C語言-循環(huán)結(jié)構(gòu)程序設(shè)計

1、5.15.1 程序中需要用循環(huán)結(jié)構(gòu)程序中需要用循環(huán)結(jié)構(gòu)5.25.2 用用whilewhile語句和語句和do-whiledo-while語句實現(xiàn)循環(huán)語句實現(xiàn)循環(huán)5.35.3 用用for for 語句實現(xiàn)循環(huán)語句實現(xiàn)循環(huán) 5.45.4 循環(huán)的嵌套循環(huán)的嵌套5.55.5 用用breakbreak語句和語句和continuecontinue語句改變循環(huán)狀態(tài)語句改變循環(huán)狀態(tài)5.65.6 幾種循環(huán)的比較幾種循環(huán)的比較5.75.7 程序舉例程序舉例5.85.8 提高部分提高部分什么是循環(huán)？為什么要使用循環(huán)？1001nyn問題1：問題2:分數(shù)相加后除以課數(shù) 在許多問題中需要用到循環(huán)控制。循環(huán)結(jié)構(gòu)就是用來處理

2、需要重復處理的問題的，所以又稱重復結(jié)構(gòu)。它和順序結(jié)構(gòu)、選擇結(jié)構(gòu)共同作為各種復雜程序的基本構(gòu)造單元。 循環(huán)分為兩種：無休止循環(huán)和有終止循環(huán) 構(gòu)成有效循環(huán)的條件：循環(huán)體和循環(huán)結(jié)束條件while語句用來實現(xiàn)“當型”循環(huán)結(jié)構(gòu)一般形式：一般形式： while (表達式) 語句 當表達式為非0值時，執(zhí)行while語句中的內(nèi)嵌語句。其特點是:先判斷表達式，后執(zhí)行循環(huán)體，即內(nèi)嵌語句。1001nn例題例題 5.1求1+2+3+100的和解題思路解題思路(1)開始時使sum的值為0，被加數(shù)i第一次取值為1。開始進入循環(huán)結(jié)構(gòu)。(2)判別“i100”條件是否滿足，由于i小于100，因此“i100”的值為真。所以應當執(zhí)

3、行其下面矩形框中的操作。(3)執(zhí)行sum=sum+i，此時sum的值變?yōu)?了，然后使i的值加1，i的值變?yōu)?了，這是為下一次加2作準備。流程返回菱形框。(4)再次檢查“i100”條件是否滿足，由于i的值為2，小于100，因此“i100”的值仍為真，所以應執(zhí)行其下面矩形框中的操作。(5)執(zhí)行sum=sum+i，由于sum的值已變?yōu)?,i的值已變?yōu)?，因此執(zhí)行sum=sum+i后sum的值變?yōu)?。再使i的值加1，i的值變?yōu)?。流程再返回菱形框。(6)再次檢查“i100”條件是否滿足，如此反復執(zhí)行矩形框中的操作，直到i的值變成了100，把i加到sum中，然后i又加1變成101了。當再次返回菱形框檢查

4、“i100”條件時，由于I已是101，大于100，“i100” 的值為假，不再執(zhí)行矩形框中的操作，循環(huán)結(jié)構(gòu)結(jié)束。1001nn(1)循環(huán)體如果包含一個以上的語句，應該用花括號括起來，以復合語句形式出現(xiàn).(2)在循環(huán)體中應有使循環(huán)趨向于結(jié)束的語句。運行結(jié)果：運行結(jié)果： 5050編寫程序編寫程序 do-while語句的特點:先執(zhí)行循環(huán)體，然后判斷循環(huán)條件是否成立。執(zhí)行過程：先執(zhí)行一次指定的循環(huán)體語句，然后判別“表達式”，當表達式的值為非0(“真”) 時，返回重新執(zhí)行循環(huán)體語句，如此反復，直到表達式的值等于0 (“假”)為止，此時循環(huán)結(jié)束。while語句和do-while語句的關(guān)系：同一個問題既可以用

5、while循環(huán)處理，也可以用do-while循環(huán)來處理。二者是可以互相轉(zhuǎn)換的。一般形式: do 循環(huán)體語句 while(表達式)；運行結(jié)果：運行結(jié)果： 50501001nn可以看到，結(jié)果和例5.1完全相同。編寫程序編寫程序1001nn例題例題 5.3 募集慈善基金10000元，有若干人捐款，每輸入一個人的捐款數(shù)后，計算機就輸出當時的捐款總和。當某一次輸入捐款數(shù)后，總和達到或超過10000元時，即宣告結(jié)束，輸出最后的累加值。解題思路解題思路解此題的思路是設(shè)計一個循環(huán)結(jié)構(gòu)，在其中輸入捐款數(shù)，求出累加值，然后檢查此時的累加值是否達到或超過預定值，如果達到了，就結(jié)束循環(huán)操作。運行結(jié)果：運行結(jié)果：100

6、0 (輸入捐款額輸入捐款額)1850 1500 2600 2500 1200 sun= 10650.001001nn設(shè)計循環(huán)結(jié)構(gòu)，要考慮兩個問題：一是循環(huán)體，二是循環(huán)結(jié)束條件。注意while循環(huán)中判斷的條件是循環(huán)繼續(xù)的條件，而不是結(jié)束條件。編寫程序編寫程序 C語言中的for語句使用最為靈活，不僅可以用于循環(huán)次數(shù)已經(jīng)確定的情況，而且可以用于循環(huán)次數(shù)不確定而只給出循環(huán)結(jié)束條件的情況，它完全可以代替while語句。 一般形式: for(表達式1；表達式2；表達式3) 語句 forfor語句的執(zhí)行過程：語句的執(zhí)行過程： (1) 先求解表達式1。 (2) 求解表達式2，若其值為真(值為非0)，則執(zhí) 行f

7、or語句中指定的內(nèi)嵌語句，然后執(zhí)行下 面第(3)步。若為假(值為0)，則結(jié)束循環(huán)， 轉(zhuǎn)到第(5)步。 (3) 求解表達式3。 (4) 轉(zhuǎn)回上面第(2)步驟繼續(xù)執(zhí)行。 (5) 循環(huán)結(jié)束，執(zhí)行for語句下面的一個語句。 for語句最簡單的形式：for(循環(huán)變量賦初值；循環(huán)條件；循環(huán)變量增值) 例如: for(i=1;i=100;i+) sum=sum+i;相當于： i=1; while(i=100) sum=sum+i;i+; 國王的小麥。相傳古代印度國王舍罕要褒賞他的聰明能干的宰相達依爾(國際象棋的發(fā)明者)，國王問他要什么？達依爾回答說：“國王只要在國際象棋的棋盤第1個格子中放1粒麥子，第2個格

8、子中放2粒麥子，第3個格子中放4粒麥子，以后按此比例每一格加一倍，一直放到第64格(國際象棋的棋盤8*8=64格)，我感恩不盡，其他什么都不要了?！眹跸?，這有多少！還不容易！讓人扛來一袋小麥，但不到一會兒全用沒了，再來一袋很快又用完了。結(jié)果全印度的糧食全部用完還不夠。國王納悶，怎樣也算不清這筆賬?，F(xiàn)在我們用計算機來算一下。1F例題例題 5.41001nn解題思路解題思路麥子的總粒數(shù)是：分別計算出每一格的麥子粒數(shù)，把它們加起來，就得到總粒數(shù)。據(jù)估算，1 小麥約有1.42 粒，可以計算出小麥的體積。可以用for語句實現(xiàn)循環(huán)。6332222211001nn運行結(jié)果：運行結(jié)果：total=1.844

9、674e+019volnme=1.299066e+011編寫程序編寫程序 變量i用來控制循環(huán)的次數(shù)，開始時i=1，在完成第1次循環(huán)后，i的值加1變?yōu)?，由于264，所以執(zhí)行第2次循環(huán)，依此類推，當i變到63時，執(zhí)行最后一次循環(huán)，i再變?yōu)?4，由于i不再小于64了，不再執(zhí)行循環(huán)。接著計算體積，輸出結(jié)果。 人口增長預測。據(jù)2005年末統(tǒng)計，我國人口為130756萬人，如果人口的年增長率為1%，請計算到哪一年中國總?cè)丝诔^15億。1F例題例題 5.5解題思路解題思路計算人口增長和計算存款利息的公式是相同的。假設(shè)原來人口為 ，則一年后的人口：其中r是年增長率。用此公式依次計算出每年的人口，每算出一年的

10、人口后就檢查一下是否達到或超過15億？如果未達到或超過15億，就再計算下一年的人口，直到某一年的人口達到或超過15億為止。)1(0rpp1001nn編寫程序編寫程序運行結(jié)果：運行結(jié)果：year=2019,p=1.503007e+009注意區(qū)分變量注意區(qū)分變量p p在不同階段中的不同含義。在不同階段中的不同含義。 y代表年份。循環(huán)體中只有一個語句，用來計算從2006年開始的各年的人口數(shù)。在for語句中設(shè)定的循環(huán)條件是p15億，當某一年的p達到或超過15億，就停止循環(huán)，輸出年份和當年的人口數(shù)。由于在最后結(jié)束循環(huán)前y又加了1，因此在輸出年份時應輸出y-1的值而不是y的值。 一個變量開始時有一初值，通

11、過一定的運算，可以推算出一個新的值，再從這個新值又推出下一個新值，即不斷用計算出的新值去取代原有的值，這種方法稱為迭代。上面的計算公式p*(1+r)稱為迭代公式。迭代算法一般是用循環(huán)來實現(xiàn)的。迭代是一種常用的算法，用人工實現(xiàn)很麻煩，而用計算機實現(xiàn)卻十分方便。1F 一個循環(huán)體內(nèi)又包含另一個完整的循環(huán)結(jié)構(gòu)稱為循環(huán)的嵌套。內(nèi)嵌的循環(huán)中還可以嵌套循環(huán)，這就是多層循環(huán)。 三種循環(huán)(while循環(huán)、do-while循環(huán)和for循環(huán))可以互相嵌套。 下面幾種都是合法的形式：(1) while( ) (2) do (3) for(;) while( ) do for(;) while( ); while( )

12、;(4) while( ) (5) for(;) (6) do do while( ) for(;) while( ) while( ) break語句可以用來從循環(huán)體內(nèi)跳出循環(huán)體，即提前結(jié)束循環(huán)，接著執(zhí)行循環(huán)下面的語句。 一般形式： break;break語句不能用于循環(huán)語句和switch語句之外的任何其他語句中。 統(tǒng)計各班級的學生的平均成績。已知各班人數(shù)不等，但都不超過30人。編一個程序能處理人數(shù)不等的各班學生的平均成績。1F例題例題 5.6解題思路解題思路 如果各班人數(shù)相同，問題比較簡單，只需用一個for語句控制即可： for(i=1;iZ| cz) /* 請和程序笫7行比較 */ c=

13、c-26;因為如果所有小寫字毋都滿足“cZ”的條件，從而也都執(zhí)行“c=c-26;”語句，這就會出錯。因此必須限制其范圍為“cZ & c=Z+4”，即原字母為W到Z。只有符合此條件才減26，否則，不應按此規(guī)律轉(zhuǎn)換。 凡是能用while循環(huán)處理，都能用dowhile循環(huán)處理。dowhile循環(huán)結(jié)構(gòu)可以轉(zhuǎn)換成while循環(huán)結(jié)構(gòu)。 在一般情況下，用while語句和用do-while語句處理同一問題時，若二者的循環(huán)體部分是一樣的，它們的結(jié)果也一樣。但是如果while后面的表達式一開始就為假(0值)時，兩種循環(huán)的結(jié)果是不同的。1001nn運行結(jié)果：運行結(jié)果：1 sum=55 再運行一次：再運行一次

14、： 11 sum=0運行結(jié)果：運行結(jié)果：1 sum=55 再運行一次：再運行一次： 11 sum=11當while后面的表達式的第一次的值為“真”時，兩種循環(huán)得到的結(jié)果相同。否則，二者結(jié)果不相同。 for語句相當靈活，形式變化多樣： (1) for語句的一般形式中的“表達式1”可以省略，此時應在for語句之前給循環(huán)變量賦初值。注意省略表達式1時，其后的分號不能省略。如： for(；i=100;i+) sum=sum+i; 執(zhí)行時，跳過“求解表達式1”這一步，其他不變。(2) 如果表達式2省略，即不判斷循環(huán)條件，循環(huán)無終止地進行下去。也就是認為表達式2始終為真。如： for(i=1; ;i+)

15、sum=sum+i; 表達式1是一個賦值表達式，表達式2空缺。它相當于： i=1; while(1) sum=sum+1;i+;(3) 表達式3也可以省略，但此時程序設(shè)計者應另外設(shè)法保證循環(huán)能正常結(jié)束。如： for(i=1;i=100;) sum=sum+i;i+; 在上面的for語句中只有表達式1和表達式2，而沒有表達式3。i+的操作不放在for語句的表達式3的位置處，而作為循環(huán)體的一部分，效果是一樣的，都能使循環(huán)正常結(jié)束。(4) 可以省略表達式1和表達式3，只有表達式2，即只給循環(huán)條件。如： for(;i=100;) while(i=100) sum=sum+i; 相當于 sum=sum+

16、i; i+; i+; 在這種情況下，完全等同于while語句?？梢奻or語句比while語句功能強，除了可以給出循環(huán)條件外，還可以賦初值，使循環(huán)變量自動增值等。(5) 3個表達式都可省略，如： for(; ;) 語句語句相當于 while(1) 語句語句 即不設(shè)初值，不判斷條件(認為表達式2為真值)，循環(huán)變量不增值。無終止地執(zhí)行循環(huán)體。(6) 表達式1可以是設(shè)置循環(huán)變量初值的賦值表達式，也可以是與循環(huán)變量無關(guān)的其他表達式。如: for (sum=0;i=100;i+) sum=sum+i;表達式3也可以是與循環(huán)控制無關(guān)的任意表達式。表達式1和表達式3可以是一個簡單的表達式，也可以是逗號表達式，

17、即包含一個以上的簡單表達式，中間用逗號間隔。如： for(sum=0，i=1;i=100;i+) sum=sum+i;或 for(i=0，j=100;i=j;i+，j-) k=i+j；表達式1和表達式3都是逗號表達式，各包含兩個賦值表達式，即同時設(shè)兩個初值，使兩個變量增值。 在逗號表達式內(nèi)按自左至右順序求解，整個逗號表達式的值為其中最右邊的表達式的值。如: for(i=1;i=100;i+，i+) sum=sum+i;相當于 for(i=1;i=100;i=i+2) sum=sum+i;(7) 表達式一般是關(guān)系表達式(如i=100)或邏輯表達式(如ab & xy)，但也可以是數(shù)值表達式

18、或字符表達式，只要其值為非零，就執(zhí)行循環(huán)體。 for(i=0;(c=getchar()!=n;i+=c); 在表達式2中先從終端接收一個字符賦給c，然后判斷此賦值表達式的值是否不等于n(換行符)，如果不等于n，就執(zhí)行循環(huán)體。此for語句的循環(huán)體為空語句，把本來要在循環(huán)體內(nèi)處理的內(nèi)容放在表達式3中，作用是一樣的?？梢奻or語句功能強，可以在表達式中完成本來應在循環(huán)體內(nèi)完成的操作。 for( ;(c=getchar()!=n;) printf(%c，c); for語句中只有表達式2，而無表達式1和表達式3。其作用是每讀入一個字符后立即輸出該字符，直到輸入一個“換行”為止。請注意，從終端鍵盤向計算機

19、輸入時，是在按Enter鍵以后才將一批數(shù)據(jù)一起送到內(nèi)存緩沖區(qū)中去的。運行情況：運行情況：Computer (輸入)Computer (輸出)而不是Ccoommppuutteerr注意注意: : C語言中的for語句比其他語言(如BASIC，PASCAL)中的FOR語句功能強得多。可以把循環(huán)體和一些與循環(huán)控制無關(guān)的操作也作為表達式1或表達式3出現(xiàn)，這樣程序可以短小簡潔。但過分地利用這一特點會使for語句顯得雜亂，可讀性降低，最好不要把與循環(huán)控制無關(guān)的內(nèi)容放到for語句中。main（）（） int count=0,n=1; do if（n%3=0|n%5=0） count+; n+; while

20、（n=100）; printf（The total number is : %d,count）; 計算機械學院某班計算機械學院某班3030名學生的名學生的c c語言課程的平均成績語言課程的平均成績 #include main（）（） float aver，sum； int count，score； sum=0； for (count=1;count=30;count+) scanf（“%d”，&score）；）； sum=sum+score； aver=sum/count； printf（“Average is %5.2fn”，aver）；）； .（不確定人數(shù)）（不確定人數(shù)）.main

21、（）（） float aver，sum=0； int count=0，score； printf（ “Enter score -1 to end：” ）；）； scanf（“%d”，&score）；）； while （score！=-1） sum=sum+ score ；count+； scanf（“%d”，&score）；）； if（count！=0） aver=sum/count； printf（“ Average is %5.2f”，aver）；）； else printf（“No grade were enteredn”）；）； 編程計算：編程計算：1 1，1+21+2

22、，1+2+31+2+3， ， 1+2+501+2+50各項值得和各項值得和 #include void main()int i，j，x=0; long y=0;for (i=1;i=50;i+)for(j=1;j=i;j+)x=x+j;y=y+x;x=0;printf(nvalue is %d,y);#include stdio.hvoid main()int i,a=1;float sum=0;for (i=1;i=100;i+)sum+=1.0*a/i;a=-a;printf(nSum is %f,sum);計算并輸出計算并輸出S=1-1/2+1/3-1/4+1/99-1/100的結(jié)果的結(jié)

23、果求求 S=1!+2!+3!+20!S=1!+2!+3!+20!main（）（） float n，sum=0.0，t=1.0， for （n=1；n=20；n+） t=t*n； sum=sum+t； printf（“sum=%.2f” ，sum）；）； 現(xiàn)有一個等差數(shù)列，已知第一項現(xiàn)有一個等差數(shù)列，已知第一項a=1a=1，公差，公差b=4b=4，輸出滿足前，輸出滿足前n n項之項之和小于和小于100100的的n n的最大值。的最大值。 #include main（）（） int a=1，b=4，sum=1，n=1； while（sum100） a=a+b； sum=sum+a； n+； pri

24、ntf（“%d” ，n-1）；）； 如果令初始值如果令初始值sum=0sum=0，n=0n=0，程序如何修改？程序如何修改？ 計算算式計算算式xyz+yzz=532 xyz+yzz=532 中的中的x,y,zx,y,z值（其中值（其中xyzxyz和和yzzyzz分別代表一個三位分別代表一個三位數(shù)）。數(shù)）。 #include“stdio.h”void main（）（） int x,y,z,i，result=532; for（ x=1;x10;x+ ） for（y=1;y10;y+） for（z=0;z10;z+） i=100*x+10*y+z+100*y+10*z+z; if （i=result） printf（“x=%d,y=%d,z=%dn” ，x,y,z）；）； 求出用數(shù)字求出用數(shù)字0 09 9可以組成多少個沒有重復的三位奇數(shù)可以組成多少個沒有重復的三位奇數(shù) #include“stdio.h”void main（）（） int n，i，j，k； n=0； for （i=1；i=9；i+）/*百位數(shù)的處理百位數(shù)的處理*/ for （k=1；k=9；k=k+2）/*個位數(shù)的處理，個位數(shù)的處理， k=