C语言循环结构程序设计01.ppt

1、循环结构,引言,循环结构 是程序中一种很重要的结构。 是指需要反复执行的程序段。 其特点是，在给定条件成立时，反复执行某程序段，直到条件不成立为止。给定的条件称为循环条件，反复执行的程序段称为循环体。 例：求1100的累计和。 解题思路： 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+=n来计算（n依次取1、2、100），只要解决以下3个问题即可： （1）将n的初值置为1； （2）每执行1次“sum+= n”后； （3）n+； （4）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

2、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3条循环语句来实现，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： （1）用for语句。 （2）用while语句。 （3）用do-while语句。,FOR循环,for语句 for语句的一般格式 for(表达式1;表达式2;表达式3) 语句; 适用于已知循环次数的循环。 它的执行过程如下： (1)先求解表达式1。 (2)求解表达式2， (2-1)若其值为真（非0），则执行for语句中指定的内嵌循环体语句，然后执行下面第(3)步； (2-2)若其值为假（0），则结束循环，转到第(

3、5)步。 (3)求解表达式3。 (4)转回上面第(2)步继续执行。 (5)循环结束，执行for语句下面的一个语句。 for语句最简单的应用形式也是最容易理解的形式如下： for(循环变量赋初值；循环条件；循环变量增量) 语句; 循环变量赋初值总是一个赋值语句, 它用来给循环控制变量赋初值; 循环条件是一个关系表达式,它决定什么时候退出循环； 循环变量增量，定义循环控制变量每循环一次后按什么方式变化。 这三个部分之间用“;”分开。 例如: for(i=1;i100时,结束循环。,表达式1,循环体语句,表达式2,假,真,表达式3,循环外语句,FOR循环,for语句 for语句的几种格式 for循环

4、中的“表达式1（循环变量赋初值）”、“表达式2(循环条件)”和“表达式3(循环变量增量)”都是选择项, 即可以缺省,但“;”不能缺省。 (1)省略了“表达式1（循环变量赋初值）”：for(;表达式2;表达式3) 表示不对循环控制变量赋初值。 使用条件是：循环控制变量的初值不是已知常量，而是在前面通过计算得到，例如： i=m-n; . for(;i100) break; 例3-01：编制菜单控制程序 #include stdio.h main() char ch; for(;) printf(please input choice(Q=Exit):);/*显示菜单语句块：*/ scanf(%c,

5、 ,FOR循环,for语句 for语句的几种格式 (3)省略了“表达式3(循环变量增量)”： for(表达式1;表达式2;)语句 表示不对循环控制变量进行操作，这时可在语句体中加入修改循环控制变量的语句。 例如：for(i=1;i=100;)sum=sum+i;i+; (4)在for语句中，表达式1、表达式3都可以有一项或多项。 表达式1可以是设置循环变量的初值的赋值表达式，也可以是其他表达式。 例如：for(sum=0;i=100;i+)sum=sum+i; 表达式1和表达式3可以是一个简单表达式也可以是逗号表达式。 例如： for(sum=0,i=1;i=100;i+)sum=sum+i;

6、 例如： for(i=0,j=100;i=100;i+,j-)k=k+i+j; 表达式2一般是关系表达式或逻辑表达式，但也可是数值表达式或字符表达式，只要其值非零，就执行循环体。 例如：for(i=0;(c=getchar()!=n;i+=c); 例如：for(;(c=getchar()!=n;) printf(“%c”,c); 打印输入的字符，直至回车。,FOR循环,for语句 for循环练习 例3-02：计算s=1+2+3+100 使用for循环 #include stdio.h main() int i,s; s=0; for(i=1;i=100;i+) s+=i;/累加器 printf

7、(%dn,s); return 0; ,FOR循环,for语句 for循环练习 例3-03：求n的阶乘n!（n!=1*2*n） #include stdio.h main() int i,n; long fact; fact=1;/将累乘器fact初始化为1 printf(Input n:); scanf(%d, ,FOR循环,for语句 for循环练习 例3-04：求1到整数N的倒数之和。 指出下列程序的错误之处： #include stdio.h main() int i,s,n; s=0; scanf(“%d”, ,#include stdio.h main() int i,n; flo

8、at s; s=0; scanf(%d, ,FOR循环,for语句 for循环练习 例3-05：计算S1=2+4+6+200 S2=12+22+32+ #include stdio.h main() int i,s1,s2,n; s1=s2=0; for(i=2;i=200;i+=2) s1+=i; /for(i=1;i=100;i+) s1+=2*i; scanf(%d, ,FOR循环,for语句 for循环练习 例3-06：根据下面的公式计算的近似值： #include stdio.h main() double pi; long n,i; scanf(%ld, ,FOR循环,for语句

9、for循环练习 例3-07：输出1n之间中能被3整除，且被5除余1的所有整数。 #include stdio.h main() int i,n; scanf(%d, ,FOR循环,for语句 for循环练习 例3-08：求整数n的全部正约数。 解题思路(1)：从1n能被n整除的数就是正约数 #include stdio.h main() int i,n; scanf(%d, 解题思路(2)：由于n=a*b；a,b均为n的正约数，其中a或b必有一个不大于sqrt(n) 证明：反证法； 若a,b都大于sqrt(n)，则必有a*bn，与题意不符。,(i=1;i=sqrt(n);i+),#includ

10、e math.h,if (n%i=0) if (i=n/i) printf(%d ,i); else printf(%d %d ,i,n/i);,FOR循环,for语句 for循环练习 例3-09：打印出斐波那契数列的前30个数。 算法思路： 斐波那契数列初时1,1; 以后每个数是前面两个数的和：2,3,5,8,13,21,. 设前两个数的第一个数为A,第二个数为B; 初始时A=1;B=1; 两个数一组：A=A+B; B=A+B; #include stdio.h main() long A=1,B=1; int i; printf(%ld,%ldn,A,B); for (i=1;i=14;i

11、+) A=A+B; B=B+A; printf(%ld,%ldn,A,B); return 0; ,FOR循环,for语句 for循环练习 例3-10：任何一个自然数的立方都可以写为一串连续奇数之和。这就是著名的尼科梅切斯（Nicomachus）定理。 编程输入n，求n3是那些奇数之和。例： 13=1 23=3+5=8 33=7+9+11=27 43=13+15+17+19=64 #include stdio.h main() int i,n,s; scanf(%d, ,n,n*(n-1)+1,n,5,21,5,4,13,4,3,7,3,2,3,2,1,1,1,个数,开始的数值,N,while

12、循环,while语句 while语句的一般形式为： while(表达式)语句 while语句适用于“未知循环次数或当指定条件成立时进行循环”的情况。 其中表达式是循环条件，语句为循环体。 while语句的语义是：计算表达式的值，当值为真(非0)时， 执行循环体语句。其执行过程可如图表示。 说明： 语句部分称为循环体，当需要执行多条语句时，应使用复合语句。 while语句的特点是先判断，后执行，若条件不成立，有可能一次也不执行。 为了能使while循环正常终止，循环体中一定要有改变表达式值的操作，否则该循环就是一个死循环。 显然，while循环是for循环的一种简化形式（缺省“变量赋初值”和“循

13、环变量增值”表达式）。,while语句,while语句 使用while语句应注意 while语句中的表达式一般是关系表达或逻辑表达式，只要表达式的值为真(非0)即可继续循环。 例3-11：统计从键盘输入一行字符的个数。 #include stdio.h main() int n=0; printf(input a string:n); while ( )n+; printf(%d,n); return 0; ,getchar()!=n,while语句,while语句 例3-12：输入一个字符串，以作为结束字符，分别统计其中数字中的奇数和偶数出现的次数。 分析：由于不知字符串长度，但字符元素和结

14、束符特征明显，用while循环来控制最合适不过。对输入的字符进行类型转换，成为一个一位数，再进行奇偶判断和统计即可。具体程序如下： 程序实现：模拟； 读一个字符 判断该字符是否为结束字符 判断是否为数字字符 判断奇偶数并计数 继续读一个字符 #include stdio.h main() char ch; int oddnum,evennum; oddnum=0; evennum=0; scanf(%c, ,ch!=#,while语句,while语句 例3-13：根据下面的公式计算的近似值： 直到计算的值与3.141592的误差不大于10-6时，n为多少? 程序实现： 由于n未知，故应用whi

15、le循环。 如何实现(-1)n? 初始时：n=1;pi=0.0;t=-1; 当fabs(3.1415926-pi*4)误差超过10-6时 计算pi值; n值增加; 利用t改变正负号,#include stdio.h #include math.h main() double pi,t; long n; n=1; t=-1; pi=0.0; while (fabs(3.141592-4*pi)=1e-6) pi=pi+t/(1-2*n); t=-t; n+; pi=pi*4 ; printf(pi=%lf;n=%ldn,pi,n); return 0; ,while语句,while语句 例3-1

16、4：求两个自然数m,n的最小公倍数。 分析：最小公倍数是大数的倍数。 程序实现： m,n比较大小，m为大数，n为小数。 当 m的倍数不能整除n 时 m扩大倍数,#include stdio.h main() int m,n,i,s; printf(input m:); scanf(%d, ,do.while循环,do.while语句 do-while语句的一般形式为: do 语句 while(表达式); 这个循环与while循环的不同在于: 它先执行循环中的语句； 然后再判断表达式是否为真； 如果为真则继续循环； 如果为假, 则终止循环。 因此, do-while循环至少要执行一次循环语句。其

17、执行过程可如图表示。 说明： 语句部分称为循环体，当需要执行多条语句时，应使用复合语句。 在循环体中必须包含改变循环控制变量的操作，以确保表达式的值为假时结束循环。 do.while循环与while循环可以完全互换，但需要改变表达式和初值。 显然，do.while循环也是for循环的一种简化形式（缺省“变量赋初值”和“循环变量增值”表达式）,do.while循环,do.while语句 do.while循环与while循环可以完全互换，但需要改变表达式和初值。 while和do-while循环比较。 （1） main() int sum=0,i=1; scanf(“%d”, ,（2）main()

18、 int sum=0,i=1; scanf(“%d”, ,do.while循环,do.while语句 例3-15：计算sin(x)=x-x3/3!+x5/5!-x7/7!+. 直到最后一项的绝对值小于10-7时为止。 程序实现： 此题用while循环和do.while循环均可。 这道题使用递推方法来做。 让多项式的每一项与一个变量 n对应，n的值依次为1,3,5,7,.,从多项式的前一项算后一项，只需将前一项乘一个因子： (-x2)/(n-1)*n) 即n=5时由n=3，(x3/3!)乘以(-x2)/(4*5) 算法流程： 输入x值;并根据1角度=/180(弧度)计算成弧度。 设置初值n; d

19、o 增加n值; 根据上一项计算当前项的值; 计算总和 while 当前项的值不大于1e-7时退出;,#include math.h #include stdio.h #define pi 3.14159 main() double sin,t,x; long n; printf(please input x:); scanf(%lf, ,循环嵌套,循环嵌套 (1)循环语句的循环体内，又包含另一个完整的循环结构，称为循环的嵌套。循环嵌套的概念，对所有高级语言都是一样的。 (2)嵌套过程可以有很多重。一个循环外面仅包围一层循环叫二重循环；一个循环外面包围两层循环叫三重循环；一个循环外面包围多层循环

20、叫多重循环。 (3)三种循环语句for、while、do.while可以互相嵌套自由组合。但要注意的是，各循环必须完整，相互之间绝不允许交叉。如下面这种形式是不允许的： (4)内层循环的执行顺序快于外层循环。 (5)内外循环控制变量不能同名。,do 语句; for (;) 语句; while( ); ,循环嵌套,循环嵌套 例3-16：写出程序运行结果 #include stdio.h main() int i, j, k; printf(i j kn); for (i=0;i2;i+) for(j=0;j2;j+) for(k=0;k2;k+) printf(%d%d%dn,i,j,k); r

21、eturn 0; 打印出07的二进制数。,循环嵌套,循环嵌套 例3-17：利用循环嵌套结构输出下列图形。（n行m列） #include stdio.h main() int i,j,n,m; printf(n,m=n); scanf(%d%d, ,* * * * * (1),/外循环为行数,/每一行包含两项内容,/循环打印出一行中的每一列内容,/最后一个字符为回车,循环嵌套,循环嵌套 例3-18：利用循环嵌套结构输出下列图形。（n行m列） 分析：每行三项内容：空格、星号、回车 空格每行变化由n-1,n-2,.,1,0； 星号每行m个； 回车1个； #include stdio.h main()

22、 int i,j,n,m; printf(n,m=); scanf(%d%d, ,* * * * * (2),/外循环为行数,/每一行包含三项内容,/循环打印出一行中的空格,/最后一个字符为回车,/循环打印出一行中的星号,循环嵌套,循环嵌套 例3-19：利用循环嵌套结构输出下列图形。（只输入行数n） 分析：每行三项内容：空格、星号、回车 空格每行变化由n-1,n-2,.,1,0 ； 星号每行变化由1,3 ,.,2n-1； 回车1个； #include stdio.h main() int i,j,n; printf(n=); scanf(%d, ,* * * * * (3),/外循环为行数,/每一行包含三项内容,/循环打印出一行中的空格,/最后一个字符为回车,/循环打印出一行中的星号,/修改为while，for循环嵌套 while (i=n) for(j=1;j=n-i;j+)printf( ); for(j=1;j=2*i-1;j+)printf(*); printf(n); i+; ,循环嵌套,循环嵌套 例3-20：利用循环嵌套结构输出下列图形。（只输入行数n）