第05章 循环结构程序设计(2013培训).ppt

1、第五章 循环结构程序设计,5.1 while语句 5.2 do-while语句 5.3 for语句 5.5 break语句和continue语句 5.6 循环的嵌套 5.7 循环结构程序设计举例,在C语言中可以用以下语句来实现循环： 1. 用goto语句和if语句构成循环； 2. 用while语句； 3. 用do-while语句； 4. 用for语句。,循环:就是在给定的条件成立时反复执行某一程序段，被反复执行的程序段称为循环体。,5.1 while语句,1、while 语句的形式： while (表达式） 循环体；,2 、 while 语句 常称为“当型”循环语句。,任意类型，非0为真，0为

2、假,利用循环结构输出10个星号,#include “stdio.h” Void main() int k=1; while(k=10) printf(“*”); k+; ,3、说明：,先判断表达式，后执行语句。,循环体多于一句时，用一对 括起。,while循环结构常用于循环次数不固定，根据是否满足某个条件决定循环与否的情况。,编程求：S=1+2+3+100,0,S,1,2,100,S+1,S,S+2,S,S+100,S,作100次加法,S+i,S,累加器,计数器,流程图,传统流程图,N-S流程图,#include “stdio.h” Void main() i=1; s =0; while (

3、i=100) s=s+i; i+; printf(“n1+2+3+100=%d”,s); ,循环变量的初始化 计数器的初始化,累加器的初始化,循环控制条件,累加,修改循环变量,循环语句的三要素,输入任意整数求和如何实现？,【例5-1】编程求 ,直到 累加的和大于或等于10000为止,输出n值,i=1 sum=0,sum1000,sum=sum+i*i,i=i+1,输出n=i-1和sum,结束,开始,#include void main() int i ,sum; i=1,sum=0; while(sum10000) sum+=i*i; i+; printf(“n=%d,sum=%dn”,i-1

4、,sum); ,变量赋初值,循环条件,累加,改变循环条件,注意,表达式在判断前，必须要有明确的值。,循环体中一般有改变条件表达式的语句,是循环趋于结束,while (表达式)后面没有分号，且一般用于循环次数不确定的情况,循环体中语句的先后位置必须符合逻辑，否则将影响运算结果。,国家等级考试练习,1.若有以下程序： main() int y=10; while(y-) ; printf(“y=%dn”,y); 程序运行的结果是 a.y=0 b.y=-1 c.y=1 d.死循环,B,2.有以下程序： main() int x=0,y=5,z=3; while(z- printf(“%d,%d,%d

5、n”,x,y,z) 程序执行后输出的结果是.,3,3,0,3.以下程序的输出结果是 main() int n=12345,d; while(n!=0) d=n%10;printf(“%d”,d);n/=10; ,54321,5.2 do-while语句,1、 do-while的形式： do 循环体； while (表达式）；,真(非零),循环体,假(零),3、说明：,先执行语句，后判断表达式。,第一次条件为真时，while,do-while等价；第一次条件为假时，二者不同。,在if、while语句中，表达式后面都没有分号，而在do-while语句的表达式后面则必须加分号。,求s=1+2+3.+

6、100和，利用do-while实现,#include “stdio.h” void main() int i=1,sum=0; do sum=sum+i; i=i+1; while(i=100); printf(“sum=%dn”,sum); ,编程求 ,直到 累加的和大于或等于10000为止。(do-while实现）,#include void main() int i ,sum; i=1,sum=0; do sum+=i*i; i+; while(sum10000); printf(“n=%d,sum=%dn”,i-1,sum); ,变量赋初值,循环条件,累加,改变循环条件,国家等级考试练

7、习,1.有以下程序段 int n,t=1,s=0; scanf(“%d”, 为了使程序不陷入死循环，从键盘输入的数据应该是 a.任意正奇数 b.任意负偶数 c.任意正偶数 d.任意负奇数,D,2.若变量已正确定义，有以下程序段 i=0; do printf(“%d”,i);while(i+) ; printf(“%dn”,i); 其输出结果是 a.0,0 b.0,1 c.1,1 d.死循环,B,3.执行下面程序段的结果是 int x=234; do printf(“%3dn”,x-); while(!x);,234,5.3 for语句,1、for的形式： for (初始表达式1；条件表达式2；

8、表达式3） 循环体 ;,初始表达式1：用于循环开始前为循环变量设置初始值。,表达式2：控制循环执行的条件，决定循环次数。,表达式3：循环控制变量修改表达式。,循环体语句： 被重复执行的语句。,表达式3,计算表达式1,循环体,零,非零,for的下一条语句,2、执行过程,for(i=1，sum=0;i=100;i+) sum=sum+i;,例如：,它相当于以下语句： i=1; while (i=100) sum=sum+i; i+; ,表达式1；,while（表达式2）,表达式3；,3、 说明,三个表达式都可以是逗号表达式。,三个表达式都是任选项，都可以省略，但要注意省略表达式后，分号间隔符不能省

9、略。,多用于循环次数确定的情况,4. for语句中表达式省略的形式,（1）for语句一般形式中的“表达式1”可以省略； 如： sum=0;i=1; for ( ; i=100;i+) sum=sum+i;,（2）表达式2省略，即不判断循环条件，循环无终止地进行下去； 如： for(sum=0,i=1;i+) if(i100) break; sum=sum+i; ,（3）表达式3也可以省略，但此时保证循环能正常结束如： for(sum=0,i=1;i=100;) sum=sum+i; i+; ,(4) 可以省略表达式1和表达式3，只有表达式2，如： i=1; sum=0; for (;i=100

10、;) sum=sum+i; i+; ,i=1;sum=0; while (i=100) sum=sum+i; i+; ,相当于,while (1) 循环体; 即不设初值，不判断条件，循环变量不增值。无终止地执行循环体。,（5）三个表达式都可省略，如 for ( ; ; ) 循环体;,如： sum=0,i=1; for(;) if(i100) break; sum=sum+i; i+; ,相当于,（6）循环体为空语句 对for语句，循环体为空语句的一般形式为: for (表达式1；表达式2；表达式3) ； 如：for(sum=0,i=1；i=100；sum+=i, i+) ；,国家等级考试练习,

11、1.有以下程序 main() int i; for(i=1;i=40;i+) if(i+%5=0) if(+i%8=0) printf(“%d”,i); printf(“n”); 则执行后的输出结果是 a.5 b.24 c.32 d.40,C,2.若有以下程序段，且变量已正确的定义和赋值 for(s=1.0,k=1;k=n;k+) s=s+1.0/(k*(k+1); printf(“s=%fnn”,s); 请填空，使下面程序段的功能与之完全相同 s=1.0;k=1; while（_) s=s+1.0/(k*(k+1); _; printf(“s=%fnn”,s);,k=n,k+;,3.有以下程

12、序 #include main() int y=9; for(;y0;y-) if(y%3=0) printf(“%d”,-y); 程序运行的结果是 a.741 b.963 c.852 d.875421,C,（1）在进入累加前先给累加器赋初值（一般为0）； （2）用循环语句实现累加； for（循环变量赋初值；循环条件；改变循环变量） 循环体语句； （3）循环体语句的设计。 累加器当前值=累加器原值+累加项当前值 ;,典型例题分析,【例5-4】 求累加和1+2+3+1000,基本方法:,属于“累加器”类型问题。,累加器赋初值,参考程序：,void main() long int k,s;,s=0

13、;,for(k=1;k=1000;k+) s=s+k;,printf( s=%ld ,s); ,累加,例：求1-1/2+1/3-1/4+1/5-1/6.-1/100的和,循环次数：确定，100次,i表示 循环体： 累加器的当前值=累加器的原值+累加项当前值 关键：如何表示累加项当前值 找关系： t=1 t=-1/2 t=1/3 . t=-1/i 由此得到：(循环体） sign=-sign （符号规律） t=sign*1/i (累加当前项的值） sum=sum+t （累加）,循环变量,累加器初值： i=1，sign=-1 sum=0 流程图：,代码如下： #include stdio.h voi

14、d main() int sign=-1,i; float sum=0,t; for(i=1;i=100;i+) sign=-sign; t=sign*1.0/i; sum=sum+t; printf(sum=%fn,sum); ,（1）给累乘器赋初值，一般为1； （2）用循环语句实现累乘； for（循环变量赋初值；循环条件；循环变量改变规律） （3）循环体设计。 累乘器当前值=累乘器原值*循环变量当前值；,例5-5: 求累乘积。 如：123.100,基本方法:,属于“累乘器”类型问题。,累乘器赋初值,求n!=1 2 3 n,参考程序：,void main() double s=1;,int

15、k;,for(k=1;k=100;k+) s=s*k;,printf( s=%lf ,s); ,累乘,思考,求：1！+2！+3！+.+n!的和 分析： 循环次数确定：n（由用户输入），i作为循环变量 循环体累加： sum=sum+累加项 关键：如何表示累加项？ t=1！ t=2! t=n! 发现： t=i! 循环体： t=i! sum=sum+t; (t在每次循环之前必须设置为1) i!如何表示？,循环变量初值，累加器初值： i=1 sum=0 流程图：,代码： #include stdio.h void main() int i,j,n; long t,sum=0; printf(pleas

16、e input n:); scanf(%d, ,求阶乘,例5-6 判断一个数是否为素数?,一个数x在2，sqrt(x)范围内没有因子，我们就称其为素数（质数）,主要编程方法：循环变量终值法、标记变量法,#include math.h void main() int x,k; scanf( %d ,排除法：如果有因子，不再往下判断是否是素数,循环变量终值法,for(k=2;k=sqrt(x);k+) if(x%k=0) break;,if(ksqrt(x) printf( %d is a prime ,x); else printf( %d is not a prime ,x); ,在判断范围内

17、无因子，程序正常终止,有因子，程序非正常终止,#include math.h void main() int x,k,f=1; scanf( %d ,排除法：如果有因子，不再往下判断是否是素数,for(k=2;k=sqrt(x);k+) if(x%k=0) f=0;break; ,if(f=1) printf( %d is a prime ,x); else printf( %d is not a prime ,x); ,在判断范围内无因子，程序正常终止,有因子，程序非正常终止,标记变量法,1.break语句,(1) 语句形式: break;,(2)作用: 结束break所在的 switch语

18、句。 结束本层循环，跳出break所在的循环结构。,5.5 break语句和continue语句,【例5-10】 求300以内能被17整除的最大的数。,#include stdio.h void main() int x,k; for(x=300;x=1;x-) if(x%17=0) break; printf(x=%dn,x); ,找到满足条件的最大数，结束循环,（1）语句形式: continue;,（2）语句作用: 结束本次循环。,2、continue 语句,（3）语句执行流程: continue语句可以结束本次循环，即不再执行循环体中continue 语句之后的语句，对于while和do

19、-while而言，转而执行条件的判断，对于for语句而言，转而执行表达式3,【例5-11】 求300以内能被17整除的所有整数。,#include stdio.h void main() int x,k; for(x=1;x=300;x+) if(x%17!=0) continue; printf(%dt,x); ,while(条件) 语句A; break; 语句 B; ,真,语句B,条件,语句A,break,假,结束循环,4、break语句与continue语句的区别,至此位置,while(条件) 语句A; continue; 语句 B; ,真,语句B,条件,语句A,continue,假,结

20、束循环,至此位置,#include stdio.h void main() int a, b; for(a=1,b=1; a=10) break; if(b%3=1) b+=3; continue; printf(%dn,a); ,【例5-12】 分析以下程序的运行结果。,程序运行结果： 4,国家等级考试练习,1.有以下程序 main() int i=0,s=0; for(;) if(i=3|i=5) continue; if(i=6) break; i+; s+=i; printf(“%dn”,s); 程序运行后的输出结果是 a.10 b.13 c.21 d.死循环,D,2.有以下程序 ma

21、in() int a=1,b; for(b=1;b=8) break; if(a%2=1) a+=5;continue; a-=3; printf(“%dn”,b); 程序运行后的输出结果是 a.3 b.4 c.5 d.6,B,3.有以下程序的运行结果是 main() int i,j; for(i=1;i=10;i+) if(i%3=0) continue; printf(“%3d”,i); printf(“n”); a.1 2 4 5 7 8 10 b.1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 c.3 6 9 d.1 2 3,A,在循环体语句中又包含有另一个完整的循环结构的形式，称为循环的嵌

22、套。如果内循环体中又有嵌套的循环语句，则构成多重循环。,5.6 循环的嵌套,嵌套在循环体内的循环体称为内循环，外面的循环称为外循环。,while 、do-while、for三种循环都可以互相嵌套。,循环语句之间的关系,for(.) . for(.) . ,并列循环,嵌套循环,for(i=1;i=3;i+) for(j=1;j=3;j+) printf(“*”); printf(“n”); ,循环嵌套的执行过程,真,真,外循环初始条件,内循环初始条件,内循环体,外循环条件,假,内循环条件,假,内循环循环条件,外循环循环条件,循环结束,二重循环嵌套结构执行流程,国家等级考试练习,1.有以下程序 m

23、ain() int i,j; for(i=1;i4;i+) for(j=i;j4;j+) printf(“%d*%d=%d ”,i,j,i*j); printf(“n”); 程序运行后的输出结果是,B,a.1*1=1 1*2=2 1*3=3 2*1=2 2*2=4 3*1=3,b.1*1=1 1*2=2 1*3=3 2*1=2 2*3=6 3*3=9,c.1*1=1 1*2=2 2*2=4; 1*3=3 2*3=6 3*3=9,d.1*1=1 2*1=2 2*2=4 3*1=3 3*2=6 3*3=9,2.有以下程序 main() int i,j,x=0; for(i=0;i2;i+) x+;

24、 for(j=0;j=3;j+) if(j%2) continue; x+; x+; printf(“x=%dn”,x); 程序运行后的输出结果是 a. x=4 b.x=8 c.x=6 d.x=12,B,3.执行以下程序后，输出#的个数是 #include main() int i,j; for(i=1;i5;i+) for(j=2;j=i;j+) putchar(#); ,6,例5-13:输出图形:,* * * *,编程分析:,编程分析:,采用双重循环，一行一行输出。,每一行输出步骤：一般3步(例如本题：共4行,若行号用i表示) 1）光标定位,输出空格代替，每行输出4-i个空格,3）每输完一

25、行光标换行(n),2）输出图形。则每一行有2*i-1个*号。,1 2 3 4,#include stdio.h void main() int i,j,k; for(i=1;i=4;i+) for(j=1;j=4-i;j+) printf( ); for(k=1;k=2*i-1;k+) printf(*); printf(n); ,5.7 循环结构程序设计举例,累加类型: 1.求,#include stdio.h void main() float s=0,f1=2,f2=1,f=1,t,n; /*累加器赋初值*/ for(n=1;n=10;n+) s=s+f*f1/f2; /*累加器当前值=

26、累加器原来的值+新的要加的数据*/ f=f*(-1);t=f2;f2=f1;f1=f1+t; /*为求下一个要加的数据做准备*/ printf(s=%fn,s); ,用0-9这十个数字可以组成多少无重复的三位数?,按问题本身的性质，一一列举出该问题所有可能的解，并在逐一列举的过程中，检验每个可能解是否是问题的真正解，若是，我们采纳这个解，否则抛弃它。对于所列举的值，既不能遗漏也不能重复。 穷举法，通常使用循环嵌套来实现。,编程方法： “枚举法”,#include stdio.h void main() /*a,b,c代表百位、十位、个位*/ int a,b,c,num=0; for(a=1;a

27、=9;a+) for(b=0;b=9;b+) for(c=0;c=9;c+) if(a!=b ,类似问题： 1.百钱百鸡问题 百钱买百鸡.公鸡5元一只,母鸡3元一只,小鸡1元三只;一百元买一百只鸡, 且公鸡,母鸡,小鸡都要有.有几种买法? 解：设公鸡x只，母鸡y只，小鸡z只 x+y+z=100 5x+3y+z/3=100 2.从红、黄、兰、白、黑五种颜色的球中取三种颜色的球,问共有几种取法,猴子第一天摘下若干个桃子，当即吃了一半，又多吃了一个。以后每天早晨猴子都吃掉前一天剩下的一半多一个。到第5天时，猴子再去吃桃子时发现只剩下1个桃子。问第一天猴子摘了多少个桃子？,#include stdio

28、.h void main() int x0=1,n,x1; for(n=4;n=1;n-) x1=(x0+1)*2; x0=x1; printf(%d,x); ,迭代法,设：第五天剩下的桃子为x0个，和第四天x1的关系式：x1=(x0+1)*2,迭代法也称辗转法，是一种不断用变量的旧值递推新值的过程。 迭代法又分为：精确迭代和近似迭代。 “二分法”和“牛顿迭代法”属于近似迭代法。,利用迭代算法解决问题，需要做好以下三个方面的工作： 一、确定迭代变量。在可以用迭代算法解决的问题中，至少存在一个直 接或间接地不断由旧值递推出新值的变量，这个变量就是迭代变量。 二、建立迭代关系式。所谓迭代关系式，指如何从变量的前一个值推出 其下一个值的公式（或关系）。迭代关系式的建立是解决迭代问题的关键， 通常可以使用递推或倒推的方法来完成。 三、对迭代过程进行控制。在什么时候结束迭代过程？这是编写迭代程 序必须考虑的问题。不能让迭代过程无休止地重复执行下去。迭代过程的控 制通常可分为两种情况：一种是所需的迭代次数是个确定的值，可以计算出 来；另一种是所需的迭代次数无法确定。对于前一种情况，可以构建一个固 定次数的循环来实现对迭代过程的控制；对于后一种情况，需要进一步分析 出用来结束迭代过程的条件。,例：裴波那契数列的第1、2