循环结构程序设计

1、1,C语言程序设计（电子教案）,滕永晨 Tyc_T 兰州理工大学计通学院,chap04 循环结构程序设计, if与goto构成循环 while构成循环 dowhile构成循环 for构成循环 循环辅助控制语句（break和continue） 循环的嵌套结构,本章主要内容,C语言中，除了可用if与goto构成循环外，还提供while、dowhile和for三种循环语句，下面将分别介绍。,if与goto构成的循环,无条件转向语句：goto,goto语句为无条件转向语句，它使用起来十分方便，但决不可滥用。,功能：将程序控制转移到“语句标号”标识的语句执行。,格式：goto 语句标号,main( )

2、int i=1,s=0; L1: if(i=100) s=s+i; i+ ; goto L1; printf(s=%dn,s); ,零,非零,【例4-1】用if与goto语句求 。,while语句用来实现“当型”循环结构。,功能：首先求解表达式，若为真(非0)则执行循环体语句，然后，再次求解表达式，并重复前面的工作，直到表达式的值为假(0)时退出循环。,格式： while(表达式) 循环体语句； ,while 语句,【例4-2】 用while语句求 。,main( ) int i=1, sum=0; while(i=100) sum=sum+i; i=i+1； printf(sum=%dn,s

3、um); ,【例4-3 】 使用格里高利公式求的近似值，要求精确到最后一项的绝对值小于104。 4.3.1 程序解析 4.3.2 while语句,#include #include int main(void) int denominator, flag; double item, pi; flag = 1; denominator = 1 ; item = 1.0; pi = 0; while(fabs (item) = 0.0001) item = flag * 1.0 / denominator; pi = pi + item; flag = -flag; denominator = d

4、enominator +2; pi = pi * 4; printf (pi = %.4fn, pi); return 0; ,4.3.1 程序解析求的近似值,pi = 3.141613,item=0.0 ?,fabs(item) 0.0001,【例4-4】从键盘输入一批学生的成绩，计算平均成绩，并统计不及格学生的人数。 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。 循环的三种常见的控制方式（计数控制的循环、条件控制的循环、标记控制的循环）,#include int main(void)

5、int num,count=0; 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 Number of failures is 1,do while 语句用来实现“直到型”循环结构,格式：do,循环体语句;,功能：如右图所示,while(表达式)；,dowhile 语句,【例4-5】用dowhile语句求 。,main( ) int i,sum=0; i=1; do sum=sum

6、+i; i=i+1; while(i=100); printf(sum=%dn,sum); ,while和do-while循环的比较。,#includestdio.h main( ) int i,sum=0; i=1; while(i=100) sum=sum+i; i+; printf(sum=%dn,sum); ,#includestdio.h main( ) int i,sum=0; i=1; do sum=sum+i; i=i+1; while(i=100); printf(sum=%dn,sum); ,【例4-6】编写程序求这样一个数,这个数用3除余2，用5除余3，用7除余2。(从0

7、开始测试),非0,非0,非0,非0,0,main( ) int i,flag; i=0; flag=0; do i+; if(i%3=2 ,程序为：,运行结果为： i=23,应用dowhile语句需要注意：,(1)dowhile语句是先执行循环体，后求解while中的表达式，所以即使while中的表达式值开始就为假（0），循环体也会执行一次； (2)除循环体一次都不执行的情况外，while和dowhile语句是可以互相转换的。 (3)在dowhile语句中，while (表达式)；后的分号决不可少。 (4) 在设计dowhile循环时，同样要考虑循环的有限终止问题，即也要在循环体中安排改变循环

8、变量值的语句，或用条件语句控制的break语句。,for 循环语句,格式：for (表达式1；表达式2；表达式3) 循环体语句； ,功能：,设置初始条件，只执行一次。可以为零个、一个或多个变量设置初值执行,循环条件表达式，用来判定是否继续循环。在每次执行循环体前先执行此表达式，决定是否继续执行循环,作为循环的调整器，例如使循环变量增值，它是在执行完循环体后才进行的,【例4-7】用for语句求,i=1; for(;i=100;i+) sum=sum+i;,for(i=1 ; i=100; ) sum=sum+i; i+;,i=1; for( ;i=100; ) sum=sum+i; i+;,fo

9、r(i=1; ;i+) if(i100) break; sum=sum+i;,i=1; for( ; ; ) sum=sum+i; i+; if(i100) break;,for(i=1, sum=0; i=100; sum=sum+i, i+) ;,【例4-8】编写程序，判断一个给定的数 是否为素数。 素数定义：除了1和m,不能被其它数整除。 算法分析： i 取值 2, m-1 2, m/2 2, ,非0,i=x1,非0,main( ) int i,x,flag=0; scanf(%d,程序如下：,输入：31 显示：31 is a prime number. 再次运行，输入51 显示：51

10、isnt a prime number.,# include math.h,for(i=2;i= x-1; i+) if(x%i=0) flag=1;,printf (flag=0)?(%d is a prime number.n): (%d isnt a prime number.n),x);,main( ) int i,x,flag=0; scanf(%d,# include math.h,for(i=2;i= x-1 ; i+) if(x%i=0)flag=1; break; /*提前结束循环*/ ,printf (flag=0)?(%d is a prime number.n) ： (

11、%d isnt a prime number.n),x);,利用break语句修改上述程序为：,continue 语句,功能：提前结束本次循环，即跳过循环体continue语句下面尚未执行的语句，接着进行下一次循环。,格式： continue;,【例4-9】打印出199之间不能被5整除的数，每10个数为一行。,程序如下：,#includestdio.h main( ) int i, j=0; for(i=1 ; i=99;) if(i%5=0) i+; continue; printf(%4d,i); i+; j+; if(j%10=0) printf(n); ,小结：,为了更清楚地了解bre

12、ak语句和continue语句的区别，用下面的流程图表示：,(1)break语句 while（表达式1） if（表达式2）break; ,(2) continue语句 while（表达1） if(表达式2)continue; ,作 业,1、打印出如下图案（菱形） * * * * * * *,2、将一个正整数分解质因数。例如：输入90,打印出 90=2*3*3*5。 3、一个数如果恰好等于它的因子之和，这个数就称为“完数”。例如6=123。编程找出1000以内的所有完数。4、有一分数序列：2/1，3/2，5/3，8/5，13/8，21/13.求出这个数列的前20项之和。,作 业,#include

13、 main( ) int i=1; while (i=8) if(+i%3!=2)continue; else printf(%d,i); printf(n); ,分析下列程序的运行结果:,#include main( )int i,k=19; while(i=k-1)k-=3; if(k%5=0)i+;continue; else if(k5)break; i+; printf(i=%d,k=%dn, i , k);,分析下列程序的运行结果:,分析下列程序的运行结果:,#include main( ) int a,y; a=10;y=0; do a+=2; y+=a; if(y50)brea

14、k; while(a=14); printf(“a=%d y=%dn”,a,y); ,注意：, break语句只能用在循环语句和switch语句中；, break语句只能跳出当前循环语句和当前switch语句；, continue语句只能用在循环语句中。,我们用下表对几种循环语句进行比较：,语 句 适 用 范 围 说 明,ifgoto,while,dowhile,for,尽可能少用,“ 当型” 循环 先判断后执行,“ 直到型” 循环 先执行后判断,“ 步长型” 循环 先判断后执行，完全可替代while,所构成的循环不能用break和continue语句控制,循环变量的初始化应在这两个语句之前完

15、成,可以用break跳出循环，用continue结束本次循环,表达式3中可以包括使循环趋于结束的操作，甚至包括循环体中全部操作,在这两个语句后面应指定循环条件,循环体中应包括能使循环结束的语句,goto语句可能破坏结构化原则，应限制使用,表达式3中可以包括使循环趋于结束的操作，甚至包括循环体中全部操作,可以用break跳出循环，用continue结束本次循环,可在表达式1中实现循环变量的初始化,例1 古典问题：有一对兔子，从出生后第3个月起每个月都生一对兔子，小兔子长到第三个月后每个月又生一对兔子，假如兔子都不死，问每个月的兔子总数为多少？（编程求Fibonacci数列的前40个数。),循环应

16、用举例,迭代与递推,一遍又一遍， 麦子磨成面。,迭代就是不断用变量的新值替代其旧值。例如，一笔存款每年自动转存，就形成利滚利的情况，本金每年不同，不断迭代。 递推是由一个变量的值推出另外变量的值。例如，若每代人之间的年龄相差25岁，则由一个人的年龄推出其父亲年龄、爷爷年龄的过程，就称为递推。,迭代或递推三要素:,迭代或递推初始状态，即迭代或递推比变量的初始值。,迭代或递推关系，即一个问题中某个状态的前项与后项之间的关系。,迭代或递推的终止条件。,1. 问题描述 意大利数学家昂纳多斐波那契（Leonardo Fibonacci，11701240)在他1202年出版的珠算原理一书中提出一个问题：假

17、定一对新出生的兔子一个月后成熟，并且再过一个月开始生出一对小兔子。按此规律，在没有兔子死亡的情形下，一对初生的兔子，到一年头上，可以繁殖成多少对兔子？这是一个典型的递推问题。,Fibonacci函数的定义为:,F1=1 (n=1) F2=1 (n=2) Fn=Fn-1+Fn-2 (n3),2. 算法分析,#include int main() int f1=1,f2=1,f3; int i; printf(%12dn%12dn,f1,f2); for(i=1; i=38; i+) f3=f1+f2; printf(%12dn,f3); f1=f2; f2=f3; return 0; ,#inc

18、lude int main() int f1=1,f2=1; int i; for(i=1; i=20; i+) printf(%12d %12d ,f1,f2); if(i%2=0) printf(n); f1=f1+f2; f2=f2+f1; return 0; ,改为while语句： #includestdio.h main( ) int f1=1, f2=1,f; int i=2; printf(%12d%12d,f1,f2); while(i40) f=f1+f2; i+; printf(%12d,f); if (i%4=0) printf(n); f1=f2;f2=f; ,1. 问

19、题描述 一天一只小猴子摘下一堆桃子，当即吃去一半，还觉得不过瘾，又多吃了一个。第2天接着吃了前一天剩下的一半，馋不忍罢又多吃了一个。以后每天如此。到第10天小猴子去吃时，只剩下一个桃子了。问小猴子最初共摘了多少桃子？,例1思考：猴子吃桃子,2. 算法分析,首先看一下用代数方法如何求解此题。 设小猴子当初共摘了x个桃子。则根据题意，有：,3. 采用while结构的参考代码,#include int main(void) int peachNumber=1,days=10; while(days 1) peachNumber=(peachNumber + 1) * 2; -days; printf(第%d天的桃子数为：%d个。n, days, peachNumber); return 0; ,例2：打印出所有的“水仙花数”，所谓“水仙花数”是指一个三位数，其各位数字立方和等于该数本身。 例如：153是一个“水仙花数”，因为153=1的三次方5的三次方3的三次方。程序分析：利用for循环控制1