第六章循環(huán)控制

第六章循環(huán)控制第1頁，共31頁，2023年，2月20日，星期三6.1

概述程序經(jīng)常會重復(fù)執(zhí)行某些相同的操作，如：求：s=1+2+3+4+…+100算法描述：①s=0;i=1;②s+=i;i++;③判斷i是否小于等于100

如果i小于等于100，重復(fù)②；

否則，結(jié)束。此類根據(jù)某個條件重復(fù)執(zhí)行相同算法的結(jié)構(gòu)，稱為循環(huán)。初始化部分。循環(huán)體。

循環(huán)的條件:循環(huán)應(yīng)在有限次完成。

C語言提供了三類實現(xiàn)循環(huán)的語句:

while，dowhile，for

第2頁，共31頁，2023年，2月20日，星期三6.2goto語句goto語句格式：

gotoLabel/*Label:同一函數(shù)內(nèi)語句前的標號。*/作用：轉(zhuǎn)移到標號對應(yīng)的語句上繼續(xù)執(zhí)行。無條件轉(zhuǎn)向語句.loop:if(i<=100){sum=sum+i;i++;

gotoloop;}語句標號的命名規(guī)則:與變量名相同，即由字母、數(shù)字和下劃線組成，其第一個字符必須為字母或下劃線。不能用整數(shù)來作標號。例如：

gotolabeL1；

gotol23；

這樣寫對嗎？第3頁，共31頁，2023年，2月20日，星期三6.2goto語句注意:結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計方法主張限制使用goto語句，因為濫用goto語句將使程序流程無規(guī)律、可讀性差。但也不是絕對禁止使用goto語句。一般來說，可以有兩種用途：與if語句一起構(gòu)成循環(huán)結(jié)構(gòu)；

if(……)gotokk;從循環(huán)體中跳轉(zhuǎn)到循環(huán)體外，但在C語言中可以用break語句和continue語句跳出本層循環(huán)和結(jié)束本次循環(huán)。goto語句的使用機會已大大減少，只是需要從多層循環(huán)的內(nèi)層循環(huán)跳到外層循環(huán)外時才用到goto語句。但是這種用法不符合結(jié)構(gòu)化原則，一般不宜采用，只有在不得已時才使用。第4頁，共31頁，2023年，2月20日，星期三6.2goto語句舉例:

用if和goto語句構(gòu)成循環(huán)，求1+2+3+…+100main()/*test1.c*/{inti,sum=0;i=1;ll:if(i<=100) {sum=sum+i; i++; gotoll; } printf("sum=%d",sum);}

第5頁，共31頁，2023年，2月20日，星期三6.3while語句⒈while循環(huán)（當(dāng)型循環(huán)）格式：

while(expression)

statement;表達式：值非0，表示滿足條件；值為0代表不滿足條件。語句（復(fù)合語句），重復(fù)執(zhí)行部分（循環(huán)體）。流程：e?yesstatement;no第6頁，共31頁，2023年，2月20日，星期三舉例：求1+2+3+…+100#include<stdio.h>/*test2.c*/voidmain(void){ints=0,i=1;

while(i<=100)

{

s=s+i;/*s+=i;*/i++;}

printf(“s=%d\n”,s);}初始化部分循環(huán)體條件測試6.3while語句i=1i<=100Sum=sum+ii=i+10非0注意:

1、循環(huán)體如果包含一個以上的語句，應(yīng)該用花括弧括起來，以復(fù)合語句形式出現(xiàn)。如果不加花括弧，則while語句的范圍只到while后面第一個分號處。2、在循環(huán)體中應(yīng)有使循環(huán)趨向結(jié)束的語句.第7頁，共31頁，2023年，2月20日，星期三6.4do-while語句格式：

do{

statement；}

while

(expression);

流程：statement;e?yesno含有使條件趨假的語句。while循環(huán)與do-while循環(huán)的區(qū)別：while循環(huán)先判條件，后執(zhí)行循環(huán)體；do–while循環(huán)先執(zhí)行循環(huán)體，后判條件。第8頁，共31頁，2023年，2月20日，星期三6.4do-while語句舉例：求：30！#include<stdio.h>voidmain(void){floats=1.0;inti=1;

do{s*=i;i++;}while(i<=30);

printf(“30!=%f”,s)；}初始化。循環(huán)體。測試條件。?思考題：1.用do-while實現(xiàn)s=1+2+…+1002.用while實現(xiàn)30！。使條件趨假。第9頁，共31頁，2023年，2月20日，星期三6.4do-while語句舉例：while和do一while循環(huán)的比較1）main（）/*test3.c*/2）main（）/*test4.c*/

｛intsum＝0，i；{intsum=0,i；

scanf（”％d”，＆i）；scanf（”％d”,&i）；

while（i＜＝10）

do{sum=sum十i;{sum＝sum十i;i++;i++;}}while(i<=10);printf(“%d”,sum);}printf(“%d”,sum);}Sum=0別忘了第10頁，共31頁，2023年，2月20日，星期三6.5for語句⒊for循環(huán)格式：

for

(e1;e2;e3)

statement；流程：e1e2?yesstatement;e3no使e2趨假。初值表達式。測試表達式。增值表達式。(1)先求解表達式1；(2)求解表達式2，若其值為真（非0），則執(zhí)行for語句中指定的內(nèi)嵌語句，然后執(zhí)行下面第（3）步，若為假（0），則結(jié)束循環(huán)，轉(zhuǎn)到第（5）步。(3）若表達式為真，在執(zhí)行指定的語句后，求解表達式3。(4）轉(zhuǎn)回上面第（2）步驟繼續(xù)執(zhí)行。(5）執(zhí)行FOR語句下面的一個語句。

for語句的形式如下：

for（循環(huán)變量賦初值；循環(huán)條件；循環(huán)變量增值）語句

第11頁，共31頁，2023年，2月20日，星期三6.5for語句for

(e1;e2;e3)在for循環(huán)中，e1、e2、e3都可以省略！1.for語句中表達式1可以省略，其后的分號不能省略。執(zhí)行時，跳過“求解表達式1”這一步，其它不變。

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。

for（i＝l；；i++）sum＝sum+I它相當(dāng)于：

i＝1;while（1）{sum＝sum+i；i++；}求解表達式1語句求解表達式33．表達式3也可以省略，但此時程序設(shè)計者應(yīng)另外設(shè)法保證循環(huán)能正常結(jié)束。如：

for（sum＝0，i＝1；i＜＝100;){sum＝sum十1;i++;}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。第12頁，共31頁，2023年，2月20日，星期三6.5for語句如:(省略表達式1和表達式3)for（；i＜＝100；）{sum＝sum+i；i++；}相當(dāng)于:while（i<=100）{sum＝sum＋i；i++；｝5．三個表達式都可省略，如:

for（；；）語句相當(dāng)于:

while（1）語句即不設(shè)初值，不判斷條件（認為表達式2為真），循環(huán)變量不增值.。無終止地執(zhí)行循環(huán)體。第13頁，共31頁，2023年，2月20日，星期三6.5for語句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)的其它表達式。如:

for（sum＝0；i＜＝100；i＋＋）sum＝sum＋i；表達式3也類似,如：

for(sum=0;i<=100;k++)表達式1和表達式3可以是一個簡單的表這式，也可以是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;

7.表達式2一般是關(guān)系表達式或邏輯表達式，但也可以是數(shù)值表達式或字符表達式，只要其值為非零就執(zhí)行循環(huán)體。

如：

for(;(c=getchar())!=‘\n’;)printf(“%c”,c);

第14頁，共31頁，2023年，2月20日，星期三6.5for語句舉例：求：s=1+2+3+…+100#include<stdio.h>voidmain(void){ints,i;

for(s=0,i=1;i<=100;i++)

{s=s+i;

}

printf(“s=%d”,s);}在for循環(huán)中，e1、e2、e3都可以省略！e1省略s=0,i=1;e3省略i++；第15頁，共31頁，2023年，2月20日，星期三概念：在一個循環(huán)的循環(huán)體內(nèi)又包含一個完整的循環(huán)稱為循環(huán)的嵌套。打印99乘法表。#include<stdio.h>/*test5.c*/voidmain(void){inti,j;for(i=1;i<=9;i++){for(j=1;j<=9;j++){printf(“%4d“,i*j);}printf(“\n“);}}外層循環(huán)內(nèi)層循環(huán)說明：⒈內(nèi)外層循環(huán)采用縮進形式。⒉while和do-while和for可以相互嵌套。

⒊執(zhí)行次數(shù)為內(nèi)層次數(shù)和外存次數(shù)的乘積。如何打印乘法表的一半？6.6循環(huán)的嵌套第16頁，共31頁，2023年，2月20日，星期三①循環(huán)的中斷：break語句概念：循環(huán)體中可以加分支，判斷是否繼續(xù)執(zhí)行循環(huán)，break語句可以提前結(jié)束循環(huán)。舉例：求：s=1+2+3+…+100voidmain(void)/*test13.c*/{ints,i;

for(s=0,i=1;;i++)

{s=s+i;if(i>??)break;}

printf(“s=%d”,s);}滿足條件，則退出循環(huán)。6.7循環(huán)的中斷(break)和繼續(xù)(continue)voidmain(void)/*test14.c*/{ints=0,i=1;

for(;;

)

{s=s+i;i++;if(i>??)break;}

printf(“s=%d”,s);}用goto語句如何實現(xiàn)？第17頁，共31頁，2023年，2月20日，星期三舉例：求：r=1—10的圓的面積，如圓面積大于100則中斷。for(r=1;r<=10;r++){area=pi*r*r;if(area>100)break;printf(“\n%f“,area);}

滿足條件，則退出循環(huán)。②繼續(xù)循環(huán)：continue語句

continue語句的作用是跳過本次循環(huán)剩余的循環(huán)體內(nèi)容，執(zhí)行下次循環(huán)。舉例：求1—100內(nèi)的偶數(shù)和。

s=0;for(n=1;n<=100;n++){if(n%2!=0)continue;s+=n;}滿足條件，跳過循環(huán)體，繼續(xù)循環(huán)。6.7循環(huán)的中斷(break)和繼續(xù)(continue)如果不使用continue語句,如何來實現(xiàn)?第18頁，共31頁，2023年，2月20日，星期三①條件為恒真的循環(huán)——無限循環(huán)while(1){…}do{…}while(1)；for(;;){…}靠條件控制的break語句退出循環(huán)。例：程序等待直到輸入字母A。for(;;){ch=getchar();if(ch==’A’)break;}②循環(huán)體為空語句的循環(huán)——空循環(huán)for(i=1;i<=MAX;t++);作用：程序延時?？照Z句6.7循環(huán)的中斷(break)和繼續(xù)(continue)⑶無限循環(huán)和空循環(huán)第19頁，共31頁，2023年，2月20日，星期三輸入10個自然數(shù)統(tǒng)計其中偶數(shù)的個數(shù)及偶數(shù)值和。算法框圖：start定義變量初始化循環(huán)？yes輸入偶數(shù)？yes統(tǒng)計累加nono輸出結(jié)果end#include<stdio.h>voidmain(void){inti,ix,iCount=0,iSum=0;

for(i=1;i<=10;i++){

scanf(“%d\n”,&ix);

if(ix%2==0){iSum+=ix;iCount++;}

}printf(“Num=%d\nSum=%d”,iCount,iSum);}循環(huán)結(jié)構(gòu)分支結(jié)構(gòu)輸入負數(shù)？do{if(ix<=0)printf(“dateerror”);}while(ix<=0);算法的健壯性6.8循環(huán)和分支相互嵌套第20頁，共31頁，2023年，2月20日，星期三⒈求100到200之間的所有素數(shù)（只能被1和自身整除的數(shù)）。對于自然數(shù)n，判斷其是否為素數(shù)有以下三種方法：①判斷n是否能被從2到n-1范圍內(nèi)的數(shù)整除；②判斷n是否能被從2到(int)(n/2)范圍的數(shù)整除；③判斷n是否能被從2到(int)sqrt(n)范圍的數(shù)整除；在程序設(shè)計中，經(jīng)常要記錄一些狀態(tài)，作為判斷的條件。因此需要在程序中設(shè)置一些標志，通常標志是整型變量。程序設(shè)計中標志技術(shù)的使用:如：設(shè)置變量iFlag用于記錄是否世素數(shù)，

iFlag==1是素數(shù)；

iFlag==0不是素數(shù)。比較一下各種方法的優(yōu)越性？6.9程序舉例第21頁，共31頁，2023年，2月20日，星期三s=sqrt(n);iFlag=1;i從2循環(huán)到sn%i==0iFlag=0;break;繼續(xù)循環(huán)直到退出iFlag==0?判斷某自然數(shù)n是否是素數(shù)的算法第22頁，共31頁，2023年，2月20日，星期三#include<stdio.h>/*test7.c*/#include<math.h>voidmain(void){intn,j,s,iFlag;

for(n=101;n<200;n+=2）

{

s=sqrt(n);iFlag=1;for(j=2;j<=s;j++){if(n%j==0){iFlag=0;break;}}if(iFlag)printf(“\n%d”,n);

}}0不是素數(shù)；1是素數(shù)。枚舉所有數(shù)構(gòu)造，測試條件假定n是素數(shù)。如果n能被2到s的任意數(shù)整除，設(shè)標志退出循環(huán)。如果n是素數(shù)，輸出n。程序如下：第23頁，共31頁，2023年，2月20日，星期三n為枚舉變量，枚舉初值100，枚舉終值999。測試是否滿足條件，滿足條件輸出n。#include<stdio.h>voidmain(void){intn,a,b,c;

for(n=100;n<=999;n++){

a=n/100;b=n%100/10;c=n%10;

if(a*a*a+b*b*b+c*c*c==n) printf(“\n%d”,n);

}}枚舉所有三位數(shù)構(gòu)造條件測試條件取n的百位a、十位b、個位c。

⒉求水仙花數(shù)（條件：三位數(shù)的個、十、百位的立方和等于該數(shù)。153==13+53+33）。第24頁，共31頁，2023年，2月20日，星期三36人一次搬36塊磚，男搬4，女搬2，兩個小孩抬一塊。要一次搬完。問：男、女、小孩要多少？(要求輸出所有的方案)思考題：第25頁，共31頁，2023年，2月20日，星期三3.求ex=1+x+x2/2!+…+xn/n!前n+1項之和。迭代次數(shù)i:012…n迭代公式t=t*x/i迭代初值exp=1,t=1,(i=1~n)#include<stdio.h>voidmain(void){floatexp,x,t;inti,n;

scanf(“%f,%d”,&x,&n);t=1.0;

exp=1.0;

for(i=1;i<=n;i++){

t*=x/i;

exp+=t;

}

printf(“\n%f”,exp);}迭代初值。迭代公式。迭代過程附加條件：當(dāng)|t|<10-5,結(jié)束運算。if(fabs(t)<1e-5)break;第26頁，共31頁，2023年，2月20日，星期三(0,0)yxf(x)ab面積hx迭代求積分的方法①將[a，b]分為n等份，h=(b-a)/n；②求n個梯形面積之和，第i小面積x=x+hf1=f(x)下底s=s+(f0+f1)*h/2f0=f1迭代x初值為as初值為0f0初值為f(a)

次數(shù)為n4.用梯形法求定積分第27頁，共31頁，2023年，2月20日，星期三#include<stdio.h>/*test10.c*/voidmain(void){floata,b,f0,f1,h,x,s=0.0;intn,i;scanf(“%f,%f,%d”,&a,&b,&n);h=(b-a)/n;

x=a;f0=x*x+12.0*x+4.0;

for(i=0;i<n;i++){

x=x+h;f1=x*x+12.0*x+4.0;s=s+(f0+f1)*h/2.0;f0=f1;

}

printf(“%f”,s);}迭代初值。迭代循環(huán)程序如下：第28頁，共31頁，2023年，2月20日，星期三迭代次數(shù)：i=1~n迭代初值：s=0.0,t=a迭代公式：t=t*10+a#include<stdio.h>voidmain(void){floats,t;inti,a,n;

do{scanf(“%d,%d”,&a,&n);