第五章 循环结构程序设计.ppt

1、课题：循环结构程序设计 授课时间：10.4.12 课型：新授 课时：理论2 节 教学方法：理论讲解 教学目的： 介绍结构化程序设计的第三种基本结构：循环结构程序设计中的while和do-while结构，要求学生掌握语句的使用方法，并逐步建立程序设计的思想。 教学重点： 掌握循环结构程序设计的应用场合，设计方法 教学难点： 能编制出较复杂的循环结构的C程序。,教学过程：新课导入-新课讲授-小结-布置作业-课后反思,第5章 循环结构程序设计,5.1 while语句和用while语句构成的循环结构 5.2 do while语句和用do while语句构成的 循环结构 5.3 for语句和用for语句

2、构成的循环结构 5.4 循环结构嵌套 5.5 break语句和continue语句 5.6 语句标号和goto语句,算法2： 首先，置累加变量sum=0； 第一步：sum=sum+1; 第二步：sum=sum+2; 第三步：sum=sum+3; 第一百步：sum=sum+100;,例如：求1100的累计和。,可以用三种算法来解决：,算法1： 因为是一个等差数列，可以用求等差数列的求和公式来解决：和=(首项+末项)*项数/2，即sum=(1+100)*100/2。,算法3： 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），只要处理以下步

3、骤即可： 第一步：置累计变量sum的初值为0，即sum=0； 第二步：置加数变量n的初值为1；即n=1； 第三步：执行sum += n； 第四步：n增加1，即n=n+1； 第五步：当n小于等于100时，转到第三步执行；当增到101时，停止计算。此时，sum的值就是1100的累计和。,以上算法运用的重复计算结构（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。,（1）用while语句。 （2）用do-while语句。 （3）用for语句。,（4）用goto语句和if语句构成循环。(不提倡),5.1 while语句和用while语句构成的循环结构,while语句的语

4、法格式为：,while （条件表达式） 循环体；,5.1.1 while循环的一般形式,程序语法流程图：,5.1.2 while循环的执行过程,循环变量初始化,继续条件,循环体 (改变循环变量),0,非0,while循环由4部分组成： 循环变量初始化 判断条件 循环体 改变循环变量的值。,例如，计算sum=1+2+3+10,while循环结构如下： int sum=0; int i=1; /循环变量初始化 while (i=10) /判断条件 /循环体 sum=sum+i; i+; /改变循环变量的值 ,注意：,如果循环体包含一个以上的语句，则应该用花括号括起来，以块语句形式出现。,仔细定义循

5、环变量的初始值和判断条件的边界值。,int sum=0; int i=1; /循环变量初始化 while (i=10) /判断条件 /循环体 sum=sum+i; i+; /改变循环变量的值 ,0,i+; sum=sum+i;,i=9,sum+=i+;,sum+=+i;,对条件表达式的计算总是比循环体的执行多一次。这是因为最后一次判断条件为假时不执行循环体。,例： int a=5, b=2, j=0; while( a+b ) j+;,printf(b=%d, j=%d, b, j);,b=5, j=2,ab+,b=6, j=3,当循环体不实现任何功能时，要使用空语句作为循环体，表示为： wh

6、ile （条件表达式） ；,例： int x=0,y=5,z=3; while(z- 0 ,x=3, y=4 ,z=0,x=3, y=3 ,z=0,循环体中，改变循环变量的值很重要。如果循环变量的值恒定不变，或者当条件表达式为一常数时，将会导致无限循环（也即死循环）。若要退出一个无限循环，必须在循环体内用break等语句退出。,例1：输入一行字符，求其中字母、数字和其他符号的个数。,#include main() char c; int letters=0, digit=0, others=0; printf(“Please input a line charatersn”);,while(c

7、!=n) if(c=a ,scanf(“%c”,scanf(“%c”,(c=getchar()!=n),例2：求两个正整数的最大公约数。,#include main() int num1, num2; int r, t; printf(“Please input two integer:”); scanf(“%d%d”,while(r!=0) num1=num2; num2=r; r=num1%num2; printf(“%d”,num2); ,5.2 do while语句和用do while语句构成的循环结构,dowhile语句的语法格式为：,do 循环体； while （条件表达式）；,5

8、.2.1 do-while语句构成的循环结构,5.2.2 do-while循环的执行过程,循环变量初始化,循环体 (改变循环变量),继续条件,0,非0,例如：计算sum=1+2+3+10，采用do_while循环结构编写。,int sum=0; int i=1; /循环变量初始化 do /循环体 sum=sum+i; i+; /改变循环变量的值 while (i=10) ; /判断条件,与while语句不同的是：while语句有可能一次都不执行循环体，而dowhile循环至少执行一次，因为直到程序到达循环体的尾部遇到while时，才知道继续条件是什么。,dowhile结构与while结构中都具

9、有一个while语句，很容易混淆。为明显区分它们，dowhile循环体即使是一个单语句，习惯上也使用花括号包围起来，并且while（表达式）直接写在花括号“”的后面。这样的书写格式可以与while结构清楚地区分开来。,例如： do sum+=i+; while (i=100);,例：求满足下式的最小的n值，limit由键盘输入。 1+1/2+1/3+1/nlimit,#include main() int n=0;,double sum=0.0, limit; printf(“Please input limit:n”); scanf(“%lf”, ,小结： while语句 do-while语

10、句,作业： 课后习题 5.3 5.4 5.9 5.12 5.13 5.14 5.16 编写程序 5.17 5.18(2),课后反思： 本节课作为实际编程理论课，应注重培养学生的动手操作能力，对问题的分析能力，判断能力，通过不断设问的方式引导学生积极参与，认真思考，达到了调动学生的学习兴趣，构建知识的目的，在实际动手操作过程中，学生思维有时不够活跃，应积极引导，并且在操作时应注意随时跟踪，遇到问题帮学生及时解决掉，知识不留死角。,课题：上机实训 授课时间：10.4.15 课型：新授 课时：上机2 节 教学方法：指导学生上机操作 教学目的： 通过上机操作，引导学生使用c程序环境编写循环结构程序，并

11、对前面理论课的知识点进行上机实训演练，巩固理论课所学知识。 教学重点、难点： 能够独立编写较为复杂的c语言循环结构程序，并且在教师指导下能够独立完成上机作业。,教学过程：学生上机实训-教学反思,上机题目即为理论课布置的程序编写。,课后反思： 本节课作为实际编程上机课，应注重培养学生的动手操作能力，对问题的分析能力，判断能力，在实际动手操作过程中，学生思维有时不够活跃，缺乏理论知识，应积极引导，并且在操作时应注意随时跟踪，遇到问题帮学生及时解决掉。本次课通过对程序的上机调试，能够使学生自己检测自己的理论不足，更有的放矢的学习理论。,课题：循环结构程序设计 授课时间：10.4.19 课型：新授 课

12、时：理论2 节 教学方法：理论讲解 教学目的： 介绍结构化程序设计的第三种基本结构：循环结构程序设计中的for结构和循环结构嵌套形式，要求学生掌握语句的使用方法，并能够利用程序设计解决相关实际问题。 教学重点： 掌握循环结构中for程序设计和嵌套程序设计的语法规则， 应用场合，设计方法 教学难点： 能编制出较复杂的循环结构的C程序。,教学过程：新课导入-新课讲授-小结-布置作业-课后反思,5.4 for语句,1. for语句的语法格式为：,for（表达式1；表达式2；表达式3） 循环体；,注释： 表达式1可以称为初始化表达式，一般用于对循环变量 进行初始化或赋初值； 表达式2可以称为条件表达式

13、，当它的判断条件为真时，就执行循环体语句，否则终止循环，退出for结构； 表达式3可以称为修正表达式，一般用于在每次循环体 执行之后，对循环变量进行修改操作；循环体是当 表达式2为真时执行的一组语句序列。,2. for语句的执行过程如下： （1）先求解表达式1； （2）求解表达式2，若为0（假），则结束循环，并转到（5）； （3）若表达式2为非0（真），则执行循环体，然后求解表达式3； （4）转回（2）； （5）执行for语句下面的一个语句。,for循环结构流程图如下：,for（表达式1；表达式2；表达式3） 循环体；,表达式1,表达式2,循环体,表达式3,0,非0,转换成while结构,表达

14、式1； while(表达式2) 循环体； 表达式3； ,除此之外，for语句还充分表现了其灵活性：,1. 表达式1可以省略。此时应在for语句之前给循环变量赋值。若省略表达式1，其后的分号不能省略。,如：求和运算： i=1; for(; i=100; i+) /分号不能省略 sum+=i;,2. 表达式2可以省略。即不判断继续条件，循环无终止进行下去。也就是认为表达式2始终为真。此时，需要在循环体中有跳出循环的控制语句。,例如，求和运算： for(i=1; ; i+) sum+=i; if(i100) break; ,等价于,for(i=1; 1; i+) if(i100) break; su

15、m+=i; ,3. 表达式3可以省略。但此时程序员应另外设法让循环变量递进变化，以保证循环能正常结束。,例如：求和运算： for(i=1;i=100;) /分号不能省略 sum+=i+; /同时改变循环变量,4. 表达式1和表达式3可同时省略。,例如：求和运算： i=1; for(; i=100;) sum+=i+;,5. 三个表达式都可省略。即不设初值，不判断条件（认为表达式2为真），循环变量不增值,无终止执行循环体。,例如：求和运算 i=1; for(; ;) if(i100) break; sum+=i+; ,6. 表达式1，表达式2，表达式3都可以为任何表达式。,例如：求和运算中表达式

16、1为逗号表达式。 for(sum=0,i=1;i=100;i+) sum+=i;,7. 表达式1可以是循环变量定义。C语言的变量定义可以在任何语句的位置，for循环中也不例外。,例如：求和运算 for(int i=1;i=100;i+) sum+=i;,main() int i, n; long s=1; printf(Input n: ); scanf(%d, ,例1：求n的阶乘n!（n!=1*2*n）,程序如下：,例2：计算正整数n所有因子（1和n除外）之和。,#include main() int n; int i; int sum=0; printf(“Enter n:”); scan

17、f(“%d”, ,5.5 循环结构嵌套,for语句和while语句允许嵌套，do-while语句也不例外。 三种循环可以互相嵌套。,循环结构嵌套： 一个循环体内又包含另一个完整的循环结构。内嵌的循环中还可以嵌套循环，这就是多层循环。,例：在屏幕上输出九九乘法表。,三种形式：,1*1= 1 1*2= 2 1*3= 3 1*4= 4 1*5= 5 1*6= 6 1*7= 7 1*8= 8 1*9= 9 2*1= 2 2*2= 4 2*3= 6 2*4= 8 2*5=10 2*6=12 2*7=14 2*8=16 2*9=18 3*1= 3 3*2= 6 3*3= 9 3*4=12 3*5=15 3

18、*6=18 3*7=21 3*8=24 3*9=27 4*1= 4 4*2= 8 4*3=12 4*4=16 4*5=20 4*6=24 4*7=28 4*8=32 4*9=36 5*1= 5 5*2=10 5*3=15 5*4=20 5*5=25 5*6=30 5*7=35 5*8=40 5*9=45 6*1= 6 6*2=12 6*3=18 6*4=24 6*5=30 6*6=36 6*7=42 6*8=48 6*9=54 7*1= 7 7*2=14 7*3=21 7*4=28 7*5=35 7*6=42 7*7=49 7*8=56 7*9=63 8*1= 8 8*2=16 8*3=24

19、8*4=32 8*5=40 8*6=48 8*7=56 8*8=64 8*9=72 9*1= 9 9*2=18 9*3=27 9*4=36 9*5=45 9*6=54 9*7=63 9*8=72 9*9=81,第一种形式：,1*1= 1 2*1= 2 2*2= 4 3*1= 3 3*2= 6 3*3= 9 4*1= 4 4*2= 8 4*3=12 4*4=16 5*1= 5 5*2=10 5*3=15 5*4=20 5*5=25 6*1= 6 6*2=12 6*3=18 6*4=24 6*5=30 6*6=36 7*1= 7 7*2=14 7*3=21 7*4=28 7*5=35 7*6=42

20、 7*7=49 8*1= 8 8*2=16 8*3=24 8*4=32 8*5=40 8*6=48 8*7=56 8*8=64 9*1= 9 9*2=18 9*3=27 9*4=36 9*5=45 9*6=54 9*7=63 9*8=72 9*9=81,第二种形式：,1*1= 1 1*2= 2 1*3= 3 1*4= 4 1*5= 5 1*6= 6 1*7= 7 1*8= 8 1*9= 9 2*2= 4 2*3= 6 2*4= 8 2*5=10 2*6=12 2*7=14 2*8=16 2*9=18 3*3= 9 3*4=12 3*5=15 3*6=18 3*7=21 3*8=24 3*9=2

21、7 4*4=16 4*5=20 4*6=24 4*7=28 4*8=32 4*9=36 5*5=25 5*6=30 5*7=35 5*8=40 5*9=45 6*6=36 6*7=42 6*8=48 6*9=54 7*7=49 7*8=56 7*9=63 8*8=64 8*9=72 9*9=81,第三种形式：,#include”stdio.h” main() int i, j; for(i=1;i=9;i+) for(j=1;j=9;j+) printf(“%d*%d=%-4d”, i, j, i*j); printf(“n”); ,实现第一种形式程序如下：,#include”stdio.h”

22、 main() int i, j; for(i=1;i=9;i+) for(j=1;j=i;j+) printf(“%d*%d=%-4d”, i, j, i*j); printf(“n”); ,实现第二种形式程序如下：,#include”stdio.h” main() int i, j, k; for(i=1;i=9;i+) for(k=1;k=i-1;k+) printf(“ ”); for(j=i;j=9;j+) printf(“%d*%d=%-4d”, i, j, i*j); printf(“n”); ,实现第三种形式程序如下：,例:百元买百鸡问题。假定小鸡每只5角，公鸡每只2元，母鸡每

23、只3元。现在有100元钱要求买100只鸡，编程列出所有可能的购鸡方案。,解：设母鸡、公鸡、小鸡各为x、y、z只，根据题目 要求，列出方程为： x+y+z=100 3x+2y+0.5z=100 三个未知数，两个方程，此题有若干个解。,解决此类问题采用“试凑法”或“枚举法”或“试探法”，即将可能出现的各种情况一一测试，判断是否满足条件，一般采用循环来实现。,#include”stdio.h” main() int x, y, z; printf(“hen cock chickenn); for(x=0;x=33;x+) for(y=0;y=50;y+) z=100-x-y; if (3*x+2*y

24、+0.5*z=100) printf(“%6d%6d%6dn”,x, y, z); ,程序如下：,5.6 转向语句,常见的跳转语句有三种：break语句、continue语句与goto语句。其中，前两种语句不允许用户自己指定跳转到哪里，而是必须按照相应的原则跳转，而后一种语句可以由用户事先指定欲跳转到的位置，按照用户的需要进行跳转。,一、break语句,break语句的作用是：结束当前正在执行的循环（for、while、dowhile）或多路分支（switch）程序结构，转而执行这些结构后面的语句。,在switch语句中，break用来使流程跳出一层switch语句，继续执行该switch后的

25、语句。,例如，下面的代码在执行了break之后，继续执行 语句是？ switch(a%3) case 0:m+; case 1:m+; switch(b%2) default: m+; case 0: m+;break; m+； case 2：m+； printf(“%dn”,m); ,for ( ; ; ) for ( ; ; ) if (i=1) break; a+=1; / ,在循环语句中，break用来从最近的封闭循环体内跳出。,如：分析下面的代码在执行了break之后，继续执行语句是？,例：已知sum=1+2+3+i+，求sum第一次大于20时，i的最小值。,#include mai

26、n() int i, sum=0; for(i=1;i+) sum+=i; if(sum20) break; printf(“%d”, i); ,编写程序：,二、continue语句,continue语句的作用是：结束当前正在执行的这一次循环（for、while、dowhile），接着执行下一次循环。即跳过循环体中尚未执行的语句，接着进行下一次是否执行循环的判定。,在for循环中，continue用来转去执行表达式3。,在while循环和dowhile循环中，continue用来转去执行对条件表达式的判断。,continue语句和break语句的区别是：continue语句只结束本次循环，而不

27、是终止整个循环的执行。而break语句则是结束整个循环，不再进行条件判断。,例如： 输出1100之间的不能被7整除的数。 for (int i=1; i=100; i+) if (i%7= =0) continue; printf(“%d”,i); ,三、goto语句,goto语句的语法格式为： goto 标号；,其中，标号是一个用户自定义的标识符，它的命名规则与变量名的命名规则相同。定义标号时，由一个标识符后面跟一个冒号组成。标号的位置自由，可位于goto语句的前面，也可位于goto语句的后面，但必须与goto语句共处于同一函数中。,goto语句的作用是：结束当前正在执行的循环（for、while、dowhile）或多路分支（switch）程序结构，转而执行标号所标识的语句。,例如：求1加到10的总和。 i