《C語言課程設(shè)計(jì)案例精編》課件 第5章_循環(huán)結(jié)構(gòu)的程序設(shè)計(jì)

1、第第 3 3 章章 控制結(jié)構(gòu)控制結(jié)構(gòu)循環(huán)結(jié)構(gòu)的程序設(shè)計(jì)循環(huán)結(jié)構(gòu)的程序設(shè)計(jì)提提 綱綱3.3.1 循環(huán)的基本概念循環(huán)的基本概念3.3.2 當(dāng)型當(dāng)型循環(huán)控制用循環(huán)控制用3.3.3 直到型循環(huán)控制直到型循環(huán)控制3.3.4 循環(huán)的嵌套循環(huán)的嵌套3.3.5 循環(huán)應(yīng)用循環(huán)應(yīng)用當(dāng)問題中需要多次使用當(dāng)問題中需要多次使用同一過程同一過程時(shí)，用循環(huán)的方法來描述過程。時(shí)，用循環(huán)的方法來描述過程。提提 綱綱3.3.1 循環(huán)的基本概念循環(huán)的基本概念3.3.2 當(dāng)型當(dāng)型循環(huán)控制循環(huán)控制3.3.3 直到型循環(huán)控制直到型循環(huán)控制3.3.4 循環(huán)的嵌套循環(huán)的嵌套3.3.5 循環(huán)應(yīng)用循環(huán)應(yīng)用什么是循環(huán)？什么是循環(huán)？為什么要使用循環(huán)

2、？為什么要使用循環(huán)？l循環(huán)是有規(guī)律的重復(fù)操作。循環(huán)是有規(guī)律的重復(fù)操作。將復(fù)雜問題將復(fù)雜問題分解分解為為簡單的操作過程，程序只對簡單過程描述，這些簡單的操作過程，程序只對簡單過程描述，這些過程的多次過程的多次重復(fù)重復(fù)就可完成對問題的求解。重復(fù)的就可完成對問題的求解。重復(fù)的頻繁性決定了循環(huán)在程序設(shè)計(jì)中必不可少！頻繁性決定了循環(huán)在程序設(shè)計(jì)中必不可少！一、循環(huán)問題一、循環(huán)問題1001nyn問題問題1 1：問題問題2 2：問題問題3 3：問題分解問題分解循環(huán)控制循環(huán)控制10014nynl while循環(huán)循環(huán)l for循環(huán)循環(huán)l do while循環(huán)循環(huán) 先判斷后循環(huán)先判斷后循環(huán) （當(dāng)型循環(huán)）（當(dāng)型循環(huán)）

3、 先循環(huán)后判斷先循環(huán)后判斷 （直到型循環(huán)）（直到型循環(huán)）特點(diǎn)：特點(diǎn)：難點(diǎn)：難點(diǎn)： C提供三種循環(huán)控制：提供三種循環(huán)控制：二、循環(huán)結(jié)構(gòu)二、循環(huán)結(jié)構(gòu)l當(dāng)型循環(huán)結(jié)構(gòu)當(dāng)型循環(huán)結(jié)構(gòu)l直到型循環(huán)結(jié)構(gòu)直到型循環(huán)結(jié)構(gòu)循環(huán)體循環(huán)體N條件條件Y當(dāng)型循環(huán)當(dāng)型循環(huán)直到型循環(huán)直到型循環(huán)條件條件NY循環(huán)體循環(huán)體入口入口出口出口循環(huán)體中是一循環(huán)體中是一個(gè)過程，該過個(gè)過程，該過程的復(fù)雜程度程的復(fù)雜程度取決于問題及取決于問題及對問題的分解對問題的分解三、循環(huán)的執(zhí)行過程三、循環(huán)的執(zhí)行過程循環(huán)體循環(huán)體N條件條件Yl當(dāng)型循環(huán)當(dāng)型循環(huán)條件條件 循環(huán)循環(huán) 次數(shù)次數(shù)Y循環(huán)體循環(huán)體 ？執(zhí)行執(zhí)行 3執(zhí)行執(zhí)行 2結(jié)束結(jié)束 循環(huán)體循環(huán)體Y ？循環(huán)

4、體循環(huán)體Y ？ ？N3次在循環(huán)入口處判斷在循環(huán)入口處判斷當(dāng)條件為真時(shí)執(zhí)行循環(huán)當(dāng)條件為真時(shí)執(zhí)行循環(huán)l直到型循環(huán)直到型循環(huán)在循環(huán)出口處判斷，當(dāng)條在循環(huán)出口處判斷，當(dāng)條件為真時(shí)繼續(xù)執(zhí)行循環(huán)，件為真時(shí)繼續(xù)執(zhí)行循環(huán)，直到條件為假時(shí)為止。直到條件為假時(shí)為止。條件條件NY循環(huán)體循環(huán)體條件條件 循環(huán)循環(huán) 次數(shù)次數(shù)執(zhí)行執(zhí)行 3執(zhí)行執(zhí)行 2結(jié)束結(jié)束3次Y條件條件循環(huán)體循環(huán)體Y條件條件循環(huán)體循環(huán)體Y條件條件循環(huán)體循環(huán)體執(zhí)行執(zhí)行 4條件條件循環(huán)體循環(huán)體N4 4次提提 綱綱3.3.1 循環(huán)的基本概念循環(huán)的基本概念3.3.2 當(dāng)型當(dāng)型循環(huán)控制循環(huán)控制3.3.3 直到型循環(huán)控制直到型循環(huán)控制3.3.4 循環(huán)的嵌套循環(huán)的嵌套

5、3.3.5 循環(huán)應(yīng)用循環(huán)應(yīng)用一、結(jié)構(gòu)與語句一、結(jié)構(gòu)與語句循環(huán)體循環(huán)體N條件條件Y形式1：while (條件條件) 語句組語句組形式2 2：for (初值初值;條件條件;增量增量) 語句組語句組循環(huán)入口語句循環(huán)入口語句 循環(huán)終端語句循環(huán)終端語句當(dāng)型循環(huán)當(dāng)型循環(huán)xnns1求：求：s=s+ns=s+nn+n+分析分析問題被簡化為做加法：問題被簡化為做加法：最基本的執(zhí)行語句就是循環(huán)最基本的執(zhí)行語句就是循環(huán)體內(nèi)的語句。其次要考慮在體內(nèi)的語句。其次要考慮在進(jìn)入循環(huán)之前和結(jié)束循環(huán)之進(jìn)入循環(huán)之前和結(jié)束循環(huán)之后計(jì)算機(jī)應(yīng)該完成的操作。后計(jì)算機(jī)應(yīng)該完成的操作。用流程圖描用流程圖描述整個(gè)過程述整個(gè)過程二、語句的應(yīng)用二

6、、語句的應(yīng)用 main() int n=1,s=0,x; scanf(%d,&x); while(n=x) s=s+n; n+; printf(s=%dn,s); 開始開始初始化初始化n,s,xn,s,x輸入輸入x xn=xn=xs=s+ns=s+nYn加加1N輸出輸出s結(jié)束結(jié)束10s=55100s=5050255s=32640for(;n=x;n+) s+=n;循環(huán)結(jié)束循環(huán)結(jié)束例例 從鍵盤輸入從鍵盤輸入1010個(gè)整數(shù)，求這個(gè)整數(shù)，求這1010個(gè)整數(shù)的和。個(gè)整數(shù)的和。#include main ( ) int count,num,total; count=0; total=0; /* tota

7、l:存放累加和存放累加和 */ while ( count10 ) /* 循環(huán)控制條件循環(huán)控制條件 */ /* 循環(huán)體循環(huán)體 */ printf (Enter the No.%d=, count); scanf (%d, &num); count+; total += num; /* 計(jì)算累加和計(jì)算累加和 */ printf(Total=%dn, total);例：分析程序的運(yùn)行結(jié)果 #include main ( ) int n=0;while ( n3 ) printf (“n is %dn”,n); n+;printf(“Thats all this program does.n”);結(jié)

8、果：程序?qū)⒉煌５拇蛴　皀 is 0”，直至終止程序 無法正常終止的程序，稱為“死循環(huán)”。結(jié)論：while語句循環(huán)體中，一定要有能夠?qū)ρh(huán)控制條件產(chǎn)生影響的語句。避免出現(xiàn)“死循環(huán)”現(xiàn)象。例例2：分析下列程序段 index=1; while( - index 5 )printf(”Good morning!n”);分析：程序改變了index，但方向錯(cuò)了。在index達(dá)到系統(tǒng)能夠處理的最大負(fù)數(shù)時(shí)，將會(huì)產(chǎn)生下溢而終止程序。結(jié)論：循環(huán)體中必須有能夠使循環(huán)循環(huán)體中必須有能夠使循環(huán)正常停止的正常停止的條件條件。 例 從鍵盤中讀入一系列字符，直到輸入a時(shí)停止。分析：由于不知道要輸入的字符數(shù)量，只知停止條件是輸

9、入字母a，則只能將循環(huán)控制條件設(shè)為ch!=a。 #include main( ) char ch= ; while ( ch!=a) putchar( ch = getch( ) )； 改寫：改寫： #include main( ) char ch; while ( (ch = getch( ) !=a ) ；循環(huán)體為空語句循環(huán)體為空語句 for語句格式語句格式for (表達(dá)式表達(dá)式1；表達(dá)式；表達(dá)式2；表達(dá)式；表達(dá)式3) 語句；語句； for語句的執(zhí)行流程語句的執(zhí)行流程循環(huán)初始條件：初值循環(huán)初始條件：初值循環(huán)控制條件：判斷循環(huán)控制條件：判斷表達(dá)式表達(dá)式2?執(zhí)行執(zhí)行語句語句成立成立不成立不成立

10、執(zhí)行執(zhí)行for循環(huán)之后的語句循環(huán)之后的語句執(zhí)行執(zhí)行表達(dá)式表達(dá)式3執(zhí)行執(zhí)行表達(dá)式表達(dá)式1循環(huán)體：增量循環(huán)體：增量forfor語句等價(jià)于下列語句：語句等價(jià)于下列語句：表達(dá)式表達(dá)式1 1；while while （表達(dá)式表達(dá)式2 2） 語句；語句； 表達(dá)式表達(dá)式3 3； 三、三、for語句執(zhí)行過程語句執(zhí)行過程for(i=0;i100;i+) 1. 1.三個(gè)表達(dá)式三個(gè)表達(dá)式均可缺省均可缺省for (;i100;i+) 缺省缺省初值初值, i應(yīng)在循環(huán)之前賦初值應(yīng)在循環(huán)之前賦初值 for (i=0;i+) 缺省缺省判斷判斷, 應(yīng)在循環(huán)中判斷結(jié)束應(yīng)在循環(huán)中判斷結(jié)束for (i=0;i100;) 缺省缺省增量

11、增量, i增量應(yīng)在循環(huán)體內(nèi)進(jìn)行增量應(yīng)在循環(huán)體內(nèi)進(jìn)行for (;i100;) 缺省缺省初值初值與與判斷判斷for (; ;) 分號始終不能缺省分號始終不能缺?。or(初值初值;判斷判斷;增量增量)for(初值初值;判斷判斷;增量增量) 語句；語句；for(初值初值;判斷判斷;增量增量) 復(fù)合語句復(fù)合語句;for(初值初值;判斷判斷;增量增量)；2.2.e e1 1和和e3e3可可以以是與初值、增量無關(guān)的逗號表達(dá)式是與初值、增量無關(guān)的逗號表達(dá)式for (s=0,n=1;n=100;s=s+n, printf(“ %d” ,s) n+;for (s=0;n100;s=s+n,n+) printf(

12、“ %d” ,s);求累加和求累加和n的初值在的初值在for之前之前完成完成增量在增量在for之外完成之外完成ForFor語句的形式：語句的形式：/*示例示例*/main() int n=1,s=0,x; scanf(%d,&x); for(;n=x;n+) s=s+n; printf(s=%dn,s);while(n=x)s=s+n; n+;/*示例示例*/main() int n,s,x; scanf(%d,&x); for(n=1,s=0;n=x;n+)s=s+n; printf(s=%dn,s);缺省缺省e1賦初值賦初值語句語句 /*例題例題.C*/main() int n,s; fo

13、r(n=1;n=10;n+=2) printf(n=%dn,n);/*例題例題*/main() int n,s; for(n=1;n=10;n+=2); printf(n=%dn,n);以下以下程序的輸出結(jié)果程序的輸出結(jié)果輸出結(jié)果：輸出結(jié)果：n=11輸出結(jié)果：輸出結(jié)果：n=1n=3n=5n=7n=9無循環(huán)體無循環(huán)體 循環(huán)體循環(huán)體;提提 綱綱3.3.1 循環(huán)的基本概念循環(huán)的基本概念3.3.2 當(dāng)型當(dāng)型循環(huán)控制循環(huán)控制3.3.3 直到型循環(huán)控制直到型循環(huán)控制3.3.4 循環(huán)的嵌套循環(huán)的嵌套3.3.5 循環(huán)應(yīng)用循環(huán)應(yīng)用一、結(jié)構(gòu)與語句一、結(jié)構(gòu)與語句形式： do 語句語句 while (條件條件)； 循

14、環(huán)出口語句循環(huán)出口語句直到型循環(huán)直到型循環(huán)條件條件NY循環(huán)體循環(huán)體xnns1求：求：流程圖流程圖n=xn=xs=s+ns=s+nYn加加1 main() int n=1,S=0,x; scanf(%d,&x); do s=s+n; n+; while (n=x); printf(s=%dn,s); 開始開始初始化初始化n,s,xn,s,x輸入輸入x x輸出輸出s結(jié)束結(jié)束二、語句的應(yīng)用二、語句的應(yīng)用/*do while示例示例*/main()int s=0,x; scanf(%d,&x); while (x=10) s=s+x; x+; printf(s=%dn,s); /*while示例示例*

15、/ main() int s=0,x; scanf(%d,&x); do s=s+x; x+; while(x=100; j-) if ( n%j=0 ) /* 若能夠整除若能夠整除j，則則j是約數(shù)是約數(shù) */ printf(”3 digits in %ld=%dn”, n, j ); break; /* 控制退出循環(huán)控制退出循環(huán) */ 最大的約最大的約數(shù)數(shù)continue語句功能語句功能 continue語句僅能在循環(huán)語句中使用。語句僅能在循環(huán)語句中使用。 它的作用不是結(jié)束循環(huán)，而是開始一次它的作用不是結(jié)束循環(huán)，而是開始一次新的循環(huán)。新的循環(huán)。 對于對于for語句，將控制轉(zhuǎn)到執(zhí)行增量和條語句

16、，將控制轉(zhuǎn)到執(zhí)行增量和條件測試部分。件測試部分。 對于對于while和和do-while語句，將控制轉(zhuǎn)到語句，將控制轉(zhuǎn)到條件測試部分。條件測試部分。continue語句的執(zhí)行流程語句的執(zhí)行流程while語句語句for語句語句do-while語句語句continuecontinue表達(dá)式2?成立成立不成立不成立執(zhí)行后續(xù)語句執(zhí)行表達(dá)式3執(zhí)行表達(dá)式1其它語句其它語句表達(dá)式?成立成立不成立不成立執(zhí)行后續(xù)語句其它語句其它語句表達(dá)式?成立成立不成立不成立執(zhí)行后續(xù)語句其它語句其它語句continue例：輸入10個(gè)整數(shù)，求其中正數(shù)的個(gè)數(shù)及平均值，精確到小數(shù)點(diǎn)后兩位。main ( ) int i, count=

17、0, j, sum=0; for ( i=1; i=10; i+) printf (Input integer:); scanf (%d, &j); if (j=0) continue; /* 結(jié)束本次循環(huán)，不進(jìn)行后續(xù)操作 */ count +; /* 計(jì)數(shù)器 */ sum += j; /* 求累加和 */ if ( count ) printf(Plus numer:%d,average value:%.2f, count, 1.0*sum/count); else printf(Plus numer: 0, average value: 0);提提 綱綱3.3.1 循環(huán)的基本概念循環(huán)的基本

18、概念3.3.2 當(dāng)型當(dāng)型循環(huán)控制循環(huán)控制3.3.3 直到型循環(huán)控制直到型循環(huán)控制3.3.4 break語句與語句與continue語句語句3.3.5 循環(huán)的嵌套循環(huán)的嵌套3.3.6 循環(huán)應(yīng)用循環(huán)應(yīng)用 一、循環(huán)嵌套的概念一、循環(huán)嵌套的概念 1 2 3 4 5 6 7 8 91 2 3 4 5 6 7 8 9-1 12 42 43 6 93 6 94 8 12 164 8 12 165 10 15 20 255 10 15 20 256 12 18 24 30 366 12 18 24 30 367 14 21 28 35 42 497 14 21 28 35 42 498 16 24 32 40

19、 48 56 648 16 24 32 40 48 56 649 18 27 36 45 54 63 72 819 18 27 36 45 54 63 72 81在循環(huán)體中，又包含在循環(huán)體中，又包含有循環(huán)結(jié)構(gòu)?？梢詷?gòu)有循環(huán)結(jié)構(gòu)?？梢詷?gòu)成循環(huán)嵌套。成循環(huán)嵌套。行循環(huán)中行循環(huán)中包含了列包含了列循環(huán)。循環(huán)。 二、嵌套結(jié)構(gòu)規(guī)則二、嵌套結(jié)構(gòu)規(guī)則 外循環(huán)外循環(huán)內(nèi)循環(huán)內(nèi)循環(huán)交叉循環(huán)交叉循環(huán)外循環(huán)外循環(huán)入口入口內(nèi)循環(huán)出口內(nèi)循環(huán)出口內(nèi)循環(huán)出口內(nèi)循環(huán)出口外循環(huán)出口外循環(huán)出口 打印邊長為打印邊長為m的正方型的正方型從鍵盤輸入m值，輸出m行每行m個(gè)*號。 輸入m=4，輸出的圖形如下： 算法分析與設(shè)計(jì)：1. 輸入輸入m

20、，2. 重復(fù)重復(fù)打印打印m行，每行打印行，每行打印m個(gè)個(gè)*；* * * * * * * * * * * * *1. 輸入m；2. for ( k=1; k=m; k+) 打印一行中的 m 個(gè) * ；行控制行控制1. 輸入輸入m；2. for ( k=1; k=m; k+) 打印打印 m 個(gè)個(gè) * ； 換新行換新行; 1. 輸入m；2. for ( k=1; k=m; k+) 行控制行控制列控制列控制1. 輸入輸入m；2. for ( k=1; k=m; k+) 打印打印 k 個(gè)個(gè) * ； 換新行換新行; 1. 輸入m；2. for ( k=1; k=m; k+) * * * * * * *說明

21、: 1. 循環(huán)變量可以控制循環(huán)次數(shù)； 2. 外循環(huán)變量可作為內(nèi)循環(huán)次數(shù)的控制變量#include main ( ) int k, m, j; scanf ( “%d”, &m); for ( k=1; k=m; k+) /* 控制打印m行 */ for ( j=1; j=k; j+) /* 打印一行中的k個(gè)*號 */ printf (“*”)； printf(“n”) ; l整理，得到程序如下：整理，得到程序如下： 分析方法分析方法逐步求精法逐步求精法對于復(fù)雜問題，不可能直接得到對于復(fù)雜問題，不可能直接得到程序，可以先將簡單的部分明確程序，可以先將簡單的部分明確出來，再逐步對復(fù)雜部分進(jìn)行細(xì)出來

22、，再逐步對復(fù)雜部分進(jìn)行細(xì)化，一步一步推出程序化，一步一步推出程序。提提 綱綱3.3.1 循環(huán)的基本概念循環(huán)的基本概念3.3.2 當(dāng)型當(dāng)型循環(huán)控制循環(huán)控制3.3.3 直到型循環(huán)控制直到型循環(huán)控制3.3.4 break語句與語句與continue語句語句3.3.5 循環(huán)的嵌套循環(huán)的嵌套3.3.6 循環(huán)應(yīng)用循環(huán)應(yīng)用 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 2 3 4 5 6 7 8 9-1 1 1 12 2 2 42 43 3 3 6 93 6 94 4 4 8 12 164 8 12 165 5 5 10 15 20 255 10 15 20 256 6 6 12 18 24 30 366 12

23、18 24 30 367 7 7 14 21 28 35 42 497 14 21 28 35 42 498 8 8 16 24 32 40 48 56 648 16 24 32 40 48 56 649 9 9 18 27 36 45 54 63 72 819 18 27 36 45 54 63 72 81 思路：思路：行號為行號為i i，列號為列號為j,j,每個(gè)位置應(yīng)打印每個(gè)位置應(yīng)打印? ?各行打各行打? ?i i= =7 7j j= =5 5i i* *j j( (1 1=i=i=9 9) )( (1 1=j j=i=i) ) 則：則：第第 i i 行中一共要輸出行中一共要輸出 i i

24、個(gè)乘積個(gè)乘積例：例：輸出下三角形乘法九九表輸出下三角形乘法九九表#include main ( ) int i=1, j; /* i:行計(jì)數(shù)器行計(jì)數(shù)器 j:列計(jì)數(shù)器列計(jì)數(shù)器 */ while (i = 9 ) /* 控制打印表頭控制打印表頭 */ printf (%4d,i+); printf (n-n); for (i=1;i=9;i+) /* 行循環(huán)入口行循環(huán)入口 */ j=1; /* 列計(jì)數(shù)器置列計(jì)數(shù)器置1 */ while (j=i ) /*嵌套的內(nèi)循環(huán)。輸出第嵌套的內(nèi)循環(huán)。輸出第i行行 */ printf (“%4d”, i*j); /*輸出乘積輸出乘積 */ j +; /* 列計(jì)數(shù)

25、器列計(jì)數(shù)器+1 */ printf (n); /* 一行輸出結(jié)束后，輸出一行輸出結(jié)束后，輸出n */ 打印乘法九九表打印乘法九九表內(nèi)循環(huán)終值內(nèi)循環(huán)終值與外循環(huán)變與外循環(huán)變量有關(guān)量有關(guān) 例例: : 用用forfor語句實(shí)現(xiàn)打印乘法九九表。語句實(shí)現(xiàn)打印乘法九九表。 #include main ( ) int i, j;for ( i=1; i10; i+ ) printf (%4d,i); /* 打印表頭打印表頭 */ printf (n-n); for ( i=1; i10; i+ ) /* 控制打印表體控制打印表體 */ for ( j=1; j=i; j+ ) printf ( (j=i)

26、? %4dn:%4d,i*j); 輸出函數(shù)printf中使用了“?”操作，含義相當(dāng)于： if ( j=i ) printf (%4dn, i*j ); else printf (%4d, i*j );求求14141313數(shù)的最后三位數(shù)。數(shù)的最后三位數(shù)。1. 問題分析問題分析例：例：求求x xy y最后三位數(shù)？最后三位數(shù)？問題：計(jì)算過程中整數(shù)問題：計(jì)算過程中整數(shù)超出超出計(jì)算機(jī)所能表示的整數(shù)范圍計(jì)算機(jī)所能表示的整數(shù)范圍乘法規(guī)律：乘積的最后乘法規(guī)律：乘積的最后三位的值只與乘數(shù)和被三位的值只與乘數(shù)和被乘數(shù)的后三位有關(guān)乘數(shù)的后三位有關(guān)2. 解題方法解題方法 設(shè)計(jì)求設(shè)計(jì)求x xy y末尾三位數(shù)的通用程末尾三位數(shù)的通用程序。設(shè)一累乘器序。設(shè)一累乘器A A，使，使A A與與X X相乘后取相乘