C语言程序设计 课件 - 第5、6章 循环结构程序设计、数组的应用

程序的重复之美—循环结构程序设计C语言程序设计第五章本章目录01.while循环02.do…while循环03.for循环04.多重循环05.break语句和continue语句06.趣味实例5.1while循环语句学习while循环的语法、执行流程和使用方法while循环的语法与执行流程书写格式

while(表达式){语句序列（循环体）//需包含改变条件的语句}执行流程解析1.条件判断：计算表达式，若为假(0)直接跳出循环。2.执行循环体：若条件为真(非0)，执行循环体。3.循环往复：执行完毕后，返回步骤1再次判断条件。关键特点与避坑指南1.先判断后执行，初始条件为假则不执行。2.务必包含改变条件的语句（如i++），防止死循环。while循环的使用注意事项1）循环前，必须给循环变量赋初值。2）若循环体包含一条以上的语句，应以复合语句形式出现。3）循环体中，必须有改变循环变量值的语句（使循环趋向结束的语句），否则会陷入无限循环。4）while循环的特点是先判断条件表达式，后执行循环体语句，因此循环体有可能一次也不执行。5）无限循环：while(1)循环体;6）循环体可以为空。例：while((c=getchar())!='A');实例体验：例

5-1

观察下列程序。1）找出循环结构的三要素：循环体、循环变量及循环结束条件。2）写出该程序完成的功能。程序代码#include<stdio.h>main(){inti=3;intsum=0;while(i<100){sum=sum+i;i+=3;}printf("sum=%d\n",sum);}实例体验：问题描述：毫厘与千里一年365天，能力值的基数记为1。当好好学习一天时，能力值相比前一天提高1%；当没有好好学习时，能力值相比前一天下降1%，每天努力学习和每天放任自流，一年下来能力值相差多少呢？例5-2

编程实现计算能力值。实例体验：

实例体验：程序代码：#include<stdio.h>main(){intday=1;floatpositive=1,negative=1;while(day<=365){day++;positive=positive*1.01;negative=negative*0.99;printf("每天进步一点点,一年后能力值为:%.2f\n",positive);printf("每天退步一点点,一年后能力值为:%,2f\n",negative);}}5.2do…while循环语句学习do-while循环的语法、执行流程，并与while循环进行比较do…while循环的语法与执行流程书写格式do{循环体}while(条件表达式);//注意末尾分号核心特点与注意事项执行逻辑：先执行循环体，后判断条件表达式的值。保底执行：无论初始条件是否为真，循环体至少执行一次。语法规范：while表达式末尾必须有分号;。执行流程图解流程简述：执行循环体→判断条件真假→为真则重复执行，为假则跳出循环。do…while循环的使用注意事项do…while循环与while循环类似，使用do…while循环时要注意的事项：1）使用注意事项同while循环。2）while语句后的分号必须有，不要漏掉。循环体只有一个语句，也不能省略花括号。实例体验：例5-3

使用

do…while

语句计算

1+2+3+…+100。分析：

根据题意，结合顺序结构的设计思路，该题为累加求和的问题，即s=1+2+3+…+100。s=0s=s+1s=s+2s=s+3…程序代码#include<stdio.h>main(){inti=1,s=0;do{s=s+i;i++;}while(i<=100);//循环结束条件printf("s=%d\n",s);}可写成通项式：s=s+iliuchengtu流程图实例体验：问题描述：网贷的危害大学生王林看上一款8000多元的手机，因家庭暂时难以承担这笔费用，便动了网络贷款的念头。某“校园贷”宣称无需抵押，日利率仅千分之五（贷款1000元每日利息5元）。王林觉得贷10000元，日息50元，自己节省生活开支就能很快还清，于是签订了12个月的还款协议。事情真会如王林所想吗？12个月后王林需要偿还多少金额？例

5-4

编程计算网贷利息。实例体验：分析：根据题意，第一天还息10000元的0.5%为50元，第二天还息为（10000+50）元的0.5%，解题思路同例题5-2。流程图（见图5-5）。实例体验：程序代码：#include<stdio.h>main(){floatmoney=10000;li=0.005;intday=0;do{day++;money=money*(1+li);}while(day<365);printf("12个月后本金加利息共计%9.2lf\n",money);}5.3for循环语句学习for循环的语法、执行流程，掌握其在计数循环中的应用for循环的语法与执行流程书写格式for(表达式1;表达式2;表达式3){循环体;//执行任务}表达式1(初始化):只执行一次，设置循环起点。表达式2(条件判断):每次循环前判断，决定是否继续。表达式3(更新变量):循环体执行后更新，迈向终点。特点：结构紧凑，可读性高，是计数循环的首选。表达式1:初始化变量，进入循环准备状态表达式2:判断条件真假，假则跳出，真则执行循环体表达式3:更新变量，返回步骤2再次判断，形成闭环参数说明和特点for循环使用注意事项1）表达式1、表达式2和表达式3之间是用分号“;”隔开的。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。表达式2一般是关系表达式或逻辑表达式，也可以是数值表达式或字符表达式，只要其值为非零，就执行循环体。2）“表达式1”可以省略，但表达式1后的分号不能省略。例如：for(;i<=100;i++)。由于省略了表达式1，没有对循环变量赋初值，因此，为了能正常执行循环，应在for语句之前给循环变量赋以初值。3）表达式2也可以省略，即不设置和检查循环的条件。此时循环无终止地进行下去，也就是认为表达式2始终为真。4）表达式3也可以省略，但此时程序设计者应另外设法保证循环能正常结束。5）for语句的循环体可为空语句。此时可把本来要在循环体内处理的内容放在表达式3中，也可以写成“for(i=1;i<=100;i++);”，说明循环体全空。实例体验：例

5-5

从键盘输入

10

个整数，求其和。分析：

10个整数求和类似1+2+3+…+100的累加计算。此处被加项的数值不是规律的数字，因此不能用例5-2中的循环变量充当被加项，此处可用另一个变量替代。同时依次给该变量赋值，加入总和中即可。程序代码#include<stdio.h>main(){intsum,num,i;printf("从键盘上输入10个整数:\n");sum=0;for(i=1;i<=10;i++){scanf("%d",&num);sum=sum+num;}printf("这10个整数的和为:%d\n",sum);}liuchengtu流程图实例体验：问题描述：爱护树木，人人有责我们都知道，树木具有吸收二氧化碳并释放氧气的功能，能减少温室气体，缓解热效应。不同种类的树木吸收二氧化碳量存在差异，假设一棵树每年能吸收22kg的二氧化碳，那100棵树每年总共吸收多少二氧化碳呢？例

5-6

编程计算大树每年吸收多少二氧化碳。实例体验：分析：本题计算较为简单，可用加法，100棵树的吸收量是100个22相加，根据例5-5的编程思路，用for循环很容易实现。当然也可以用乘法，就是100*22，用顺序结构编程也可实现，这里我们用循环，再次体验for循环的魅力。流程图（见图5-8）实例体验：程序代码：#include<stdio.h>intmain(){inttrees=100;//假设有100棵树,此处用变量,便于修改//不同数量值inti,sum=0,CO2=22;//每棵树每年吸收22kg二氧化碳for(i=1;i<=trees;i++){sum=sum+CO2;}printf("100棵树每年总共吸收二氧化碳:%dkg\n",sum);}5.4多重循环理解循环嵌套的概念和执行流程多重循环核心定义在一个循环的循环体中包含另一个完整循环。外层循环控制大流程，内层循环处理细节。执行过程外层循环每执行一次，内层循环必须完整执行一遍（从条件成立到不成立）。常见组合形式支持多种组合：while嵌套while、for嵌套for、while与for相互嵌套。关键注意事项内循环全包含在外循环里；内层与外层循环变量严禁重名；嵌套层数不宜过深，影响可读性。实例体验：例5-8打印九九乘法表分析双重循环结构外层循环(i)控制行数(1-9)，内层循环(j)控制列数(1-i)，确保列数不超过行数。格式化输出使用printf格式化字符串，设置宽度对齐（如%-4d），保证表格整齐美观。换行控制内层循环结束后，执行printf("\n")换行，开始打印下一行数据。C语言实现代码#include<stdio.h>main(){inti,j;//外层循环控制行数for(i=1;i<=9;i++){//内层循环控制列数for(j=1;j<=i;j++){printf("%d*%d=%-4d",j,i,j*i);}printf("\n");//换行}}5.5break和continue语句学习如何使用break和continue语句控制循环的执行流程break和continue语句break语句：结束整个循环功能：跳出并结束当前所在的循环结构或switch语句。机制：执行时立即跳出包含它的最内层循环，循环终止，开始执行后续代码。continue语句：结束本次循环功能：跳过当前循环的剩余语句，直接开始下一次循环的条件判断。机制：不执行后续语句，直接跳转到循环的更新或条件判断部分。实例体验：例5-9

问题描述：某次班级开展“继承革命传统传承红色基因”主题班会，设置答题活动，其中一个问题为：长征的年份是哪一年？每人5次回答机会。请根据要求编写程序。分析：for语句指定执行循环体5次。每次循环中，输入一个答案，并将答案与正确答案比对。设置了if语句，若输入答案与正确答案一致就执行break语句，流程跳出当前循环，提前结束循环。实例体验：程序代码：#include<stdio.h>main(){inti;intsuccess=0;//初始成功次数为0printf("请回答问题:长征的年份是哪一年?你将有5次机会回答这个问题。\n");for(i=1;i<=5;i++){printf("尝试次数%d:长征的年份是哪一年?\n",i);scanf("%d",&success);if(success==1934){printf("恭喜你,正确答对了长征的年份!\n");break;//当用户正确回答时,跳出循环}else{if(i==5&&success!=1934){printf("很遗憾,你没有在指定的次数内答对长征的年份,请继续努力。\n");break;//5次均答错,跳出当前循环}//如果用户回答错误,给予提示并继续尝试printf("不正确,请再尝试一次。记住,坚持就是胜利!\n");}}}5.6趣味实例—猴子吃桃编程通过具体实例，学习如何编写循环结构的C语言程序趣味实例实训目的1.了解循环程序的基本结构。2.熟悉while语句、do…while语句、for语句的结构和实现循环的编程方法。3.了解循环语句的运行顺序及编程中的注意事项。实训内容1.基础训练猴子摘下若干桃子，第1天吃了4个；第2天比第1天多吃了一个，依次类推，

一共吃了10天，把桃子都吃完了。1）猴子一共摘了多少个桃子？2）将猴子每天吃的桃子数量，用图形的方式表示出来。2.提升训练猴子在第1天摘下若干桃子，当即吃了一半，还没吃饱，又多吃了一个；第2天早上又将剩下的桃子吃掉一半，又多吃了一个。以后每天早上都吃了前一天剩下的桃子的一半零一个。到第10天早上想再吃时，发现只剩下一个桃子了。1）求第1天共摘了多少个桃子？2）将猴子每天吃的桃子数量，用图形的方式表示出来。实训流程知识准备掌握循环语句基础训练1）内容分析：猴子吃桃是依次递增的，该计算类似累加。2）编程分工：独立或小组合作（小组协作分析交流）。3）编程、上机验证。编程提示分析时，先明确数学解题思路，再将其用C语言的表示方法表示出来，画出整个程序的流程图，帮助分析程序的需求及走向。编程时，根据流程图写出对应的语句即可。实训流程提升训练1）内容分析：该题的数学解析C语言解析假设每天的桃为x个假设每天的桃为x个第10天为：x=1第10天为：x=1第9天为：2(x+1)第9天为：x=2*(x+1)第8天为：2(2(x+1)+1)第8天为：x=2*(x+1)打印图形，模仿前面编程，找准每天的数量即可。2）编程分工：独立或小组合作。3）编程、上机验证。本章小结：做事要有序—数组的应用C语言程序设计第六章本章目录01.一维数组的定义和应用02.二维数组的定义和应用03.字符数组的定义和应用04.趣味实例6.1一维数组的定义和应用存储一组相同类型的数据一维数组的定义一般形式类型说明符数组名[常量表达式];类型说明符：指定元素数据类型(如int,float,char)。数组名：遵循变量命名规则，代表数组的标识。常量表达式：用方括号括起，指定数组长度（元素个数），必须是常量。示例inta[6];//整型数组a，含6个元素floatb[6],c[8];//浮点型数组b，含6个元素;浮点型数组c,有8个元素。注意事项1）数组的类型实际上是指数组元素的取值类型。对于同一个数组，其所有元素的数据类型都是相同的。2）数组名的书写规则应符合标识符的书写规定。3）数组名不能与其他变量名相同。4）方括号中常量表达式表示数组元素的个数，其下标从0开始计算。结构、参数说明一维数组的引用一般形式

数组名[下标];例如：score[0]避坑指南：下标越界（补充）C语言不检查下标越界。若使用score[10](数组长度为10)，程序可能编译通过但运行时崩溃。

数组的主要目的是处理批量数据，数组元素是组成数组的基本单元。数组元素也是一种变量，其标识方法为数组名后跟一个下标。下标表示元素在数组中的顺序号。其中下标只能为整型常量或整型表达式。如为小数时，C编译将自动取整。以下都是合法的数组元素：a[10]a[2+8]a[2*5]起始值：从0开始，而非1范围：长度为n的数组，合法下标为0~n-1一维数组的初始化

数组的初始化实际上是对数组元素的初始化。给数组赋值的方法除了用赋值语句对数组元素逐个赋值外，还可采用初始化赋值和动态赋值的方法。

数组初始化赋值指在数组定义时给数组元素赋予初值。这种赋值方式简洁高效，能一次性为多个元素赋初值，避免了后续逐个赋值的繁琐操作。初始化赋值的一般形式为：

类型说明符数组名[常量表达式]={值,值,……,值};其中，在{}中的各数据值即为各元素的初值，各值之间用逗号间隔。例如：inta[10]={0,1,2,3,4,5,6,7,8,9};相当于：a[0]=0、a[1]=1、…、a[9]=9。一维数组的初始化C语言对数组的初始化赋值还有以下几点规定：1）可以只给部分元素赋初值。当{}中值的个数少于元素个数时，只给前面部分元素赋值。例如“inta[10]={0,1,2,3,4};”，表示只给a[0]～a[4]5个元素赋值，而后5个元素自动赋0值。2）只能给元素逐个赋值，不能给数组整体赋值。例如：给5个元素全部赋1值只能写为：inta[5]={1,1,1,1,1};而不能写为：inta[5]={1};3）初始化省略长度。如给全部元素赋值，则在数组说明中，可以不给出数组元素的个数。例如“inta[5]={1,2,3,4,5};”可写为：inta[]={1,2,3,4,5};4）数组动态赋值是指在程序执行过程中，用循环语句配合scanf()函数对数组元素逐个赋值。实例体验例6-1：用for循环为数组赋值并逆序输出#include<stdio.h>main(){inti,a[10];for(i=0;i<=9;i++)

a[i]=i;for(i=9;i>=0;i--)

printf("%d",a[i]);}例6-2：垃圾分类统计与宣传问题描述：垃圾分类统计随着城市化进程的加快，垃圾处理已成为不容忽视的社会问题。垃圾分类不仅有助于资源回收利用，还能减少环境污染，是实现可持续发展的重要举措。近年来，我国大力推进垃圾分类政策，倡导全民参与。某社区积极响应政策，将垃圾分为四类：可回收垃圾、有害垃圾、厨余垃圾和其他垃圾。为深入了解居民的垃圾分类情况，社区计划统计一周内每天各类垃圾的投放量。一维数组应用实例例6-2：垃圾分类统计与宣传for(i=0;i<7;i++){printf("第%d天:",i+1);scanf("%d%d%d%d",&recyclable[i],&hazardous[i],&kitchen[i],&other[i]);totalRecyclable+=recyclable[i];totalHazardous+=hazardous[i];totalKitchen+=kitchen[i];totalOther+=other[i]; }printf("\n一周内各类垃圾的总投放量:\n");//输出一周各类垃圾的总投放量printf("可回收垃圾:%dkg\n",totalRecyclable);例6-2：垃圾分类统计与宣传printf("有害垃圾:%dkg\n",totalHazardous);printf("厨余垃圾:%dkg\n",totalKitchen);printf("其他垃圾:%dkg\n",totalOther);//比较一周可回收垃圾与其他垃圾的占比if(totalRecyclable>totalOther){printf("\n恭喜!可回收垃圾占比高于其他垃圾,环保工作做得很好!\n");}else{printf("\n注意!可回收垃圾占比低于其他垃圾,需要加强垃圾分类意识。\n");}printf("\n垃圾分类,人人有责!保护环境,从我做起!\n");}6.2二维数组的定义和应用存储表格形式的数据二维数组的定义一般形式类型说明符数组名[常量表达式1][常量表达式2];常量表达式1(行数)：定义二维数组包含的一维数组个数。(第一维下标长度)常量表达式2(列数)：定义每个一维数组元素包含的变量个数。(第二维下标长度)示例inta[3][4];//3行4列，共12个元素二维数组本质上是“数组的数组”。a[3][4]可视为包含3个元素的一维数组。其中每个元素(a[0],a[1],a[2])又是一个包含4个整型元素的一维数组。通常可用矩阵表示如下：参数说明二维数组的引用二维数组的元素也称为双下标变量，二维数组元素的引用方式为：数组名[行下标][列下标];其中，下标应为整型常量或整型表达式。例如“a[3][4];”，表示数组a有３行４列的元素。内存存储机制采用“按行优先顺序”连续存储。存储逻辑：先存第一行所有元素，再存第二行，依此类推。下标从0开始。二维数组的初始化方式1：按行全部初始化--分段初始化inta[2][3]={{1,2,3},{4,5,6}};最清晰的方式，外层大括号内的每一对内层大括号对应一行的初始化值，可读性强。方式3：按行全部初始化--连续初始化inta[2][3]={1,2,3,4,5,6};将所有元素的值按行的顺序依次列出来，效果与按行分段初始化完全相同。方式2：按行部分初始化inta[2][3]={{1,2},{4}};只对部分元素赋值，未赋值的元素自动初始化为0。例如：120/400。方式3：省略行长度（列不可省）inta[][3]={1,2,3,4,5};系统根据数据个数和列长度自动计算行数。如示例中5个数据，列数3，则行数为2。实例体验：例6-3一个学习小组有5个人，每个人有3门课的考试成绩，求全组分科的平均成绩和各科总平均成绩。分

析：可设一个二维数组a[3][5]存放5个人3门课的成绩。再设一个一维数组v[3]存放所求的各分科平均成绩，设变量average为全组各科总平均成绩。

程序代码#include<stdio.h>main(){inti,j;floats=0.0,average,v[3],a[3][5];printf("inputscore\n");for(i=0;i<3;i++){for(j=0;j<5;j++){scanf("%f",&a[i][j]);s=s+a[i][j];}程序代码v[i]=s/5;s=0;}average=(v[0]+v[1]+v[2])/3;printf("Math_average:%.2f\nChina_average:%.2f\nEnglish_average:%.2f\n",v[0],v[1],v[2]);printf("total_average:%.2f\n",average);}实例体验：问题描述：学生课堂表现评分统计为深入了解学生的学习态度和课堂表现，某班级开展课堂表现评分工作。评分包括三个方面：积极参与、认真听讲和作业完成情况。通过统计每个学生的综合评分，教师可以更好地了解学生的学习情况，并给予针对性的指导。例6-4学生课堂表现评分统计。分析：本例可借助一个二维数组来存储每个学生的3个评分项（积极参与、认真听讲和作业完成情况），并通过循环一次性输入这些数据。随后，计算每个学生的综合评分（3个评分项的平均值）。最后，把每个学生的综合评分输出显示。实例体验程序代码：#include<stdio.h>main(){intstudents=5;//假设有5名学生intcriteria=3;//3个评分项:积极参与、认真听讲、作业完成floatscores[students][criteria];//二维数组存储每个学生的评分floattotalScore,averageScore;//输入每个学生的课堂表现评分

printf("请输入每个学生的课堂表现评分(积极参与、认真听讲、作业完成,用空格分隔):\n");for(inti=0;i<students;i++){

printf("学生%d:",i+1);

for(intj=0;j<criteria;j++){scanf("%f",&scores[i][j]);}}//计算并输出每个学生的综合评分

printf("\n每个学生的综合评分:\n");for(inti=0;i<students;i++){totalScore=0;for(intj=0;j<criteria;j++){totalScore+=scores[i][j];}averageScore=totalScore/criteria;printf("学生%d的综合评分:%.2f\n",i+1,averageScore);}}6.3字符数组的定义和应用存储和处理字符串字符数组的定义与引用一般形式与普通一维数组类似，类型说明符为char。语法格式如下：char数组名[常量表达式];示例：chara[10];//定义了一个包含10个字符元素的数组元素引用通过下标访问单个字符，赋值与输出示例：str[0]='H';str[1]='i';//输出结果为"Hi"printf("%c%c\n",str[0],str[1]);重要提示：单纯的字符集合≠字符串。C语言字符串需要特殊的结束标志。字符数组的初始化方式一：逐个字符初始化charstr[5]={'H','e','l','l','o'};与普通一维数组初始化方式一致，需手动指定每个元素。方式二：字符串常量初始化charstr[6]="Hello";系统自动添加结束符'\0'，数组长度需预留位置。方式三：省略数组长度(自动计算)charstr[]="Hello";编译器自动计算长度并包含结束符，此处str长度为6。推荐在不确定长度时使用此方式。字符数组的输入与输出字符串输出方法1.printf函数(%s格式符)charstr[]="Hello";printf("%s\n",str);//输出直到遇到'\0'结束2.puts函数puts(str);//自动添加换行符，使用更简洁字符串输入方法1.scanf函数(%s格式符)charstr[20];scanf("%s",str);⚠注意：遇空格/回车停止，无法读取含空格字符串2.gets函数(读取整行)gets(str);//读取整行，包括空格⚠警告：存在缓冲区溢出风险，建议使用fgets例6-5：输出字符串练习#include<stdio.h>main(){chara[26]="Ilikeplayingbasketball";inti;for(i=0;i<26;i++)printf("%c",a[i]);

}例6-6：输入字符串“abcdefghi”输出#include<stdio.h>main(){

charstr[10];scanf("%s",str);printf("%s",str);

}实例体验例6-7：getchar

putchar练习#include<stdio.h>main(){charc1,c2,c3;c1=getchar();c2=getchar();c3=getchar();putchar(c1);putchar(c2);putchar(c3);}例6-8：不同格式字符串输出#include<stdio.h>main(){

charstr1[20];charstr2[5][10];gets(str1);for(inti=0;i<3;i++){

gets(str2[i]);

}

puts(str1);for(inti=0;i<3;i++){

puts(str2[i]);

}}实例体验实例体验例6-9：用字符数组探索《静夜思》用字符数组探索《静夜思》问题描述：唐诗宋词作为中华民族传统文化的瑰宝，承载着深厚的文化底蕴和艺术价值。这些经典作品以简洁精妙的语言、和谐优美的韵律以及深远独特的意境，展现了古代文人的卓越智慧和丰富情感，宛如中华文化长河中璀璨夺目的明珠。接下来，我们将用C语言的字符数组来统计唐诗《静夜思》的长度，并且输出前10个字符。程序代码#include<stdio.h>#include<string.h>main(){

//定义并初始化字符数组,存储古诗词

charpoem[100]="床前明月光,疑是地上霜。举头望明月,低头思故乡。";

pr