c語言第五章 循環(huán)結(jié)構(gòu)一課件

全國計算機(jī)等級考試二級教程

——C語言程序設(shè)計計算中心-NEUComputingCenter第五章循環(huán)結(jié)構(gòu)控制結(jié)構(gòu)循環(huán)結(jié)構(gòu)兩種循環(huán)形式當(dāng)型循環(huán)（“前判斷”結(jié)構(gòu)）直到型循環(huán)（“后判斷”結(jié)構(gòu)）三種語句格式whiledo…whilefor()中斷語句在循環(huán)中的作用嵌套循環(huán)結(jié)構(gòu)5.1循環(huán)的基本概念什么是循環(huán)重復(fù)做某件事的現(xiàn)象稱為“循環(huán)”C程序的循環(huán)結(jié)構(gòu)就是在滿足循環(huán)條件時，重復(fù)執(zhí)行某程序段，直到循環(huán)條件不滿足為止重復(fù)執(zhí)行的程序段稱為循環(huán)體循環(huán)進(jìn)行的條件循環(huán)控制變量循環(huán)控制變量初始值每次循環(huán)過程中用以改變循環(huán)控制變量的遞增/遞減值用來判定循環(huán)是否結(jié)束的最終條件值5.1循環(huán)的基本概念循環(huán)結(jié)構(gòu)兩種形式當(dāng)型循環(huán)首先判斷循環(huán)控制表達(dá)式是否為“真”若為“真”，則反復(fù)執(zhí)行循環(huán)體若為“假”，則結(jié)束循環(huán)while語句、for語句直到型循環(huán)首先執(zhí)行循環(huán)體，然后才判斷循環(huán)控制表達(dá)式若為“假”，則反復(fù)執(zhí)行循環(huán)體直到循環(huán)控制表達(dá)式為“真”時結(jié)束循環(huán)do_while語句5.2當(dāng)型循環(huán)while語句語句格式說明表達(dá)式是控制循環(huán)的條件，它可以是任何類型的表達(dá)式循環(huán)體語句語法上定義為一條語句，若循環(huán)體含有多條語句，則必須用大括號把它們括起來，成為復(fù)合語句while語句的特點(diǎn)先判斷，后執(zhí)行若表達(dá)式一開始就為“假”，則循環(huán)一次也不執(zhí)行提示分號“；”的位置是在語句之后而不是表達(dá)式的后面while（條件表達(dá)式）｛語句S；｝5.2當(dāng)型循環(huán)while語句執(zhí)行過程當(dāng)表達(dá)式的值為“真（非0值）”時，循環(huán)重復(fù)進(jìn)行當(dāng)其值為“假（0值）時，循環(huán)結(jié)束，程序跳轉(zhuǎn)到循環(huán)后面的第一條語句開始執(zhí)行執(zhí)行循環(huán)體語句表達(dá)式？計算表達(dá)式初值退出循環(huán)體為真為假while（條件表達(dá)式）｛語句S；｝例:求1—100的和#include<stdio.h>voidmain(){inti,sum;sum=0;i=1;while(i<=100){sum=sum+i;i++;}

printf(“sum=%d\n”,sum);}分析:輸入,輸出分別是什么?需要幾個變量?程序大體可分為幾個步驟?sum=0i=1i<=100?sum=sum+ii=i+1輸出sum的值5.2當(dāng)型循環(huán)while語句例:編程求π的近似值,公式π/4≈1-1/3+1/5-1/7+1/9-…分析:題目仍可以看成是累加求和不同的是,相加的每一項正負(fù)相間,公式是無窮的,所以我們規(guī)定當(dāng)相加項的絕對值小于0.000001(即10–6)時停止計算#include<stdio.h>#include<math.h>voidmain(){ints;floatn,t,pi;

s=1;n=1;t=1;pi=0;while(fabs(t)>1e-6){pi=pi+t;n=n+2;s=-s;t=s/n;}

pi=4*pi;printf(“pi=%10.6f\n”,pi);}tpins11-13-1/31010.671/5515.2當(dāng)型循環(huán)while語句例3：計算s=1+1/2+1/3+……+1/100。

#include“stdio.h”

main()

{inti;floats;

s=0;

i=1;

while(i<=100)

{s+=1.0/i;/*如果s為int，s+=1/i是否會有問題*/

i++;

}

printf("s=%f\n",s);

}

運(yùn)行程序，輸出結(jié)果是：s=5.187378

5.3直到型循環(huán)do…while語句語句格式說明do_while語句的表達(dá)式是任意表達(dá)式，是控制循環(huán)的條件do_while語句的特點(diǎn)先執(zhí)行后判斷循環(huán)體至少執(zhí)行一次do_while語句實現(xiàn)的循環(huán)重復(fù)執(zhí)行循環(huán)體，直到表達(dá)式為"假"才退出循環(huán)。do｛語句s；｝while（表達(dá)式）；；不能省略5.3直到型循環(huán)do…while語句執(zhí)行過程首先執(zhí)行循環(huán)體語句計算表達(dá)式的值當(dāng)表達(dá)式值為“真”時，返回循環(huán)體開始處繼續(xù)執(zhí)行循環(huán)體語句當(dāng)表達(dá)式的值為“假”，結(jié)束循環(huán)，執(zhí)行下面的語句提示在do…while結(jié)構(gòu)中，即使循環(huán)體為一條語句，也用花括號{}括了起來執(zhí)行循環(huán)體語句表達(dá)式？計算表達(dá)式初值退出循環(huán)體為真為假例:求1—100的和#include<stdio.h>voidmain(){inti,sum;sum=0;i=1;do{sum=sum+i;

i++;}while(i<=100);printf(“sum=%d\n”,sum);}sum=0i=1i<=100?sum=sum+ii=i+1輸出sum的值5.3直到型循環(huán)do…while語句例：統(tǒng)計在1～100之間的整數(shù)中，有多少個數(shù)是3的倍數(shù)或5的倍數(shù)

main（）｛inti=0，n=1;do｛if（n%3==0||n%5==0）i++;n++;｝while（n<=100）；printf（“Thetotalnumberis：%d”，i）；｝5.4forfor語句是C語言中最常用、最靈活、最基本的循環(huán)控制語句特別適合已知循環(huán)次數(shù)的情況計數(shù)式循環(huán)語句格式說明e1（表達(dá)式1）通常為賦值表達(dá)式用來實現(xiàn)循環(huán)結(jié)構(gòu)變量的初始值e2（表達(dá)式2）通常為關(guān)系表達(dá)式或邏輯表達(dá)式將循環(huán)控制變量與某一值進(jìn)行比較，以決定是否退出循環(huán)（循環(huán)進(jìn)行的條件）e3（表達(dá)式3）通常采用自增或自減表達(dá)式描述循環(huán)控制變量的變化for（e1；e2；e3）{S；｝5.4forfor語句例：打印1～10之間的所有整數(shù)#include<stdio.h>main（）｛intcounter；for（counter=1；counter<=10；counter++)printf(“%d\n”,counter)；printf(“*******\n”)；｝演示53.C5.4forfor語句“while”和“for”語句的相似性#include<stdio.h>main（）｛intcounter;

counter=1;while(counter<=10){printf(“%d\n”,counter);

counter=counter+1;}printf(“*******\n”);｝#include<stdio.h>main（）｛intcounter；for（counter=1；counter<=10；counter++)printf(“%d\n”,counter)；printf(“*******\n”)；｝5.4forfor語句例:計算自然數(shù)1到n的平方和開始類型說明：n；i；s；輸入n賦初值：s=0.0;i=1；i<=n?計算平方數(shù)：i*i；s=s+（float）（i）*（float）（i）；?i=i+1；輸出計算結(jié)果：s結(jié)束#include<stdio.h>#include<math.h>main（）｛inti，n；floats；

printf（“pleaseinputn：\”）；scanf（“%d”，&n）；s=0.0for（i=1；i<=n；i++）s=s+(float)（i）*(float)（i）;printf（“1*1+2*2+…+%d*%d=%f\n”，n，n，s）；｝

演示54.cRUN<ch>pleaseinputn:5<ch>1*1+2*2+…+5*5=55.0000005.4for5.4forfor語句for語句的幾種特殊格式for（；表達(dá)式2；表達(dá)式3）語句s；省略表達(dá)式1i的初值放在循環(huán)執(zhí)行前確定通常是循環(huán)控制變量的初值不是已知常量，是在循環(huán)前通過計算得到for（表達(dá)式1；；表達(dá)式3）語句s；省略表達(dá)式2循環(huán)無法終止循環(huán)體的第一條語句處安排一條循環(huán)出口語句（因為表達(dá)式2在循環(huán)體之前被執(zhí)行）以便適時退出循環(huán)i=2;/*循環(huán)變量賦初值*/

for(;i<10;i++)

printf("%5d",i);for(i=2;;i++)

{if(i>=10)break;/*循環(huán)出口*/

printf("%5d",i);

}5.4forfor語句for語句的幾種特殊格式for（表達(dá)式1；表達(dá)式2；）語句s；省略表達(dá)式3循環(huán)無法終止一般當(dāng)循環(huán)控制變量呈非規(guī)則性變化，而且在循環(huán)體中存在更新循環(huán)控制變量的語句在使用for（逗號表達(dá)式1；表達(dá)式2；逗號表達(dá)式3）語句s；表達(dá)式1和表達(dá)式3可以是一項或多項可以與循環(huán)有關(guān)，也可無關(guān)當(dāng)有多于一項時，各項用逗號“，”分隔for(表達(dá)式1；表達(dá)式2；表達(dá)式3)；用空語句作為循環(huán)體語句產(chǎn)生一段延時什么也不做，目的就是耗時間

for(i=2;i<10;)

{printf("%5d",i);

i++;/*修改循環(huán)變量的值*/

}

for(i=2,j=1;i>j;i++,j++)

{…….

}5.4循環(huán)的本質(zhì)循環(huán)是指在循環(huán)條件為真時反復(fù)執(zhí)行執(zhí)行的一組指令兩種循環(huán)方式計數(shù)式循環(huán)控制變量用來計算循環(huán)的次數(shù)控制變量的值在每次執(zhí)行完一組循環(huán)指令后遞增當(dāng)控制變量的值表明達(dá)到了預(yù)定的循環(huán)次數(shù)時循環(huán)終止并繼續(xù)執(zhí)行循環(huán)結(jié)構(gòu)后的語句。標(biāo)記式循環(huán)當(dāng)事先不知道準(zhǔn)確的循環(huán)次數(shù)循環(huán)體中包含每次循環(huán)都要獲取數(shù)據(jù)的語句標(biāo)記值是在所有合法的數(shù)據(jù)項都提供給程序后鍵入的值標(biāo)記值必須不同于正常的數(shù)據(jù)項5.4循環(huán)的本質(zhì)循環(huán)語句的比較三種循環(huán)語句可處理同一個問題例：求10個數(shù)中的最大值#include“stdio.h”

main()

{inti,k,max;

scanf(“%d”,&max);

for(i=2;i<11;i++)

{scanf("%d",&k);

if(max<k)max=k;

}

printf("max=%d\n",max);

}main()

{inti,k,max;

scanf(“%d”,&max);

i=2;while(i<11){scanf(“%d”,&k);

if(max<k)max=k;

i++;/*for語句中的i++*/

}

printf("max=%d\n",max);

}main()

{inti,k,max;

scanf(“%d”,&max);

i=2;do

{scanf(“%d”,&k);

if(max<k)max=k;

i++;

}while(i<11);printf("max=%d\n",max);

}main(){intnum;do{scanf(“%d”,&num);printf(“%d\n”,num);}while(num>=100);}main(){intnum;for(scanf(“%d”,&num),printf(“%d\n”,num);num>=100;){scanf(“%d”,&num);printf(“%d\n”,num);}}循環(huán)語句的比較三種循環(huán)語句可處理同一個問題編寫程序,從鍵盤輸入數(shù)字,并輸出該數(shù)字,直到所輸出的數(shù)字小于1005.4循環(huán)的本質(zhì)main(){intnum;scanf(“%d”,&num);printf(“%d\n”,num);while(num>=100){scanf(“%d”,&num);printf(“%d\n”,num);}}5.4循環(huán)的本質(zhì)循環(huán)語句的比較循環(huán)方式while語句和do_while語句多采用標(biāo)記式循環(huán)用于循環(huán)次數(shù)不定的情況for語句更方便對于循環(huán)次數(shù)確定的情況循環(huán)結(jié)構(gòu)for語句和while語句先判斷循環(huán)控制條件，后執(zhí)行循環(huán)體可能一次也不執(zhí)行循環(huán)體do_while語句是先執(zhí)行循環(huán)體，后進(jìn)行循環(huán)控制條件的判斷do_while語句至少執(zhí)行一次循環(huán)體do_while語句更適合于第一次循環(huán)肯定執(zhí)行的場合5.4循環(huán)的本質(zhì)循環(huán)語句的比較實現(xiàn)功能do_while語句和while語句只有一個表達(dá)式用于控制循環(huán)是否進(jìn)行for語句有三個表達(dá)式可以控制循環(huán)是否進(jìn)行，并能為循環(huán)變量賦初值及不斷修改循環(huán)變量的值for語句比while和do_while語句功能更強(qiáng)，更靈活語句形式初始值while、do…while循環(huán)時，循環(huán)變量的初始值操作應(yīng)放在while和do…while語句之前完成for語句通常在表達(dá)式1中實現(xiàn)循環(huán)控制變量的初始化while和for表達(dá)式的括號后面沒有“；”do…while表達(dá)式的括號后面有“；”5.4循環(huán)的本質(zhì)循環(huán)語句的選用原則循環(huán)次數(shù)是否確定循環(huán)次數(shù)已知，一般用for語句循環(huán)次數(shù)由循環(huán)體的執(zhí)行情況來確定，一般采用while語句或do…while語句循環(huán)體是否一定執(zhí)行循環(huán)體至少要執(zhí)行一次時，采用do…while語句循環(huán)體可能一次也不執(zhí)行，則選用while語句或for語句【例】：下列程序的運(yùn)行結(jié)果是:#include<stdio.h>main(){inta=10,b=5,c=5,d=5;inti=0,j=0,k=0;for(;a>b;++b)i++;while(a>++c)j++;do{k++;while(a>d++);printf(“%d,%d,%d\n”,i,j,k);}}i:a)0b)4c)5d)6j:a)0b)4c)5d)6k:a)0b)4c)5d)65.4循環(huán)的本質(zhì)5.5循環(huán)嵌套循環(huán)嵌套若一個循環(huán)結(jié)構(gòu)的循環(huán)體中包含了另一循環(huán)語句，則構(gòu)成了循環(huán)的嵌套，稱為多重循環(huán)三種循環(huán)語句while、do…while、for可以互相嵌套，自由組合執(zhí)行過程應(yīng)先執(zhí)行內(nèi)層的循環(huán)體操作，然后是外層循環(huán)。內(nèi)層循環(huán)被執(zhí)行的次數(shù)應(yīng)為：內(nèi)層次數(shù)×外層次數(shù)對外層循環(huán)變量的每一個值，內(nèi)層循環(huán)的循環(huán)變量從初值變化到終值對外層循環(huán)的每一次循環(huán)，內(nèi)層循環(huán)要執(zhí)行完整的循環(huán)語句提示各循環(huán)語句所描述的循環(huán)結(jié)構(gòu)必須完整，相互之間絕對不允許交叉5.5循環(huán)嵌套循環(huán)嵌套例：求1～1000之間的所有完數(shù)。所謂“完數(shù)”是指一個數(shù)恰好等于它的因子之和（除自身外）main（）｛inta，j，m;

for（a=1；a=1000；a++）｛for（m=0，j=1；j<=a/2；j++）if（!（a%j））m=m+j；if（m==a）printf（“%4d”,a）；｝｝演示58。C

5.5循環(huán)嵌套循環(huán)嵌套例：求出用數(shù)字0～9可以組成多少個沒有重復(fù)的三位偶數(shù)main（）｛intn，i，j，k；n=0；for（i=1；i<=9；i++）/*百位數(shù)的處理*/for（k=0；k<=8；k=k+2）/*個位數(shù)的處理，k=k+2為偶數(shù)*/if（k!=i）for（j=0；j<=9；j++）/*十位數(shù)的處理*/if（j!=i&&j!=k）n++；printf（“%d\n”，n）；｝

演示59。C5.5循環(huán)的中斷與繼續(xù)break語句功能用于終止（某層）循環(huán)的執(zhí)行在switch語句中終止某個case的執(zhí)行格式：break；

作用在循環(huán)體內(nèi)，使用break語句可退出循環(huán)體而執(zhí)行該循環(huán)語句后面的語句如果執(zhí)行到程序的某一點(diǎn)后需要退出循環(huán)體(不等循環(huán)的正常結(jié)束)，可用break語句實現(xiàn)范圍switch語句、while語句、do…while語句、for語句5.5循環(huán)的中斷與繼續(xù)break語句例：從鍵盤上輸入字符和數(shù)字，邊輸入邊在屏幕上顯示出來，當(dāng)輸入“*”星號時輸入結(jié)束#include<stdio.h>main（）{inti；charnumb；

for（i=1；；i++）｛scanf（“%c”，&numb）；if（numb==‘*’）break；elseprintf（“%c”，numb）；｝printf（“循環(huán)結(jié)束”）；｝演示5.c

5.5循環(huán)的中斷與繼續(xù)break語句例：編程求100個數(shù)的累加和，如果在某次計算后結(jié)果值（累加和）超過1000，則結(jié)束處理main（）{intx，sum=0，i；for（i=1；i<=100；i++）｛scanf（“%d”,&x）；sum=sum+x；if（sum>1000）break；｝printf（“thesumis%d”，sum）；}演示5B。C5.5循環(huán)的中斷與繼續(xù)continue功能結(jié)束本次循環(huán)（不是終止整個循環(huán)）跳過循環(huán)體中continue語句后面的語句，開始下一次循環(huán)格式：continue；處理過程終止循環(huán)體的本次執(zhí)行，返回循環(huán)語句的首部，檢查循環(huán)條件是否滿足以決定是否進(jìn)行下一次的循環(huán)體的處理范圍while語句、do…while語句、for語句5.5循環(huán)的中斷與繼續(xù)continue說明continue語句只能出現(xiàn)在循環(huán)語句的循環(huán)體中若continue語句出現(xiàn)在while或do_while語句中，則跳過循環(huán)體中continue語句后面的語句，直接轉(zhuǎn)去判別下次循環(huán)控制條件若continue語句出現(xiàn)在for語句中，則跳過循環(huán)體中continue語句后面的語句，轉(zhuǎn)而執(zhí)行for語句的表達(dá)式35.5循環(huán)的中斷與繼續(xù)continue例：輸出3位數(shù)中所有能同時被3和5整除的數(shù)分析同時被3和5整除的數(shù)n滿足條件：n%3==0&&n%5==0不能同時被3和5整除的數(shù)n滿足條件：n%3!=0||n%5!=0對3位數(shù)循環(huán)，即n=100，11，……，999若不滿足要求，應(yīng)跳過輸出語句轉(zhuǎn)而考察下一個n所以用continue語句結(jié)束本次循環(huán)若n滿足要求，則輸出n5.5循環(huán)的中斷與繼續(xù)continue例：輸出3位數(shù)中所有能同時被3和5整除的數(shù)#include<stdio.h>main()

{intn;

for(n=10；n<100；n++)

{if(n%3!=0||n%5!=0)continue;

printf("%5d",n);}

}#include<stdio.h>main(){intcount=0,n;charch;for(n=1;n<=20;n++){ch=getchar();if(ch=='K'||ch=='f')count++; elsecontinue;}printf("%d\n",count);}演示5C。Ccontinue例：隨機(jī)輸入20個字符，統(tǒng)計鍵入‘f’和‘K’字符的次數(shù)5.5循環(huán)的中斷與繼續(xù)5.5循環(huán)的中斷與繼續(xù)goto語句功能在函數(shù)體內(nèi)進(jìn)行無條件跳轉(zhuǎn)格式：goto

語句標(biāo)號；例：if(a>2)gotolabel1;說明多層循環(huán)嵌套（三層以上），采用goto語句直接從內(nèi)循環(huán)跳轉(zhuǎn)到循環(huán)外不允許使用goto語句從循環(huán)體外跳轉(zhuǎn)到循環(huán)體內(nèi)5.5循環(huán)的中斷與繼續(xù)goto、break、continue語句的區(qū)別continue語句只能出現(xiàn)在循環(huán)結(jié)構(gòu)中只結(jié)束本次循環(huán)體的執(zhí)行并開始下一次循環(huán)通常與if語句結(jié)合使用僅僅影響該語句本身所處的循環(huán)break語句可出現(xiàn)在循環(huán)結(jié)構(gòu)和多分支結(jié)構(gòu)中break語句終止它所在的循環(huán)語句的執(zhí)行退出循環(huán)結(jié)構(gòu)和多分支結(jié)構(gòu)break語句處于嵌套結(jié)構(gòu)中時，將只能跳出break語句所在的循環(huán)體而對其它循環(huán)結(jié)構(gòu)層沒有影響goto語句可以出現(xiàn)在任意結(jié)構(gòu)之中可直接退出循環(huán)結(jié)構(gòu)和多分支結(jié)構(gòu)5.6應(yīng)用例1：求S=1!+2!+3!+…+20!main（）｛floatn，sum=0.0，t=1.0，for（n=1；n<=20；n++）｛t=t*n；sum=sum+t；｝printf（“sum=%.2f”，sum）；｝演示5D。C5.6應(yīng)用例2：現(xiàn)有一個等差數(shù)列，已知第一項a=1，公差b=4，輸出滿足前n項之和小于100的n的最大值#include<stdio.h>main（）｛inta=1，b=4，sum=1，n=1；while（sum<100）｛a=a+b；sum=sum+a；n++；｝printf（“%d”，n-1）；｝如果令初始值sum=0，n=0，程序如何修改？

5.6應(yīng)用例3：求100到200之間的全部素數(shù)#include<math.h>main（）｛intm，k，i，n=0；for（m=101；m<200；m=m+2）｛if（n%10==0）printf（“\n”）；k=qurt（m）；for（i=2；i<=k；i++）if（m%i==0）break；if（i>=k+1）｛pritnf（“%5d”，m）；n=n+1；｝｝｝演示5F。C5.6應(yīng)用例4：計算100～1000之間有多少個各位數(shù)字之和為5的數(shù)main（）｛inti，s，k，count=0；

for（i=100；i<=1000；i++）｛s=0；k=i；while（k）｛s=s+k%10；k=k/10；｝if（s!=5）continue;