第4章 循環(huán)結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)和跳轉(zhuǎn)語句

語言結(jié)構(gòu)順序結(jié)構(gòu)選擇結(jié)構(gòu)：if語句、switch語句(重點(diǎn)）循環(huán)結(jié)構(gòu)：for語句、while語句、do...while語句和foreach語句跳轉(zhuǎn)語句：goto、break、continue、return、throw現(xiàn)實(shí)生活中的循環(huán)銀行的ATM需要不停地為不同的客戶服務(wù)我們每天的生活和學(xué)習(xí)需要重復(fù)生活中充滿了循環(huán)食堂宿舍教室ATM業(yè)務(wù)ATM業(yè)務(wù)ATM業(yè)務(wù)ATM業(yè)務(wù)食堂食堂宿舍食堂宿舍食堂教室宿舍食堂

在編寫程序過程中，往往出現(xiàn)相同類型操作需要重復(fù)出現(xiàn)，如實(shí)現(xiàn)1+2+…+100，則需要做99次加法，這類問題使用循環(huán)語句解決。即循環(huán)語句用于實(shí)現(xiàn)語句塊的重復(fù)執(zhí)行。C#中提供了四種不同的循環(huán)機(jī)制：for循環(huán)while循環(huán)do…while循環(huán)foreach循環(huán)foreach循環(huán)常用在遍歷數(shù)組時用到。for循環(huán)語句

for循環(huán)常常用于已知循環(huán)次數(shù)的情況，使用該循環(huán)時，測試是否滿足某個條件，如果滿足條件，則進(jìn)入下一次循環(huán)，否則，退出該循環(huán)。格式：for(表達(dá)式1；布爾表達(dá)式2；表達(dá)式3)

單語句或{循環(huán)語句序列}三元運(yùn)算表達(dá)式for循環(huán)功能：truefalse語句布爾表達(dá)式21計(jì)算表達(dá)式1；2計(jì)算布爾表達(dá)式2，如果結(jié)果為true,則執(zhí)行語句，再計(jì)算表達(dá)式3，然后重復(fù)本過程；如果表達(dá)式2為false，則退出循環(huán)表達(dá)式1表達(dá)式31計(jì)算表達(dá)式1；2計(jì)算布爾表達(dá)式2，如果結(jié)果為true,則執(zhí)行語句，再計(jì)算表達(dá)式3，然后重復(fù)本過程；1計(jì)算表達(dá)式1；如果表達(dá)式2為false，則退出循環(huán)2計(jì)算布爾表達(dá)式2，如果結(jié)果為true,則執(zhí)行語句，再計(jì)算表達(dá)式3，然后重復(fù)本過程；1計(jì)算表達(dá)式1；如果表達(dá)式2為false，則退出循環(huán)2計(jì)算布爾表達(dá)式2，如果結(jié)果為true,則執(zhí)行語句，再計(jì)算表達(dá)式3，然后重復(fù)本過程；1計(jì)算表達(dá)式1；如果表達(dá)式2為false，則退出循環(huán)2計(jì)算布爾表達(dá)式2，如果結(jié)果為true,則執(zhí)行語句，再計(jì)算表達(dá)式3，然后重復(fù)本過程；1計(jì)算表達(dá)式1；表達(dá)式1for(表達(dá)式1；布爾表達(dá)式2；表達(dá)式3)

語句表達(dá)式1

for循環(huán)語句的使用【例子】計(jì)算1+2+3+…100。使用for語句實(shí)現(xiàn)。分析1：定義sum，連續(xù)寫sum=sum+n；分析2：該問題屬于重復(fù)執(zhí)行加法的問題，并且參與運(yùn)算的兩個操作數(shù)不斷的按規(guī)律增加。該類問題可以通過循環(huán)進(jìn)行解決。例：求1+2+3+...+100的值sum=0;sum=sum+1;sum=sum+2;sum=sum+3;...........sum=sum+100;Console.WriteLine(sum);sum=sum+i;你想累死我?。±奂悠鲗懲赀@100條語句，就算出來了例：求1+2+3+...+100的值sum=0;i=1;sum=sum+i;i=i+1;sum=sum+i;i=i+1;sum=sum+i;i=i+1;...........sum=sum+i;i=i+1;Console.WriteLine(sum);i:1i:2i:3i:100i:101i:1sum=0;sum=sum+1;sum=sum+2;sum=sum+3;...........sum=sum+100;Console.WriteLine(sum);sum=0;i=1;sum=sum+i;i=i+1;sum=sum+i;i=i+1;sum=sum+i;i=i+1;...........sum=sum+i;i=i+1;Console.WriteLine(sum);i:1i:2i:3i:100i:101sum=0;i=1;sum=sum+i;i=i+1;sum=sum+i;i=i+1;sum=sum+i;i=i+1;...........sum=sum+i;i=i+1;Console.WriteLine(sum);sum=0;i=1;sum=sum+i;i=i+1;sum=sum+i;i=i+1;sum=sum+i;i=i+1;...........sum=sum+i;i=i+1;Console.WriteLine(sum);sum=0;i=1;sum=sum+i;i=i+1;sum=sum+i;i=i+1;sum=sum+i;i=i+1;...........sum=sum+i;i=i+1;Console.WriteLine(sum);循環(huán)條件：i<=100這兩條語句需要循環(huán)執(zhí)行計(jì)算1+2+…+100的for循環(huán)流程intsum=0,i;for(i=1;i<=100;i++){sum=sum+i;}Console.WriteLine(sum);運(yùn)行流程分析在窗體設(shè)計(jì)圖上，雙擊按鈕button1編寫【計(jì)算】按鈕的Click（單擊）事件代碼為：privatevoidbutton1_Click(objectsender,System.EventArgse){intsum,k;sum=0;for(k=1;k<=100;k=k+1){sum=sum+k;}label1.Text="從1加到100值為"+sum.ToString();}程序的運(yùn)行結(jié)果如圖所示的左圖，單擊“計(jì)算”按鈕，將在標(biāo)簽上顯示運(yùn)行結(jié)果。

程序運(yùn)行結(jié)果【例子】計(jì)算n!，假設(shè)n=10。分析：該例實(shí)現(xiàn)階乘的運(yùn)算，可以使用改變乘數(shù)的值進(jìn)行實(shí)現(xiàn)，使用循環(huán)可以方便的實(shí)現(xiàn)該類問題。程序的運(yùn)行結(jié)果如圖所示。計(jì)算n!n!=n*(n-1)*…*2*1privatevoidbutton1_Click(objectsender,System.EventArgse){intsum,k;sum=1;for(k=1;k<=10;k++){sum=sum*k;}textBox1.Text=sum.ToString();}編寫【計(jì)算】按鈕的Click（單擊）事件代碼為：練習(xí)：使用for語句，編程輸出1～10的每個整數(shù)的平方staticvoidMain(string[]args){ints;for(inti=1;i<=10;i++){s=i*i;Console.Write("{0}\t",s);}}for語句的常見用法(1)inti;for(i=0;i<100;i++){

Console.WriteLine(i);}01234......9899運(yùn)行結(jié)果：賦初值01234......9899循環(huán)體被運(yùn)行100次，循環(huán)變量依次為0~99改變循環(huán)變量i:循環(huán)變量循環(huán)條件for語句的常見用法(2)inti;for(i=1;i<=100;i++){ Console.WriteLine(i);}12345......99100運(yùn)行結(jié)果：循環(huán)體也被運(yùn)行100次，循環(huán)變量依次為1~100inti;for(i=1;i<=100;i++){ Console.WriteLine(i);}12345......99100inti;for(i=1;i<=100;i++){ Console.WriteLine(i);}12345......99100for語句的簡化：for(i=1;i<=100;i++)Console.WriteLine(i);可以為空可以為空可以為空，認(rèn)為是trueinti=0;形成死循環(huán)分號不能省略哦！在for循環(huán)中定義變量for(inti=1;i<=100;i++)sum=sum+i;在for中定義的變量只在該循環(huán)語句內(nèi)有效，在循環(huán)語句外不能訪問可以在這里定義變量可以用于不知道循環(huán)次數(shù)的情況；用于在循環(huán)時判斷是否滿足某個條件。while循環(huán)語句的格式為：

while(布爾表達(dá)式)

單語句或者語句塊

布爾條件表達(dá)式是每次循環(huán)開始前進(jìn)行判斷的條件，當(dāng)條件表達(dá)式的值為真時，執(zhí)行循環(huán)；否則，退出循環(huán)。該語句結(jié)構(gòu)的流程圖如圖所示。

while循環(huán)while語句while(布爾表達(dá)式)

語句格式：功能：1如果布爾表達(dá)式為false，直接跳出循環(huán)；2如果為true,則執(zhí)行語句，并繼續(xù)第1步布爾表達(dá)式?語句falsetruewhile循環(huán)語句的使用【例子】設(shè)有一張厚為xmm，面積足夠大的紙，將它不斷地對折。試問對折多少次后，其厚度可達(dá)珠穆朗瑪峰的高度（8844.43m）。設(shè)對折后紙的厚度為hmm，計(jì)數(shù)器為n。在沒有對折時，紙厚為xmm，每對折一次，其厚度是上一次的2倍，在未到達(dá)8844.43m時，重復(fù)對折。在程序中，紙的厚度就是對折后紙的厚度，所以用一個變量h。建立應(yīng)用程序用戶界面與設(shè)置對象屬性，如圖所示。用戶界面及程序運(yùn)行結(jié)果privatevoidbutton1_Click(objectsender,System.EventArgse){intn=0;floath;h=float.Parse(textBox1.Text);while(h<8844430)//未到達(dá)8844.43m時，重復(fù)對折

{n=n+1;//計(jì)數(shù)器為n對折次數(shù)

h=2*h;//每對折一次，其厚度是上一次的2倍

}textBox2.Text=n.ToString();}求1+2+3+...+100的值

改成while循環(huán)：sum=0;i=1;sum=sum+i;i=i+1;sum=sum+i;i=i+1;sum=sum+i;i=i+1;...........sum=sum+i;i=i+1;cout<<sum<<endl;循環(huán)條件循環(huán)體語句5050運(yùn)行結(jié)果：505050505050while運(yùn)行流程分析i=1;while(i<=100){sum=sum+i;i++;}1<=100100<=100101<=100truetruefalse......在while循環(huán)的循環(huán)體中一般應(yīng)該有使循環(huán)條件不成立的語句，否則會形成“死循環(huán)”;i=1;while(i<=100){sum=sum+i;i=i+1;}這個語句讓循環(huán)條件可以不成立死循環(huán):不會自動終止的循環(huán)i=1;while(i<=100){sum=sum+i;//i=i+1;}死循環(huán)去掉該語句，形成死循環(huán)運(yùn)行時，死循環(huán)占用大量CPU時間i=1;while(i<=100){sum=sum+i;//i=i+1;}死循環(huán)i=1;while(i<=100){sum=sum+i;//i=i+1;}死循環(huán)while(true)可以形成死循環(huán)while(true){Console.WriteLine("Hello");}HelloHelloHelloHelloHelloHelloHello條件恒為true計(jì)算1+2+…+100

for循環(huán)和while循環(huán)intsum=0,i;for(i=1;i<=100;i++){sum=sum+i;}Console.WriteLine(sum);sum=0;i=1;while(i<=100){sum=sum+i;i=i+1;}Console.WriteLine(sum);for循環(huán)與while循環(huán)，功能完全相同（for可以轉(zhuǎn)化為while,while也可以轉(zhuǎn)為for）例：求一個整數(shù)x所有位數(shù)之和sum=0;while(x>0){sum+=x%10;x/=10;}Console.WriteLine(sum);算法思路：x%10可以得到個位數(shù)字，x=x/10可以得到去掉個位數(shù)字后剩下的數(shù)字。重復(fù)這個過程直到x變?yōu)?，可以依次得到所有數(shù)字學(xué)習(xí)編程語言的同時，也要學(xué)會用“計(jì)算機(jī)的思維方式”，掌握計(jì)算機(jī)解決問題的方法：算法do…while循環(huán)非常類似于while循環(huán)。差別在于while循環(huán)的測試條件在每一次循環(huán)開始時執(zhí)行，而do…while循環(huán)的測試條件在每一次循環(huán)體結(jié)束時進(jìn)行判斷。同樣的，do…while可以解決一些循環(huán)問題，但使用的頻率較少。do…while語法的一般格式為：do

語句while(布爾表達(dá)式);do…while循環(huán)do...while語句do

語句while(布爾表達(dá)式);功能：truefalse語句表達(dá)式?1執(zhí)行循環(huán)體語句；2計(jì)算表達(dá)式，如果為true,并繼續(xù)第1步；

如果為false，則退出循環(huán)do…while的使用【例子】使用do…while語句實(shí)現(xiàn)1+2+3+…100。inti=1,sum=0;do{sum=sum+i;i=i+1;}while(i<=100);Console.WriteLine(sum);;是do...while語句的一部分，不要遺忘5050運(yùn)行結(jié)果：do-while的循環(huán)體至少被執(zhí)行一次inti=20;while(i<10){Console.WriteLine(i);i++;}inti=20;do{Console.WriteLine(i);i++;}while(i<10);運(yùn)行結(jié)果：20運(yùn)行結(jié)果：inti=20;while(i<10){Console.WriteLine(i);i++;}inti=20;do{Console.WriteLine(i);i++;}while(i<10);inti=20;while(i<10){Console.WriteLine(i);i++;}20inti=20;do{Console.WriteLine(i);i++;}while(i<10);inti=20;while(i<10){Console.WriteLine(i);i++;}inti=20;while(i<10){Console.WriteLine(i);i++;}inti=20;do{Console.WriteLine(i);i++;}while(i<10);inti=20;while(i<10){Console.WriteLine(i);i++;}foreach循環(huán)foreach語句用于循環(huán)訪問數(shù)組或集合以獲取所需信息。當(dāng)為數(shù)組或集合中的所有元素完成迭代后，控制傳遞給foreach塊之后的下一個語句

foreach(類型名稱變量名稱in數(shù)組或集合名稱){

循環(huán)體語句序列;}當(dāng)一個循環(huán)（稱為“外循環(huán)”）的循環(huán)語句序列內(nèi)包含另一個循環(huán)（稱為“內(nèi)循環(huán)”），稱為循環(huán)的嵌套，這種語句結(jié)構(gòu)稱為多重循環(huán)結(jié)構(gòu)。

內(nèi)循環(huán)中還以包含循環(huán)，形成多層循環(huán)（循環(huán)嵌套的層數(shù)理論上無限制）。

三種循環(huán)（while循環(huán)、do…while循環(huán)、for循環(huán)）可以互相嵌套。在多重循環(huán)中，需要注意的是循環(huán)語句所在循環(huán)的層數(shù)。循環(huán)的嵌套循環(huán)的嵌套循環(huán)體內(nèi)的語句也可以是任意循環(huán)語句inti;for(i=1;i<=100;i++){ j=0;while(j!=4)Console.WriteLine(j++);}內(nèi)循環(huán)外循環(huán)【例子】編程實(shí)現(xiàn)九九乘法表。分析：本例中實(shí)現(xiàn)每一個一位數(shù)i顯示從1乘到i，對于i的取值要從1取到9，所以可以使用兩重循環(huán)實(shí)現(xiàn)，程序設(shè)計(jì)如圖所示。九九乘法表本例的界面設(shè)計(jì)如圖，使用label1控件實(shí)現(xiàn)乘法表的顯示。本例使用兩重循環(huán)實(shí)現(xiàn)，其中外層循環(huán)實(shí)現(xiàn)乘法表中第二乘數(shù)i取值范圍為1到9，內(nèi)層循環(huán)在外層循環(huán)的基礎(chǔ)上計(jì)算第一個乘數(shù)k的取值范圍為1到i，其乘積以及表達(dá)式在label控件中顯示。運(yùn)行結(jié)果如圖所示?！揪啪懦朔ū怼堪粹o的Click（單擊）事件代碼為：privatevoidbutton1_Click(objectsender,System.EventArgse){label1.Text="";strings="";intsum;for(inti=1;i<10;i=i+1){s="";for(intk=1;k<=i;k=k+1){sum=k*i;s=s+k.ToString()+"×"+i.ToString()+"="+sum.ToString()+";";}label1.Text+=s+"\n";//顯示并換行

}}例:利用for循環(huán)的嵌套

求1!+2!+3!+…+10!的和N!=1*2*3*…*N，稱為N的階乘例：4!=1*2*3*4=24計(jì)算N的階乘的算法：mul=1;for(i=1;i<=N;i++)mul*=i;//循環(huán)結(jié)束后，mul保存N!N!=1*2*3*…*N，稱為N的階乘例：4!=1*2*3*4=24計(jì)算N的階乘的算法：mul=1;for(i=1;i<=N;i++)mul*=i;//循環(huán)結(jié)束后，mul保存N!staticvoidMain(string[]args){longs=0;longm;for(inti=1;i<=10;i++){m=1;for(intj=1;j<=i;j++)m*=j;s=s+m;//累加到變量s}Console.WriteLine("1!+2!+3!+...+10!={0}",s);}避免內(nèi)外循環(huán)的變量沖突計(jì)算i的階乘到變量m循環(huán)嵌套練習(xí)******************************************************************************************在控制臺下輸出上面的圖案（第n行，輸出連續(xù)的2n個*）

綜合練習(xí)

百錢買百雞問題：每只公雞值5元，每只母雞值3元，三只小雞值1元，用100元買100只雞，問公雞、母雞和小雞各買幾只？

試分析該例中的循環(huán)語句和分支語句

并實(shí)現(xiàn)該功能的程序。綜合練習(xí)

編寫程序，輸出所有介于100到999的水仙花數(shù)。

水仙花數(shù)是指一個n(n>=3)位數(shù)，每一位數(shù)字的n次冪的和正好等于這個數(shù)本身。比如：153=13+53+33跳轉(zhuǎn)語句使用跳轉(zhuǎn)語句執(zhí)行分支，可以使程序執(zhí)行跳轉(zhuǎn)到程序中其它部分。C#中提供四種轉(zhuǎn)移語句：

GotoBreakContinuereturn。

goto語句可以將程序控制直接轉(zhuǎn)移給標(biāo)簽制定的語句。但由于goto語句改變了程序的正常流程，使得程序特別容易出錯，所以盡量不要用。而且，用goto語句實(shí)現(xiàn)的循環(huán)完全可以用循環(huán)語句實(shí)現(xiàn)，因此，goto語句很少使用。goto語句goto語句：無條件轉(zhuǎn)移語句goto

標(biāo)號.......標(biāo)號:........功能：控制流程直接轉(zhuǎn)到指定標(biāo)號處標(biāo)號可以在goto之前或之后。但必須在同一個方法內(nèi)goto

標(biāo)號.......標(biāo)號:........控制流程直接轉(zhuǎn)到指定標(biāo)號處標(biāo)號可以在goto之前或之后。但必須在同一個方法內(nèi)goto

標(biāo)號.......標(biāo)號:........控制流程直接轉(zhuǎn)到指定標(biāo)號處例：使用if和goto計(jì)算1+2+...+100usingSystem;classProgram{staticvoidMain(string[]args){inti=1,sum=0;Loop:sum+=i;i++;if(i<=100)gotoLoop;Console.WriteLine("1+2+3+...+100={0}",sum);}}Loop是自定義的標(biāo)號(屬于標(biāo)識符)例：找到兩個數(shù)，乘積為45，并且兩個數(shù)都小于10，輸出這兩個數(shù)staticvoidMain(string[]args){inti=0,j=0;for(i=1;i<10;i++)for(j=1;j<10;j++)if(i*j==45)gotoend;end:Console.WriteLine("{0}*{1}={2}",i,j,i*j);}退出多重循環(huán)，是C#保留goto語句的最大價值只能從循環(huán)內(nèi)層往外層跳轉(zhuǎn)，不能從外層往內(nèi)層跳轉(zhuǎn)退出多重循環(huán)，是C#保留goto語句的最大價值只能從循環(huán)內(nèi)層往外層跳轉(zhuǎn)，不能從外層往內(nèi)層跳轉(zhuǎn)使用goto的注意事項(xiàng)：經(jīng)驗(yàn)證明，使用goto語句實(shí)現(xiàn)循環(huán)，破環(huán)了程序的可讀性。現(xiàn)代程序設(shè)計(jì)中，不提倡使用goto來完成循環(huán)。保留goto語句，應(yīng)該僅僅用于跳出多重循環(huán)這個功能。用于switch語句和循環(huán)語句(while、do-while、for、foreach)語句中，用于跳出所在的switch或者循環(huán)語句break;例：break跳出for語句inti;for(i=1;i<=100;i++){Console.WriteLine(i);if(i==5)break;}Console.WriteLine("Finished");12345Finished輸出結(jié)果：break語句用于switch語句和循環(huán)語句(while、do-while、for、foreach)語句中，用于跳出所在的switch或者循環(huán)語句break;用于switch語句和循環(huán)語句(while、do-while、for、foreach)語句中，用于跳出所在的switch或者循環(huán)語句break;輸出結(jié)果：用于switch語句和循環(huán)語句(while、do-while、for、foreach)語句中，用于跳出所在的switch或者循環(huán)語句break;12345Finished用于switch語句和循環(huán)語句(while、do-while、for、foreach)語句中，用于跳出所在的switch或者循環(huán)語句break;break語句:強(qiáng)制退出一層循環(huán)只能夠退出一層!!使用goto可以退出多層for(...;...;...){for(;;){........... break;.........} Console.WriteLine(n);}例：判斷一個整數(shù)n是否為素數(shù)算法：輸入n從2到n-1試驗(yàn)是否被n整除。如果任意一個能夠整除，則不是素數(shù)如果全部試驗(yàn)都不能整除，則為素數(shù)素數(shù)：大于1的正整數(shù)，如果除了1和它本身，沒有其它正因子算法偽代碼輸入n;isPrime=true;for(i=2;i<n;i++){if(n%i==0)//i被n整除

isPrime=false;}//現(xiàn)在,isPrime變量表示n是否素數(shù)偽代碼是人交流算法時使用的不完整的代碼，沒有固定的語法，但寫出關(guān)鍵的語句對所有的i進(jìn)行檢測是多于的，因?yàn)橹灰幸粋€i被n整除，已經(jīng)可以判定不是素數(shù)，不需要繼續(xù)試驗(yàn)。在這里，可以使用break語句跳出循環(huán)輸入n;isPrime=true;for(i=2;i<n;i++){if(n%i==0)//i被n整除

isPrime=false;}//現(xiàn)在,isPrime變量表示n是否素數(shù)輸入n;isPrime=true;for(i=2;i<n;i++){if(n%i==0)//i被n整除

isPrime=false;}//現(xiàn)在,isPrime變量表示n是否素數(shù)輸入n;isPrime=true;for(i=2;i<n;i++){if(n%i==0)//i被n整除

isPrime=false;}//現(xiàn)在,isPrime變量表示n是否素數(shù)staticvoidMain(string[]args){intn,k;boolIsPrime=true;//標(biāo)志

Console.WriteLine("請輸入要檢測的整數(shù)（大于1）:");n=int.Parse(Console.ReadLine());for(k=2;k<n;k++)if(n%k==0){IsPrime=false;//可以肯定不是素數(shù)