第06章 循环结构程序设计

1、循环就是重复 时钟的循环是无限循环 循环是在满足一定条件时重复执行一段程序,问题：将任意若干大写字母转化为小写字母显示,算法：将处理一个字母时的方法扩展到处理多个字母,向后跳转,向前跳转,3,实现循环的方法( 四种）：,1、用 if 语句和 goto 语句构成循环 2、用 while 语句 3、用 do - while 语句 4、用 for 语句,4,goto 语句标号,goto 语句,goto 语句的功能是无条件地转到标号所指的语句,goto语句的一般形式:,语句标号：用于定义程序中的某个位置 构成：标识符: 如：start:,破坏程序的结构，应避免使用,用 if - goto 语句构成循环

2、,#include void main ( ) int k = 1, s = 0; loop: if ( k = 3 ) s = s + k; k +; goto loop; printf (s =%dn,s); ,【例6.1】计算 s =,6,while 循环,while (表达式) 语句,用 while 语句实现当型循环,While语句的一般形式：,分析：这是一个累加求和问题 s = 1 + 2 +3,和的 新值,和的 当前值,求和项 当前值,【例6.1】计算 s =,s = 0 + 1 s = 1 + 2 s = 3 + 3,sk = sk-1 + k s = s + k,s = 0 s

3、 = s + 1 s = s + 2 s = s + 3,#include void main ( ) int k, s ; s = 0; k = 1; while ( k = 3 ) s = s + k; k+; printf ( s =%dn, s); ,#include void main ( ) int k, s ; s = 0; k = 1; while ( k = 3 ) s = s + k; k+; printf ( s =%dn, s); , 求和项增值 修改循环条件,while ( k = 3 ) s = s + k; k+; ,if ( k =3 ) s = s + k;

4、k+; if ( k =3 ) s = s + k; k+; if ( k =3 ) s = s + k; k+; ,? 有什么作用,【例6.2】 求任意两个正整数 m 和 n 的最大公约数和最小公倍数,1. 用辗转相除法求最大公约数 m 对 n 求余数为 a，若 a0，则 m n，n a，继续求余；否则 n 为最大公约数 例如，设 m=12, n=21，计算过程如下：,计算次数 被除数 除数 余数,1 12 2112,2,21,12,9,3,12,9,3,4,9,3,0,3,#include void main ( ) int m, n, m1, n1, a; printf (输入两个正整数

5、：); scanf (%d, %d, ,13,do-while语句,do 语句 while ( 表达式 ) ;,形式为：,do-while 语句用来实现直到型循环,不可省略! 切记切记 !,【例6.1】计算 s =,#include void main ( ) int k, s ; s = 0; k = 1; do s = s + k; k+; while ( k = 3); printf ( s =% dn, s); ,#include void main ( ) int k, s ; s = 0; k = 1; while ( k = 3 ) s = s + k; k+; printf (

6、 s =%dn, s); ,16,for 循环,表达式1在进入循环之前求解 表达式3是循环体的一部分,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,；,表达式3,；,这个分号 不能移走,这个分号 不能丢掉,for ( 表达式1 ; 表达式2 ； 表达式3 ） 语句,表达式1可以移到 for语句的前边,表达式3可以移到 内嵌语句的后边,表达式2为空 值永远为真 成为死循环,说明,1. 表达式1省略时，应在 for 前给循环变量赋初值 如：k = 1; for ( ; k = 3 ; k+ ) s = s + k;,2. 表达式2省略时，将成为“死循环

7、” 需要在循环体中引入 break 语句以退出循环 如：for ( k =1; ; k+) if ( k 10 ) break; s += k; ,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 = 10 ; ) s += k; k += 2; ,如：k = 1;k = 1; for ( ; k = 3; )while ( k = 3 ) s = s + k; s = s + k; k+;k+; ,4. 同时省略表达式1和表达式3，只有表达式2，相当于while语句,5. 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，只要其值不

8、等于0 就执行循环体,如：for( k = 1; k - 4; k+) s = s + k; 当 k 的值等于4时终止循环。k - 4 是数值表达式。,#include void main ( ) char c; 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。,【例6.4】读程序，判断程序的功能。,printf (n);,程序段1：for ( s = 0, k = 1; k = 3; k+ ) s = s + k;,程序段4 ：内嵌语句写到表达式3前 for( s = 0, k =

9、 1; k = 3; ss + k, k+ );,程序段2 ：s = 0; k = 1; 表达式1移到前面for ( ; k = 3; s = s + k , k+ );,程序段3 ： for(s=0, k=1;k=3;) 表达式3移到后面s = s + k;k+;,【例6.1】计算 s =,程序段5：s = 0; k = 1； 表达式1和3均移出for( ; k = 3; ) s = s + k; k+; ,程序段6 ：s = 0; 标准写法for( k = 1; k = 3; k+ ) s = s + k;,条件,条件 初始化,条件 修改,24,循环的嵌套,一个循环体内包含着另一个完整的循

10、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 三种循环都可以互相嵌套,25,几种嵌套形式：,（1）while 嵌套 while while ( ) . while ( ) ,(2) do-while 嵌套 do-while do do while( ); while( );,(3) for 嵌套 for for ( ; ; ) for ( ; ; ) ,(4) while 嵌套 do-while while ( ) do while ( ); ,(5) for 嵌套 while for (; ; ) while ( ) ,(6) do-while 嵌套 for do fo

11、r ( ; ; ) while ( );,【例6.5】 打印九九乘法口诀,#include void main ( ) int m, n; m = 1 ; while ( m =9 ) n = 1; while ( n = m ) printf (%1d%1d=%-4d, m, n, m*n ); n+; printf (n); m+; ,?,#include void main ( ) int m, n; for ( m =1; m =9 ; m+ ) for ( n = 1; n = m; n+ ) printf (%1d%1d=%-4d, m, n, m*n ); printf (n);

12、 ,29,几种循环的比较,while (表达式) 语句,do 语句 while (表达式),for (表达式1;表达式2;表达式3) 语句,(1) 循环的控制,(3) for 循环功能强，使用灵活 两个“界限不清”，使程序设计较随意,(4) 都可以用 break 语句结束循环 用 continue 语句结束本次循环,(2) 循环体的执行 while循环：先判断条件，循环体可能一次也不执行 do while循环：后判断条件，循环体至少执行一次,for (表达式1;表达式2;表达式3) 语句,31,break 语句,用 break 语句可以结束 switch 结构和三种循环,【例6.6】 判断整数

13、 m 是否为素数。,分析：素数m是不能被整数 r ( 1rm )整除的数，即如果m不是素数，则必然存在 r、t（1r、tm）使得 m = r t 成立,r 的取值范围可以缩小到 2 k = m。,#include #include void main ( ) int m, i, k; printf (输入一个整数：); scanf (%d, ,结束循环 break 总是与 if 一起使用,34,用 continue 语句结束本次循环，即忽略循环体中剩余的语句开始下一次循环,【例6.7】打印100200间所有不能被 3 整除的数,#include void main ( ) int n; for

14、 ( n = 100; n = 200; n+) if ( n%3 = 0) continue; printf (%d , n); ,continue 语句,能整除，不打印,35,程序举例,【例6.8】 用下面的公式计算的近似值，直到最后一项的绝对值小于 10-4 为止。, 1 1 1 = 1 - + - + 4 3 5 7,分析： 1 1 累加公式为：pi = pi +（ - ） n n+2 其中n = 1、5、9、,pi 求和结果，其初值为1,n 初值为1，每次增加 4,t1 第一项，值为 1/(n-2),t2 第二项，值为1/n 初值为1，使条件为真,| t2 |10-4 循环控制条件,

15、其中：,#include #include void main ( ) float pi, n, t1, t2; pi = 1; n = 1; t2 = 1; while( fabs ( t2 ) = 1e-4 ) n = n + 4; t1 = 1 / ( n - 2 ); t2 = 1 / n; pi = pi - t1 + t2; printf (=%.6fn, 4 * pi); ,n 改为整型如何？,用累加公式： ( -1 ) n+1 s = n = 1 2n - 1 重新设计该程序。,【例6.9】 用下面的递推公式，求 Fibonacci 数列1，1，2，3，5，8的前40项。 F1

16、 = 1n 1 F2 = 1n 2 Fn = Fn-1 + Fn-2n 3,分析：,(1) F1、F2 直接赋值并输出,(2) 进行 19 次循环，每次计算并输出两项,注意：此数列增长很快，宜用长整型。,(3) 计算 F3 = F1+ F2 由于此后 F1已无用，F3可存于 F1，即 F3 = F1 = F1+ F2,计算 F4 = F2+ F3 同样，F3已在 F1中，F4可存于F2，即 F4 = F2 = F2 + F3 = F2 + F1,依此类推，计算出F5、F6直至F39、F40,#include void main ( ) int i; long int f1, f2; f1 =

17、1; f2 = 1; printf (%16ld%16ld, f1, f2 ); for ( i = 2; i = 20; i+) f1 = f1 + f2; f2 = f2 + f1; printf (%16ld%16ld, f1, f2 ); if ( i % 2 = 0 ) printf (n); ,【例6.10】 求100200之间的全部素数。,分析：判断m是否为素数（例5.6） #include #include void main ( ) int m, i, k; printf (输入一个整数：); scanf (%d, else printf (%d不是素数n, m)； ,for

18、 ( m = 101; m 200; m = m + 2 ) ,if ( i k )printf (%6d, m ); ,#include #include void main ( ) int m, i, k, n = 0; for ( m = 101; m k ) printf (%6d, m); n+; ,【例6.11】张丘建的“百鸡问题”:鸡翁一值钱五，鸡母一值钱三，鸡雏三值钱一。百钱买百鸡，问鸡翁、母、雏各几何 ？,分析：cocks + hens + chicks =100 5 * cocks +3 * hens + chicks/3 = 100 易知：0cocks19、0hens33、 0chicks100,解题思路：依次取 cocks 的值域中的值，再解方程组求其余两数,cocks = 0 当cocks19时 试算 hens、chicks cocks 加1 ,cocks = 0 当cocks19时 hens = 0 当hens33时 试算 c