任务2

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【例5-2-2】

编程实现，输出1～1000能同时被3、5、7整除的数。【问题分析】

设循环变量i从1循环到1000，判断每个自然数i是否能够同时被3、5、7整除，即将满足条件“i%3==0&&i%5==0&&i%7==0”的数输出。【参考程序】#include<stdio.h>intmain(){ inti=1; /*定义变量i*/ for(i=1;i<=1000;i++) /*i从1到1000循环1000次*/ { if(i%3==0&&i%5==0&&i%7==0) /*如果满足条件则输出i的值*/ printf("%4d",i); } printf("\n"); return0;}任务2

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【例5-2-2】

编程实现，输出1～1000能同时被3、5、7整除的数。【问题分析】

设循环变量i从1循环到1000，判断每个自然数i是否能够同时被3、5、7整除，即将满足条件“i%3==0&&i%5==0&&i%7==0”的数输出。【运行结果】程序运行结果如图所示。

循环嵌套

二任务2

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一个循环语句的循环体内包含另一个完整的循环结构，称为循环嵌套。嵌在循环体内的循环称为内循环，嵌有内循环的循环称为外循环。内嵌的循环中还可以嵌套循环，这就是多重嵌套。3种循环语句while语句、do-while语句和for语句可以互相嵌套，自由组合。但要注意的是，各循环必须完整包含，相互之间不允许有交叉现象。例如：while(表达式){

语句for(表达式1;表达式2;表达式3){

语句 } }内循环循环嵌套

二任务2

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【例5-2-3】

一张单据上有一个5位数的号码为“6**42”，其中百位数和千位数已模糊不清，但知道这个5位数能被57和67整除。请编程找出该单据上所有可能的号码。【问题分析】该问题可使用循环嵌套来实现，外循环控制千位数（0～9），内循环控制百位数（0～9），循环体内判断该数能否同时被57和67整除，若能，则输出该号码。任务2

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【例5-2-3】

一张单据上有一个5位数的号码为“6**42”，其中百位数和千位数已模糊不清，但知道这个5位数能被57和67整除。请编程找出该单据上所有可能的号码。【参考程序】#include<stdio.h>intmain(){ inth,i,j; /*定义变量*/ for(i=0;i<=9;i++) /*外循环，控制千位数*/ { for(j=0;j<=9;j++) /*内循环，控制百位数*/ { h=6*10000+i*1000+j*100+42; /*计算该号码的数值*/ if(h%57==0&&h%67==0) /*判断能否同时被57和67整除*/ printf("号码=%d\n",h); /*输出号码*/ } } return0;}任务2

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【例5-2-3】

一张单据上有一个5位数的号码为“6**42”，其中百位数和千位数已模糊不清，但知道这个5位数能被57和67整除。请编程找出该单据上所有可能的号码。【运行结果】程序运行结果如图所示。

实施案例一.案例分析从图形金字塔的结构可以看出，第一行有1个“*”，第二行有3个“*”，第三行有5个“*”，依次类推，第n行有2n−1个“*”；从位置上看，第一行“*”前有n−1个空格，第二行“*”前有n−2个空格，第三行“*”前有n−3个空格，依此类推，第n−1行“*”前有1个空格。定义图形金字塔的行数n，则在第i行中，前n−i列为空格，从第n−i+1列开始为2i−1个“*”。因此，可以由循环嵌套语句实现。任务2

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二.参考程序#include<stdio.h>intmain(){ intn,i,j; /*定义金字塔的高度、行数和列数*/ printf("请输入金字塔的高度："); scanf("%d",&n); /*输入n的值*/ for(i=1;i<=n;i++) /*外循环，变量i为图形金字塔行*/ { for(j=0;j<n-i;j++) /*内循环，输出空格*/ printf(""); for(j=0;j<2*i-1;j++) /*内循环，输出“*”*/ printf("*"); printf("\n"); /*执行完每行后，回车换行*/ } return0;}任务2

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三.运行结果从键盘中输入8↙，程序运行结果如图所示。任务2

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任务实训一.实训目的（1）掌握for语句和循环嵌套结构的使用方法。（2）具备循环结构程序的基本分析和编写能力。任务2

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任务实训二.实训内容1．阅读程序（1）以下程序的运行结果是

。#include<stdio.h> intmain(){ inti,k=0; for(i=1;i<10;i+=2) /*每执行一次，i加2*/ k+=i+1; printf("%d\n",k); return0;}任务2

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任务实训二.实训内容1．阅读程序（2）以下程序的运行结果是

。#include<stdio.h>intmain(){ inti; for(i=0;i<3;i++) switch(i) { case1:printf("%d",i);break; case2:printf("%d",i);break; default:printf("%d",i);break; } return0;}任务2

打印图形金字塔

任务实训2．程序填空以下程序用于计算1−3+5−7+…−99+101的值。请将正确答案填在下面的横线上。#include<stdio.h>intmain(){ inti,s=0,f=1; for(i=1;i<=101;i+=2) {

①

;

②

; } printf("%d\n",s); return0; }

任务2

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任务实训3．程序设计用

for

语句实现“百钱买百鸡”问题。请将实训过程填入表中。任务2

打印图形金字塔

程序代码遇到的问题及解决办法

任务3判断某整数是素数还是合数break语句一任务3

判断某整数是素数还是合数

在多分支结构中，使用break语句跳出switch语句，去执行switch语句下面的语句。实际上，还可以使用break语句跳出循环体，去执行循环体下面的语句。break语句的一般形式为break;

在循环结构中，break语句通常与if语句一起使用，以便在满足条件时跳出循环。break语句一任务3

判断某整数是素数还是合数

【例5-3-1】

计算满足条件的最大整数n，使得1+2+3+…+n<=10000。【问题分析】

本例题与例5-2-1类似，显然应该用循环结构来处理，但是不一样的是，本例题中的循环次数是不确定的。这里可以在循环体中计算累加的结果S，并用if语句判断S是否达到10000，如果达到就不再继续循环，n−1的值即为要求的数。任务3

判断某整数是素数还是合数

【例5-3-1】

计算满足条件的最大整数n，使得1+2+3+…+n<=10000。【参考程序】

#include<stdio.h>intmain(){ intn,S; /*定义变量*/ S=0; /*给S赋初值*/ for(n=1;;n++) /*循环，省略循环条件表示无限循环*/ { S+=n; /*求和，将结果放入S中*/ if(S>10000) /*当S>10000时跳出循环*/ break; } printf("最大整数n为%d，使得1+2+3+…+n<=10000\n",n-1); /*输出n-1的值*/ return0;}任务3

判断某整数是素数还是合数

【例5-3-1】

计算满足条件的最大整数n，使得1+2+3+…+n<=10000。【运行结果】

【程序说明】

本例题中由于for语句中省略了表达式2，因此，如果没有break语句，程序将无限循环下去。当n为141时，S的值为10011，if语句中的关系表达式S>10000为“真”，执行break语句，跳出for循环，输出n−1的值。continue语句二任务3

判断某整数是素数还是合数

程序运行时，有时并不希望终止整个循环操作，而只希望提前结束本次循环，接着执行下次循环，此时可以用continue语句，其一般形式为continue;其作用是结束本次循环，即跳过循环体中continue语句后面的语句，开始下次循环。二任务3

判断某整数是素数还是合数

【例5-3-2】

编程输出1～50的所有奇数。【问题分析】

编程输出1～50的所有奇数。continue语句任务3

判断某整数是素数还是合数

【例5-3-2】

编程输出1～50的所有奇数。【参考程序】#include<stdio.h>intmain(){ intn; /*定义变量*/ for(n=1;n<=50;n++) /*循环，当n>50时退出循环*/ { if(n%2==0) /*判断n是否为偶数*/ continue; /*当n为偶数时跳出本次循环*/ else /*当n为奇数时输出n的值*/ printf("%3d",n); } printf("\n"); /*输出回车符*/ return0;}任务3

判断某整数是素数还是合数

【例5-3-2】

编程输出1～50的所有奇数。【运行结果】】

程序运行结果如图。实施案例一.案例分析本任务的关键是如何判断素数。素数是指在一个大于1的自然数中，除了1和它自身外，不能被其他自然数整除的数，和合数相对。即如果m是素数，则它不能被2～m−1的任何一个数整除，又因为m不可能被大于m/2的数整除，所以取值区间可缩小为[2,m/2]。当期间有一个数能够整除m，则m是合数，使用break语句结束循环。任务3

判断某整数是素数还是合数

二.参考程序#inc