大学程序设计与算法语言《循环结构》案例教学课件

案例教学课件大学程序设计与算法语言《循环结构》案例教学课件循环·语法·案例·算法年份2026年课程导览01循环初识建立循环概念与语法认知框架02三大循环语句对比while、do-while、for语法机制03经典案例剖析拆解典型例题的算法设计过程04嵌套与优化攻克嵌套循环难点与效率提升05综合实战训练以综合案例驱动算法思维迁移章节01循环结构初识让重复交给机器从重复劳动到自动执行，循环由此开始为什么需要循环重复的事，交给机器去做用少量代码完成大量重复工作打印问候语2项重复

100

次每一条问候语都需单独书写手写

100行

不可取逐行编写使代码冗余且难维护累加自然数2项1到100

求和范围遍历，逐一累加处理重复相加

99次若逐一书写，代码将极度冗长遍历数据元素2项操作次数随规模增长数据越多，逐条处理越显繁琐重复执行相同操作循环结构以简洁代码承载批量处理循环结构的三要素初始状态起始值为循环变量设定起始值如令i的初值为

1三条要点构成循环骨架循环条件判断每次执行前判断是否继续判断i是否不超过

100条件为真则继续循环状态更新递增循环体执行后改变变量令i每次递增

1三要素齐备循环有序推进循环的三种类型按条件与次数的不同，循环可分为三类。不定期更新中。。判断场景属于哪一类，是选择循环语句的第一步。计数型循环循环次数事先已知，如累加前100个自然数。事先已知条件型循环次数不确定，由条件决定，如反复输入直到数据合法。不确定无限循环条件恒成立，需借助控制语句跳出，常用于程序主循环。恒成立章节02三大循环语句选对语句事半功倍while、do-while、for各有所长while语句

先判断后执行while语句以条件表达式开头，后接循环体。执行流程：先判断后执行，循环体可能一次都不执行1步骤01判断条件先判断后执行计算条件表达式的值若为真，执行循环体2步骤02执行循环体执行后回到第一步执行后回到第一步，再次判断3步骤03跳出循环次数不确定若为假，跳出循环继续执行后续语句do-while先执行后判断dodo-while语句以

do

开头，循环体紧随其后，末尾以

while

条件收束。执行流程①

先执行循环体→②

判断条件表达式→③

为真继续/为假结束1步骤01执行循环体先执行一次循环体无条件执行2步骤02判断条件判断条件表达式的值真假判定3步骤03真循环/假结束为真则继续循环为假则结束核心特点：先执行后判断；循环体至少执行一次，适合无论条件如何都需要先执行一轮的场景。for语句

计数型首选1执行初始化且仅执行一次2判断条件为假则结束3执行循环体为真则执行4执行更新回到第二步初始化循环起点，仅执行一次条件循环继续的判断依据更新每轮结束后的变量变化核心特点：结构紧凑，循环次数已知时最为简洁直观三大循环语句对比语句判断时机最少执行次数适用场景while先判断0次次数不确定do-while后判断至少1次必须先执行一轮for先判断0次次数已知的计数三类循环语句本质相通，差异集中在

判断时机

与

最少执行次数

上。依据场景选对语句，可让代码既

清晰

又高效。break与continue使用建议根据条件判断是否触发，二者通常与if搭配使用break作用立即终止整个循环，直接跳出循环结构执行特征循环彻底结束continue作用跳过本次循环的剩余部分，直接进入下一次条件判断执行特征循环继续执行章节03经典案例剖析案例是最好的老师在真实问题中理解循环的力量案例一

累加求和问题：求1到100的自然数之和。设置累加器初值0初始值为

0用于存储累加结果累加器变量作为临时存放每次求和结果的空间循环遍历范围1~100循环变量从

1

走到

100逐一处理每个自然数用

for

语句实现最为直观累加操作结果5050每次将循环变量加到累加器循环结束后得到总和5050最终结果落在该数值上案例二

阶乘计算问题：计算n的阶乘。阶乘即从

1

依次相乘到

n，用循环逐步累乘求解。特别提醒：累乘变量的初值应设为

1

而非

0，否则结果恒为

0。例如

5

的阶乘结果是

120。1确定范围相乘到n阶乘是从

1

依次相乘到

n2遍历循环变量到n循环变量从

1

走到

n3累乘更新累乘结果每次将当前值累乘到结果变量案例三

斐波那契数列问题：输出斐波那契数列的前若干项。🔢输出斐波那契数列的前若干项从第三项起，每一项等于前两项之和维护两个变量分别保存前两项每轮循环后两个变量交替前移🔗数列前几项变量交替更新1123581321案例四

判断素数问题：判断一个给定的数是否为素数。第1步素数定义素数只能被

1

和

自身

整除明确素数的判定依据，作为试除的出发点。第2步试除范围从

2

开始逐一试除，直到该数的

平方根缩小试除范围，减少不必要的整除判断。第3步判定规则只要存在一个因子，即可判定为

非素数一旦命中因子即可终止，无需继续试除。优化技巧：一旦发现因子，立即用

break

跳出，避免无效遍历。案例五

求最大公约数问题：求两个正整数的最大公约数。步骤1辗转相除采用辗转相除法这是求两正整数的最大公约数的核心求解策略。步骤2相除取余反复用较大数除以较小数，取其余数每一步都用当前两数中的较大者除以较小者，并记录所得的余数。步骤3循环迭代将除数与余数作为新的两数继续把上一步的除数与余数组成新的一对数字，重复上述相除取余的过程。步骤4终得结果直到余数为零，此时的除数即为最大公约数当余数为零时循环终止，此刻的除数就是要求的最大公约数。关键在于把握循环的

结束条件，即余数恰好为零。案例六

数位统计与反转统计一个整数的位数，并将其反转输出。步骤一取余用数字对10取余，得到末位数字，作为反转结果的第一位步骤二整除将数字整除10，去掉已经取出的末位，剩余高位继续处理步骤三累加反转结果先乘10腾出个位，再加上新取出的末位数字步骤四循环循环执行上述三步，直到原数字变为0，反转完成章节04嵌套与优化层层递进见真章嵌套循环与效率优化的进阶之路嵌套循环的概念与结构嵌套循环执行机制与内外层次数关系嵌套循环指在一个循环体内再放入另一个循环，内层完整跑完一轮，外层才推进一次。内外层执行机制工作方式外层每执行一次，内层完整执行一轮内层处理行内细节，外层负责推进整体总次数关系总执行次数为内外层次数之积易错点内层循环的变量更新不能遗漏，否则会造成死循环案例

打印九九乘法表问题：打印九九乘法表。注意内层列号不超过当前行号，才能形成阶梯状输出结构。1外层循环控制行行号1→9逐行推进，行号从

1

走到

92内层循环控制列列号1→当前行号列号从

1

走到

当前行号3输出乘积行末换行每行多个乘积每行输出多个乘积，行末换行案例

图形打印以图形打印展示嵌套循环中空格与符号的双重控制打印直角三角形、菱形等规则图形1外层循环控制总行数→2内层循环一控制前导空格数→3内层循环二控制符号数空格数与符号数随行号规律变化，找准规律即可控制任意图形循环效率优化思路同样的功能，写法不同效率差异明显，几条思路值得牢记。四条优化思路，聚焦循环结构本身，减少不必要的开销。“优化不是炫技，是让每一轮循环都

物有所值”减少重复计算将循环中不变的量移到循环体外及时跳出用

break

避免无效遍历减少无效判断合理选择语句，降低条件判断开销让每轮循环物有所值优化不是炫技，是让每一轮循环都物有所值章节05综合实战训练动手才是硬道理综合运用，让循环思维真正落地综合案例

学生成绩统计统计若干名学生的成绩总和与平均分1步骤01读取成绩循环遍历循环读取每个学生的成绩2步骤02累加计数累加器·计数器用累加器求总和，用计数器记录人数3步骤03求平均分循环结束循环结束后用总和除以人数得到平均分这一案例综合运用了循环的

累加与计数

两种基本模式综合案例

素数筛法问题：求某个范围内所有的素数1步骤01确定筛法采用埃拉托斯特尼筛法2步骤02标记数组用标记数组记录每个数是否为素数3步骤03遍历划去外层遍历每个数，内层划去它的倍数相比逐个判断，筛法用

嵌套循环

换来了更高的整体效率常见错误与调试技巧死循环常见错误条件永远为真，往往因忘记更新循环变量差一错误常见错误边界判断偏多或偏少一次初值错误常见错误累加器未清零，累乘器未设为

1分号误用常见错误循环语句后误加分号，导致循环体空执行调试时先检查

三要素，往往能快速定位问题。课后练习与拓展课后可围绕以下题目动手实践，由易到难逐步深入。课后可围绕以下题目动手实践，由易到难逐步深入。1求1到100中所有偶数之和循环累加入门2输出水仙花数数字拆分与判断3计算一个数列的前n项之和通项公式与累加4用嵌套循环打印倒三角图形嵌套循环结构5在小范围内验证哥德巴赫猜想综合应用与验证多写多调，循环思维才会真正

内