第6章循环结构程序设计.ppt

第6章 循环结构程序设计,循环结构可以完成重复性、规律性的操作.在人们所需处理的运算任务中，常常需要用到循环,例如:1100的累加和等。在语言中有三种循环语句：while、dowhile、for。用goto语句和if语句也能构成循环。 6.1 goto语句 goto语句 为无条件转向语句。 格式：goto ; 功能：程序执行到goto语句时，转到语句标号指定的语句去执行。,说明： （1）语句标号必须用标识符表示，不能整数作为标号。 （2）与if语句一起构成循环结构。 例题6.1 求s=1+2+3+100 main() int i=1,s=0; loop: if(i=100) /* loop是一个语句标号*/ s=s+i; i+; goto loop; printf(“s=%dn”,s); ,6.2 for语句,注意：结构化程序设计方法，主张限制使用goto语句。因为滥用goto语句，将会导致程序结构无规律、可读性差。 6.2 for语句 1for语句的一般格式 for(变量赋初值；循环继续条件；循环变量增值) 循环体语句组；,2for语句的执行过程,（1）求解“变量赋初值”表达式。 （2）求解“循环继续条件”表达式。如果其值非0，执（3） ；否则，转至（5）。 （3）执行循环体语句组， （4）求解“循环变量增值”表达式，然后转向（2）。 （5）执行for语句的下一条语句。 例如：for (n=1;n=20;n+) s=s+n;,for语句执行过程图,3说明,（1）“变量赋初值”、“循环继续条件”和“循环变量增值”部分均可缺省，甚至全部缺省，但其间的分号不能省略。 i=1; for(;i=100;i+) s=s+i; for中缺省变量赋初值，但是在for前面要有i=1; for(i=1; ;i+) s=s+i; for中缺省“循环继续条件”,相当于条件永远为真，无限循环。 for( ; ; ) 语句; 全部缺省即不设初值，不判断条件，循环变量不增值。无终止地执行循环体。,3说明,（2）当循环体语句组仅由一条语句构成时，可以不使用 号括，但是当循环体语句组由多条语句构成时必须用 号括起来。 （3）“循环变量赋初值”表达式，既可以是给循环变量赋初值的赋值表达式，也可以是与此无关的其它表达式（如逗号表达式）。 例如： for(sum=0,i=1;i=100;i+) sum += i; （4）“循环继续条件”部分是一个逻辑量，除一般的关系表达式（如 n=20）或逻辑表达式(ab&&xy)外，也允许是数值（或字符）表达式,只要其值为非0（真），就执行循环体。,3说明,例如：for(n=0; (c=getchar()!=n; n+=c); 在循环继续条件中先从键盘接收一个字符给c，然后判断值是否不等于n（换行符），如果不等于，就执行循环体，此语句最后有“；”说明循环体为空语句，所以执行n+=c即把字符的ASCII码累加存入n变量。 此语句的作用是：不断输入字符，将它们的码相加，直到输入一个“换行”符为止,例题,例题6.2 求1100的累计和。 /*程序功能：求1100的累计和*/ main() int i,sum=0; /*将累加器sum初始化为0*/ for(i=1; i=100; i+) sum += i; /*实现累加*/ printf(“sum=%dn“,sum); ,程序运行情况如下： sum=5050,例题,例题6.3 求t=1*2*3*4*5*n main() int n, i; double t=1.0; /*所求累乘值很大，所以用double型且初始化为1 */ printf(“input n:”); scanf(“%d”, /*用指数形式输出双精度类型的t变量的值*/ ,运行结果： input n: 5 t=1.200000e+02 此程序t 放的是n!,当n较大时阶乘数会很大,所以定义为double型。,例题,例6.4 求s=1+1/2+1/3+1/n main() int i,n; float s=1; printf(“input n:”); scanf(“%d”, ,此程序注意求1/2、1/3时，如果两个操作数都是int型，完成的是整除得0，则最后s的是1，这是错误的。应使除数和被除数其中有一个为实型才可以，如：s=s+1.0/i；或i定义为float，则 s=s+1/i。,运行结果： input n:4 s=2.083333,6.3 while语句,（1）一般格式 while(循环继续条件) 循环体语句组； （2）执行过程,例题,例题6.5用while语句求1100的累计和。 main() int i=1,sum=0; /*初始化循环控制变量i和累计器sum*/ while( i=100 ) sum += i; /*实现累加*/ i+; /*循环控制变量i增1*/ printf(“sum=%dn”,sum); ,此程序while 语句的循环体有两个语句sum += i; i+;所以要用 号括起来以复合语句形式出现。,程序运行情况如下： sum=5050,6.4 do while 语句,1一般格式 do 循环体语句组; while(循环继续条件); /*本行的分号不能缺省*/,例题,例题6.6 用do-while语句求解1100的累计和。 main() int i=1, sum=0; /*定义并初始化循环控制变量i，以及累计器sum*/ do sum += i; /*累加*/ i+; while(i=100);/*循环继续条件：i=100*/ printf(“sum=%dn”,sum); ,程序运行情况如下： sum=5050,例题,例题6.7统计从键盘上输入整数的个数（输入0时结束，0不计在内） main( ) int n,x=0; do scanf(“%d”, ,运行结果及分析,运行情况： 2 4 6 34 0 x=4 此程序用do while语句一开始不做判断进入循环，用scanf()输入整数，输入一个整数，x加一次1，然后判断是否输入的是表示结束的0，一直重复直到输入0停止循环。由于do while语句是后判断循环继续条件，最后输入的0也计算在个数内，所以输出时，要输出x-1的值。,例题,例题 6.8 while和 dowhile循环的比较 (1) (2) main() main() int s=0,i; int s=0,i; scanf (“%d”, 运行情况： 运行情况： 1 1 s=55 s=55 再运行一次 再运行一次 11 11 s=0 s=11,例6.8解析,可以看到：当输入i的值小于或等于10时，二者得到结果相同。而当i10时，二者结果就不同了。这是因为此时对while 循环来说，一次也不执行循环体，而对dowhile循环语句来说则要执行一次循环体。while 循环是前判断，而dowhile循环是后判断。,6.5 循环的嵌套,3种循环（while、dowhile、for） 可以互相嵌套。 (1) while( ) （2）while( ) do while( ) while( ); (3) do (4) for( ; ; ) do while( ) while( ); while( ); ,6.5 循环的嵌套,(5) for( ; ; ) (6) do for( ; ; ) for( ; ;) while( );,双重循环,2两层for组成的双循环的执行过程： 当外循环控制变量每确定一个值时，内循环的控制变量就要从头至尾的循环一遍。 例题6.9 双循环程序举例。 main() int x,y; for (x=1;x=2;x+) for(y=1;y=3;y+) printf (“x=%d,y=%dn”,x,y); ,运行结果： x=1,y=1 x=1,y=2 x=1,y=3 x=2,y=1 x=2,y=2 x=2,y=3,例题,例题6.10下面程序的输出结果是什么？(训练阅读程序能力) main( ) int k=0,m=0; int x,y; for(x=0;x2;x+) for(y=0;y3;y+) k+; k-=y; m=x+y; printf(“k=%d,m=%dn”,k,m); ,运行结果： k=0,m=5,本程序是双循环嵌套，注意内循环体只有 一个语句k+;因为没有大花括号。不要将 k-=y;语句也认为是内循环体语句。当x=0 时，内循环执行3次（y=0,1,2）k+执行 3次故循环结束时k=3。注意当内循环结束 时循环控制变量y的值是3，接着执行 k-=y; 语句，即k=k-y=3-3=0。当x=1时，内循环 仍执行原操作。使y=3，k=0。当x=2外循 环结束，执行m=x+y=2+3=5。所以输出 结果为k=0，m=5。,6.6 break语句和continue语句,为了使循环控制更加灵活，语言提供了break语句和continue语句。 1 break语句 一般格式： break；(本语句必须在循环中使用) 功能: 在循环中当满足特定条件时，使用break语句强行结束循环，转向执行循环语句的下一条语句。,例题,例题6.11 break语句应用 main() int r; float pi=3.14159,s; for (r=1;r100) break; printf(“r=%d,s=%fn”,r,s); ,运行结果： r=1,s=3.141590 r=2,s=12.566360 r=3,s=28.274311 r=4,s=50.265442 r=5,s=78.539749,continue语句：,2continue语句： 功能：对于for循环，跳过循环体其余语句，转向循环变量增量表达式的计算；对于while和do-while循环，跳过循环体其余语句，但转向循环继续条件的判定。 例题6.12将100200之间的不能被3整除的数输出。（continue应用举例。） main() int n; for(n=100; n=200; n+) if (n%3= =0) continue; printf(“%d”,n); ,例题,当n能被3整除时，执行contonue语句，结束本次循环，向前转到for执行n+,进行下一次循环，当n不能被3整除时才执行printf函数输出n的值后，再进行下一次循环，直到n200停止循环。 例题6.13分析下面程序的运行结果。（continue应用举例。） /*例题源代码文件名：LT6_13.C*/ main() int i=0,s=0;,例题,do if (i%2) i+; continue; i+; s+=i; while (i7); printf(“s=%dn”,s); 分析： 当i%2为0时，表示假跳过 i+; continue;语句，执行i+; s+=i; 当i%2为1时，表示真执行 i+; continue;语句，所以本程序s的和是1+3+5+7。,运行结果： s=16,6.7 循环程序举例,例题6.14 输出10100之间的全部素数。所谓素数n是指，除1和n之外，不能被2（n-1）之间的任何整数整除。 算法设计要点： （1）显然，只要设计出判断某数n是否是素数的算法，外面再套一个for循环即可。 （2）判断某数n是否是素数的算法：根据素数的定义，用2（n-1）之间的每一个数去整除n，如果都不能被整除，则表示该数是一个素数。 判断一个数是否能被另一个数整除，可通过判断它们整除的余数是否为0来实现。,参考源程序：,main() int i=11, j, counter=0; for( ; i= i ) /*整数i是素数：输出，计数器加1*/ printf(“%6d”,i); counter+; ,运行结果： 11 13 17 19 23 29 31 37 41 43 47 53 59 61 67 71 73 79 83 89 97,循环程序举例,例题6.15相传古代印度国王舍罕要褒奖他的聪明能干的宰相达依尔（国际象棋发明者），问他需要什么，达依尔回答说：“国王只要在国际象棋的棋盘上第一个格子放1粒麦子，第二个格子放2粒麦子，第三个格子放4粒麦子，以此类推，每一格加一倍，一直放到64格，我就感恩不尽了，”。国王答应了，结果全印度的粮食用完还不够。国王很纳闷，怎么也算不清这笔账。现在用C语言编程来算一下。 计算s=1+2+2+2+2算出小麦的颗粒数。 1立方米小麦大约1.42*10,参考源程序：,main() int n; double v, sum=0.0, t=1.0; for (n=0;n64;n+) sum+=t; /*做累加各项*/ t*=2; /*做累乘求2各项*/ printf(“sum=%en”,sum); v=sum/1.42e+8; printf(“v=%e”,v); ,运行结果： sum=1.84467e+19 v=1.29907+11,6.8阅读程序训练,例题6.16以下程序的输出结果是什么？ /*例题源代码文件名：LT6_16.C*/ main( ) int x=3; do printf(“%d”,x-=2); while(!(-x); ,运行结果： 1 2,解析：,以上程序包含一个do-while循环。循环体只有一个printf语句，输出项为表达式：x-=2，切每次输出比换行。当while的循环继续条件表达式!(-x)的值为0时就退出循环。但do-while循环的特点是一开始前面不做条件判断，由do直接进入循环，即不管循环继续条件表达式的值是否为0，至少要执行一次循环体。以上程序进入循环前x=3，执行x-=2后，x的值变为1，输出该值；在while的循环继续条件表达式!(-x)中，x的值先减1，变为0，再进行“逻辑非”运算，!0的值为1，（此处1表示真）循环继续。因x的值已是0，第二次执行x- =2后，x的值变为-2，再次输出。在while控制表达式!(-x)中，x的值先减1，变为-3，再进行“逻辑非”运算，！（-3）的值为0，退出循环。,例题6.17下面循环次数是多少？ main( ) int k=2; while(k=0) printf(“%d”,k); k-; printf(“n”); ,答：0次。 解析：回答本题需要注意表达式k=0是赋值表达式，而不是关系表达式，故不论k为何值，表达式k=0使k为0，且此表达式的值也为0，此处0表示假，故不进入循环。所以循环次数是0。,