C语言循环结构

1、循环语句概述,问题：求1100的累计和。 根据已有的知识，可以用“1+2+100”来求解，但显然很繁琐。现在换个思路来考虑： 首先设置一个累计器sum，其初值为0，利用sum =sum+ i 来计算（i依次取1、2、100），只要解决以下3个问题即可： （1）将i的初值置为1； （2）每执行1次“sum = sum+ i”后，i增 1； （3）当n增到101时，停止计算。此时，sum的值就是1100的累计和。,根据已有的知识，单独实现每一步都不难。但是，由于需要经常使用这种重复计算结构（称为循环结构），C语言提供了循环语句来实现，以简化、并规范循环结构程序设计。 在语言中，可用以下语句实现循环

2、： （1）用for语句。 （2）用do-while语句。 （3）用while语句。,5.1 for语句,循环的意思就是让程序重复地执行某些语句 。,C语言提供的循环结构有三种：for语句、while语句和do_while语句。,for语句既可以用于循环次数已知的情况，也可用于循环次数预先不知道的情况。,for语句的一般形式为：,for ()；） ,功能：先计算的值，然后判断的值，若该值为“假”，则退出循环，执行循环体下面的语句；若该值为“真”，则执行，然后计算的值，再判断的值，重复以上的操作。,for语句的流程图如图 ：,一般情况下，是由一对花括括起来的复合语句。,for循环语句注意：, 可以

3、省略，但须保留分号(;)，同时在for之前必须给循环变量赋值，如： i=1; for ( ; i=100; i+ +) sum=sum+i;, 一般不可省略，否则为无限循环。 如：for（i=1; i+） sum =sum+i; 相当于条件总为真，程序会一直不停的执行直到“数据溢出”。, 亦可省略，但在循环语句体中必须有语句来修改循环变量，以使条件表达式的值在某一时刻为0，从而能正常结束循环。,如：for(sum=0, i=1; i=100;) sum = sum +i; i+; , 三个表达式均省略，即for（;），为无限循环，程序中要避免这种情况的发生。, 条件表达式可以是关系表达式、数值

4、表达式。只要表达式的值0。就执行循环语句。,如：for( i=0; (c=getchar()!= n; i+=c);, 初始表达式、循环表达式可以是逗号表达式,如：for (sum=0, i=1; i=100; i+, i+) 相当于：sum=0; for(i=1; i=100; i=i+2), for循环也可以嵌套，执行时是由外向里，逐层进行，先执行外层循环，再进入内层循环；退出时相反，由里向外逐层退出，先退出内层循环，然后退到上一层循环。,【例5-2】任意从键盘输入两个整数a、b(ab)，求它 们之间的几何级数的和，数学表达式为。,这个问题与例5-1类似，只是所求级数和的初值和终值不一样，

5、是由键盘任意输入的，为避免计算机错误，要求初值a要小于终值b 。,算法流程图如右图：,/*exam5_2.c 求几何级数的和*/ #include main() int i,j,a,b,sum=0; printf(Please input two number:n); scanf(a=%d,b=%d, ,【例5-3】编写一个程序，在屏幕上打印出具有8行7列的如下图案：,这是一个很有规律的图案，可采用二重循环嵌套的方式：第1层控制行数，第2层控制列数。,算法流程图如下图：,/*exam5_3.c 打印图案*/ #include main() int i,j; for(i=1;i=8;i+) fo

6、r(j=1;j=7;j+) printf(*); printf(n); ,5.2 while语句,While语句也是一种用于产生循环动作的语句， 一般形式为：,while（） ,功能：先计算的值，若该值为“假”，则跳出循环，执行循环体后面的语句；若该值为“真”，则执行，然后回过头来再检查的值，重复以上的操作。,while语句的流程图,：是用一对花括号括起来的复合语句。,注意：在中要有使的值为假（或的值为零）的语句，否则会使程序出现无限循环而发生错误。,注意：由于while循环是先判断的值，后决定是否执行，因此，有可能一次也不执行。,【例5-4】 将例51用while语句重写，求简单几何级数的和

7、 。,/*exam5_4.c 用while求简单几何级数的和*/ #include main() int i=1,sum=0; while(i=100) sum=sum+i; i+; printf(sum=%dn,sum); ,程序运行结果： sum=5050,【例5-5】输入一个正整数n，求n!。,计算表达式：n!=n*(n-1)*(n-2)*2*1。用i代表循环变量，s代表n!的结果值。,编程时既可以采用for循环，也可以采用while循环,求任意正整数n的阶乘的算法流程图如图 :,/*exam5_5.c while应用：求n！*/ #include main() int i,n; lon

8、g s; printf(please enter a integer:n); scanf(%d, ,试改为for循环?,while 和 for 的比较,for (i = 1; i = 10; i+) sum = sum + i;,i = 1; 循环变量赋初值 while (i = 10) 循环条件 sum = sum + i; i+; 循环变量的改变 ,循环体,例5-6 从键盘输入一批学生的成绩，计算平均分。 分析： 求累加和 确定循环条件 不知道输入数据的个数，无法事先确定循环次数 用一个特殊的数据作为正常输入数据的结束标志，比如选用一个负数作为结束标志。,#include Int main

9、(void) int num; double grade, total; num = 0; total = 0; printf(“Enter grades: n); scanf(%lf, ,Enter grades: 67 88 73 54 82 -1 Grade average is 72.80,Enter grades: -1 67 88 73 54 82 Grade average is 0,5.3 dowhile语句,do_while语句是另一种用于产生循环动作的语句。 一般形式为：,do while()；,功能：先执行一次，然后计算的值，若该值为“真”，则重复以上的操作，直到该值为“

10、假”，则退出循环语句，执行下一条语句。,do_while语句的流程图 ：,应该是用一对花括号括起来的复合语句。,注意 ：,要有可以使的值为“假”（即的值等于零）的语句，否则会使程序出现无限循环而发生错误。,do_while循环与while循环的区别，不论情况怎样，do_while循环中的至少会执行一次。,【例5-7】 将例5-6用do_while语句重写。,#include Int main(void) int num; double grade, total; num = 0; total = 0; do printf(“Enter grades:); scanf (“%lf”, ,Ente

11、r grades: 67 88 73 54 82 -1 Grade average is 72.80,Enter grades: -1 67 88 73 54 82 Grade average is 0,【例5-8】求sin(x)=x-x3/3!+x5/5!-x7/7!+直到最后一项绝对值小于le-7（即10-7）为止。,分析：,多项式从第二项起，每一项都是前一项乘以一个因子， (-x2)/(n*(n-1) (n=3,5,7,9) 用s代表sin(x)的值，t代表每一项的值， 则：t=t*(-x2) / (n*(n-1); s=s+t； x的值是用弧度值表示的 (10=180弧度)，如： 30

12、00.523598775,算法流程图如后图：,/*exam5_8.c 求sin(x)的值*/ #include #include main() double s,t,x; int n=1; scanf(%lf, ,程序运行结果: 1.57 sin(1.570000)=1.000000,while 是先判别条件，再决定是否循环； do-while 是先至少循环一次，然后再根据循环的结果决定是否继续循环。,while 和 do-while 的比较,循环语句的选择,if（循环次数已知） 使用for语句 else /* 循环次数未知 */ if (循环条件在进入循环时明确) 使用while语句 els

13、e /* 循环条件需要在循环体中明确 */ 使用do-while语句,5.4 用于循环中的break和continue语句,一、break语句,break语句的作用是从一种控制结构中跳出来 。 break语句可用于循环结构，其作用是从本层循环结构中跳出，可以提前结束执行，执行循环结构外的下一条语句。,break语句的一般形式为： break；,break语句在循环语句体中的位置应根据程序的需要而定，一般是用在循环体内某一个if条件分支的语句中，用来表示在循环过程中当某一个条件成立时提前结束循环。,程序解析判断素数,算法：除了1和m，不能被其它数整除。 设 i 取值 2, m-1 如果m不能被该

14、区间上的任何一个数整除，即对每个i，m%i 都不为0，则m是素数 只要找到一个i，使m%i为0，则m肯定不是素数 m %2 %3 %4 %5 %(m-1) 不是素数 | =0 =0 是素数 i m/2) printf(yesn) else printf(non”);,int main(void) int i, m; printf(“Enter a number: ); scanf (%d, ,源程序判断素数,Enter a number: 9 No,Enter a number: 11 11 is a prime number!,循环条件? 循环的结束条件?,break 语句,while(ex

15、p) 语句1 if (expb) break; 语句2 ,for (i = 2; i m/2 ) printf(Yes); else printf(No!n);,当循环有多个出口时： 表示循环条件 区分结束条件,for(i = 2; i = m/2; i+) if(m%i = 0) printf(No!n); break; printf(Yes);,二、Continue语句,Continue语句只适用于循环结构，其一般形式为：,作用：提前结束本次循环，提前进行下一次循环。,【例5-10】编写程序，打印100200中不能被3整除的数。,/*exam5_10.c 求不能被3整除的数*/ #incl

16、ude main() int n; for(n=100;n=200;n+) if(n%3=0) continue; printf(%dt,n); ,算法流程图如图 ：,要准确地使用break语句和continue语句，除非有必要，否则若可以不用则尽量不采用break语句和continue语句。,对于例5-10的问题，打印100200中不能被3整除的数。不采用continue语句的算法流程图如图所示：,/*exam5q10.c 例5-10问题不用continue * #include main() int n; for(n=100;n=200; n+) if(n%3!=0) /*n不能被3整除*

17、/ printf(%d,n); ,【例5-11】 break语句和continue语句在程序中的区别,/*exam5_11.c break的作用*/ #include main() int x; for(x=1;x=10;+x) if(x=5) break; printf(%d,x); ,运行结果: 1,2,3,4,/*exam5q11.c continue的作用*/ #include main() int x; for(x=1;x=10;+x) if(x=5) continue; printf(%d,x); ,运行结果:1,2,3,4,6,7,8,9,10,5.5 循环结构的嵌套,循环结构的

18、嵌套，指的是某一种循环结构的语句中，包含有另一个循环结构。,使用嵌套的结构时，要注意嵌套的层次，不能交叉。,例5.12 求1! + 2! + . + 100!,嵌套循环,for (i = 1; i = 100; i+) item = i ! sum = sum + item; ,for(i = 1; i = 100; i+) item = 1; for (j = 1; j = i; j+) item = item * j; sum = sum + item; ,例4-6 源程序,#include int main(void) int i, j; double item, sum; /* ite

19、m 存放阶乘 */ sum = 0; for(i = 1; i = 100; i+) item = 1; /* 每次求阶乘都从1开始 */ for (j = 1; j = i; j+) /* 内层循环算出 item = i! */ item = item * j; sum = sum + item; printf(1! + 2! + 3! + + 100! = %en, sum); ,内层循环的初始化,for(i = 1; i = 100; i+) item = 1; for (j = 1; j = i; j+) item = item * j; sum = sum + item; ,求1!

20、+ 2! + . + 100!,item = 1; for(i = 1; i = 100; i+) for (j = 1; j = i; j+) item = item * j; sum = sum + item; ,求1! + 1!*2! + + 1!*2!*100! ?,分析嵌套循环的执行过程,for(i = 1; i = 100; i+) item = 1; for (j = 1; j = i; j+) item = item * j; sum = sum + item; ,外层循环变量 i 的每个值 内层循环变量 j 变化一个轮次； 内外层循环变量不能相同 分别用 i 和 j,for

21、(i = 1; i = 100; i+) for (j = 1; j = i; j+) printf (%d %dn, i, j );,5.6 goto语句,goto语句是一种无条件转向语句，它可以用在程序的任何地方，其一般形式为：,goto 语句标号；,“语句标号”为任何合法的标识符，放在某个语句前面并加上冒号“:”作为语句的标号，标号只对goto 语句有意义，带有标号的语句被称作标号语句。,如：error: 、end:、exp:等均为合法的语句的标号。,goto语句的作用：转到标号语句所在的地方继续执行。,【例5-13】用if语句和goto语句组合构成的循环重 写计算器 的程序。,/*ex

22、am5_13.c if+goto构成循环*/ #include main() int i,sum=0; i=1; loop:if(i=100) sum=sum+i; i+; goto loop; printf(sum=%d,sum); ,程序运行结果： sum=5050,goto语句是一种非结构化的语句，在程序设计中应尽量少用或不用goto语句。,5.7 程序范例,【例5-16】打印出ASC码序列中从33127（十进制）的字符对照表。,/*exam5_16.c 打印部分ASCII码字符*/ #include main() int i; for (i=33; i128; i+) printf(%

23、d - %ct,i,i); ,【例5-17】设公鸡每只5元，母鸡每只3元，小鸡每元3只，现用100元钱买100只鸡，编写一个程序，算出可以各买多少只鸡？,#include main() int i,j,k; for(i=0; i*5=100; i+) for(j=0; j*3=100; j+) for(k=0; k/3=100; k+=3) if(i*5+j*3+k/3)=100 ,程序运行结果: Cock - 0 Hen - 25 Chicken - 75 Cock - 4 Hen - 18 Chicken - 78 Cock - 8 Hen - 11 Chicken - 81 Cock - 12 Hen - 4 Chicken - 84,小结 ：,三种循环结构：for、while和do_while循环。,当循环次数是肯定的情况下，用for循环比较方便。,while循环和for循环都要先判断条件再执行循环语句体，因此，有可能一