第5章循环结构程序设计

1、第5章 循环结构程序设计,主要内容,5.1 概述 5.2 while语句 5.3 do-while 5.4 for 语句 5.5 break语句和continue语句 5.6 循环的嵌套 5.7 程序举例,所谓循环控制，就是如何实现循环结构的控制问题。有3种方法： 用while语句 用do-while语句 用for语句,5.1 概述,while语句是专门用于实现循环控制的语句之一。 其一般形式为： while (表达式) 语句 含义：当表达式的值为非0时，执行循环体语句，否则执行后续语句。,表达循环条件的表达式,循环体语句,语句关键字,5.2 while语句,执行过程是先判断后执行: whil

2、e (表达式) 语句,表达式,循环体语句,0,非0（成立）,5.2 while语句,例：用while语句实现计算s=1+2+3+4+5的部分算法： #include int main() int i=1,s=0; while(i=5) s=s+i; printf(“n %d”,s);return 0; ,注意与if语句的区别。 循环体中要有使循环条件趋于成立的条件。,5.2 while语句,s,i,0,1,1,2,3,3,6,4,10,5,15,6,i+;,do-while语句主要用于实现直到型循环。 其一般形式为： do 循环体语句 while(表达式) 执行过程是先执行后判断：,非0（真）

3、,0（假）,表达式,循环体语句,；,5.3 do-while语句,例：用do-while语句实现计算s=1+2+3+4+5的部分算法： #include int main() int i=1,s=0； do s+=i+; while(i=5)； printf(“n%d”,s)；return 0; ,5.3 do-while语句,s=s+i; i+;,s,i,1,0,1,2,3,3,6,4,10,5,15,6,例：while 和do-while循环语句的比较：,5.3 do-while语句,#include int main() int i,s=0； scanf(“%d”, ,#include

4、int main() int i,s=0； scanf(“%d”, ,当输入i的值小于或等于5时，二者得到结果如何？ 当输入i的值大于5时，二者得到结果又如何？,for语句是一种使用最为灵活， 并且是用得最多的循环控制语句， 其一般形式为： for(表达式1;表达式2;表达式3) 循环体语句 大体含义： 对于（）的情况执行循环体内容。,假,表达式2,求解表达式1,循环体语句,求解表达式3,真,5.4 for语句,例：用for语句实现计算s=1+2+3+4+5： s=0; for(i=1;i=5;i+) s+=i; 标准形式,表达式1,表达式2,表达式3,循环体语句,可以理解为： 循环变量i从初

5、值1开始到终值5结束，步长为1，重复执行循环体5次。,5.4 for语句,s,i,0,1,1,2,3,3,6,4,10,5,15,6,for语句的常见变化： s=0; i=1; for(;i=5;i+)s+=i；,省略表达式1,省略表达式3,省略表达式1和3,5.4 for语句,s=0;for(i=1;i=5;)s+=i+;,s=0;i=1;for(;i=5;)s+=i+;,s=0; i=1; for(;) s+=i+; if(i5) break; ,省略表达式1,2,3,表达式2是任意表达式,5.4 for语句,s=5;i=5; for(;-i;) s+=i;,s=0; for(i=1,j=

6、5;ij;i+,j-) s+=i+j; if(i=j)s=s+i;,用逗号表达式,5.4 for语句,在程序设计中不要过分追求for语句的多变性。,i,j,5,1,s,0,6,2,4,12,3,3,15,#include int main() int i,n; float s=1; scanf(“%d”, 注意s的初值。 注意当n较大时的情况。 求和与连乘都是最常用的算法，要熟练掌握。,例：求n! ，n!=1*2*3(n-1)*n。,5.4 for语句,#include int main() int i,s=0; printf(“n %d”,s); return 0; ,for(i=1;i=1

7、00;i+) s+=i;,for(i=1;i=100;i+) if(i%3=0)s+=i;,for(i=3;i=100;i+=3) s+=i;,for(i=3;i=100;i+=3) if (i%7!=0)s+=i;,例：求自然数1-100中能被3整除的数之和。,i的作用？ 求能被3整除但不被7整除的数之和？,5.4 for语句,#include int main() int i,a,max; scanf(“%d”, ,例：求任意100个整数中的最大值。,循环体中没有引用循环变量。i的作用？,5.4 for语句,break语句,一般形式：break； 只能用于switch和循环语句中。,例：

8、switch(int)score/10) case 10: case 9: printf(“A”）;break; case 8: printf(“B”）;break; case 7: printf(“C”）;break; case 6: printf(“D”）;break; default: printf(“E”）; ,跳出switch语句,5.5 break语句与continue语句,例： include int main( ) int sum=0,i; for(i=1;i5) break; sum=sum+i; printf(“%d”,sum); return 0; ,include in

9、t main( ) int sum=0, i, j; for(i=1;i5) break; sum=sum+i+j; printf(“%d”,sum); return 0; ,跳出本层循环,5.5break语句与continue语句,i,sum,0,1,1,2,3,3,6,j,5,1,1,2,2,0,3,9,2,3,10,一般形式：continue； 只能用循环语句中。,include int main( ) int sum=0,i; for(i=1;i5) continue; sum=sum+i; printf(“%d”,sum); return 0; ,include int main(

10、) int sum=0, i, j; for(i=1;i5) continue; sum=sum+i+j; printf(“%d”,sum); return 0; ,continue语句,5.5 break语句与continue语句,跳出本次循环,i,sum,0,1,1,2,3,3,6,4,5,10,j,0,1,1,2,2,5,3,9,4,5,10,2,1,2,3,10,3,10,循环体内又包含另一个完整的循环结构(多重循环)。 for(i=1;i=10;i+) for(j=1;j=20;j+) s+=i+j;/语句 ,外重循环,内重循环,要掌握多重循环执行的全过程。,5.6 循环的嵌套,i

11、：,j ：,执行次数：,1,1,20,2,2,3,20,1,2,3,20,1,2,3,20,10,20,20,执行200次,以上多重循环结构可以简写为： for(i=1;i=10;i+) for(j=1;j=20;j+) s+=i+j;,5.6 循环的嵌套,#include int main() int i,j; for(i=1;i=100;i+) for(j=1;j=100;j+) if(i*j=100) printf(“n%d,%d”,i,j); return 0; ,例：找出行号乘以列号等于100的座位。,5.6 循环的嵌套,若考虑用方程组： 设公鸡x只,母鸡y只,小鸡z只则 x+y+z

12、=100 5x+3y+z/3=100 是一多解问题。,5.7 程序举例,例：百钱买百鸡问题。 给定100块钱，要求正好买100只鸡，已知公鸡5元/只，母鸡3元/只，小鸡1元/3只，问公鸡、母鸡和小鸡应各买多少只？,例：百钱买百鸡问题。 给定100块钱，要求正好买100只鸡，已知公鸡5元/只，母鸡3元/只，小鸡1元/3只，问公鸡、母鸡和小鸡应各买多少只？,测试法求解的程序设计有两个要点： 通过循环列出所有可能的解。 对所有列出的可能的解进行条件测试。,5.7 程序举例,通过循环列出公鸡、母鸡和小鸡可能的只数，再对可能的只数进行条件为 的测试。,用测试法求解的程序： #include int ma

13、in() int x,y,z; for(x=0;x=100;x+) for(y=0;y=100;y+) for(z=0;z=100;z+) if(x+y+z=100 ,5.7 程序举例,程序可进一步简化为： #include int main() int x,y,z; for(x=0;x=20;x+) for(y=0;y=33;y+) z=100-x-y; if(5*x+3*y+z/3.0=100) printf(“n%d,%d,%d”,x,y,z); return 0; ,5.7 程序举例,例：判断一个数m是否为素数。 分析: 只能被1和自己整除的数为素数。 通过循环列出所有和m相除的数。

14、#include int main() int i,m; scanf(“%d”, ,用测试法求解,5.7 程序举例,m,i,4,5,2,2,3,4,5,例：判断100-200间的全部素数。 分析:通过循环列出所有要判断是否是素数的数。 #include int main() int i,m; for(m=100;m=200;m+) for(i=2;im;i+) if(m%i=0)break; if(i=m) printf(“n %d is a prime”,m); else printf(“n %d is not a prime”,m); return 0; ,可用测试法求解,5.7 程序举例

15、,例： 打印出所有的“水仙花数”，所谓“水仙花数”是指一个三位数，其各位数字的立方和等于该数本身。如：153是一水仙花数，因为 153=13+53+33。,5.7 程序举例,#include int main() int i,j,k,n; for(n=100;n=999;n+) i=? j=? k=? if(i*i*i+j*j*j+k*k*k=n) printf(“n%d”,n); return 0; 通过循环列出所有3位数,然后对3位数进行条件判断。,i=n/100;,k=n%10;,j=n/10%10;,5.7 程序举例,#include int main() int i,j,k,n; f

16、or(i=1;i=9;i+) for(j=0;j=9;j+) for(k=0;k=9;k+) n=i*100+j*10+k; if(i*i*i+j*j*j+k*k*k=n) printf(“n%d”,n); return 0; 通过循环列出百位,十位,个位的所有可能的解，然后对解进行条件判断。,5.7 程序举例,求多解的问题考虑用测试法,例：,求S=,i! =1！+2！+3！+4！+19！+20！,20,i=1,5.7 程序举例,分析方法一:对每一项累加求和，每一项又是连乘。,#include int main() int i,j; float t,s; s=0; for(i=1;i=20;i

17、+) t=1; for(j=1;j=i;j+) t=t*j; s+=t; printf(“n s=%f”,s); return 0; ,5.7 程序举例,/求i！,t4,t19,t20,t3,用递推法： 递推公式：ti=ti-1.i(i=2,3,420),t2,求S=,i! =1！+2！+3！+4！+19！+20！,20,i=1,5.7 程序举例,t1,t2=t1.2,t3=t2.3,t20=t19.20,include int main() int i; float t=1,s=t; for(i=2;i=20;i+) t=t*i; s+=t; printf(“n s=%f”,s); return 0; ,5.7 程序举例,例： 递推公式：,s=,i！,1,1,20,=, + + + + + ,1! 2! 3! 4! 20!,1 1 1 1 1,ti= ti-1 / i(i=2,3,420),5.7 程序举例,t2= t1 / 2,t1= 1/1,t3= t2 / 3,t20= t19 / 20,#include int main() int i;