C語言程序設計課件：循環(huán)結構

C語言程序設計

循環(huán)結構 6.1while循環(huán) 6.2do-while循環(huán) 6.3for循環(huán) 6.4循環(huán)結構嵌套 6.5轉向語句 6.5.1break語句 6.5.2continue語句 6.5.3goto語句 6.5.4return語句 6.6應用舉例

while語句的一般形式為：while(表達式)語句；while語句的語義是：計算表達式的值，當值為真(非0)時，執(zhí)行循環(huán)體語句，然后在判斷表達式，直到表達式為假（0）時結束循環(huán)。6.1while循環(huán) 使用while語句應注意以下幾點：(1)while語句中的表達式一般是關系表達式或邏輯表達式，只要表達式的值為真(非0)即可繼續(xù)循環(huán)。使用while語句應注意以下幾點：(2)循環(huán)體如包括有一個以上的語句，則必須用{}括起來，組成復合語句。(3)應注意循環(huán)條件的選擇以避免死循環(huán)。如:inta,n=0;while(a=1)printf("%d",n++);例6-2利用輾轉相除法求解兩個整數(shù)的最大公約數(shù)。問題的方法如下：①令m為兩個整數(shù)中的較大者，n為兩個整數(shù)中的較小者；②

用m除以n，令r為m除以n的余數(shù)；③若r不等于0，則令m等于n，n等于r，返回步驟②繼續(xù)；若r等于0，則n中的數(shù)值就是兩個整數(shù)的最大公約數(shù)。#include<stdio.h>voidmain(){intm,n,r,temp;

printf("輸入整數(shù)m：");

scanf("%d",&m);

printf("輸入整數(shù)n：");

scanf("%d",&n);

if(m<n) {temp=m;

m=n;

n=temp;}

r=m%n

;while(r!=0) {m=n;n=r;r=m%n;}printf("最大公約數(shù)為%d",n); }6.2do-while循環(huán)do-while語句的一般形式為：do語句；

while(表達式)；

先執(zhí)行循環(huán)體語句一次，再判別表達式的值，若為真(非0)則繼續(xù)循環(huán)，否則終止循環(huán)，do-while語句還應注意以下幾點：①在if語句，while語句中，表達式后面都不能加分號，而在do-while語句的表達式后面則必須加分號。②do-while語句也可以組成多重循環(huán)，而且也可以和while語句相互嵌套。③在do和while之間的循環(huán)體由多個語句組成時，也必須用{}括起來組成一個復合語句。④do-while和while語句相互替換時，要注意修改循環(huán)控制條件。6.2

do-while循環(huán)＃include<stdio.h>voidmain(){intnumber,digit;printf(″Inputaninteger\n″);scanf(″%d″,&number);do{digit=number%10;printf(″%d″,digit);number/=10;}while(number);printf(″\n″);}例6-4輸入一個正整數(shù)，然后按反向輸出。如輸入87654，則輸出為45678。運行結果：Inputaninteger87654456786.3for循環(huán)for語句的基本形式如下：for(<表達式e1>；<表達式e2>；<表達式e3>)

<語句s>;6.3for循環(huán)

6.3for循環(huán)例6-6for語句實現(xiàn)找出一個整數(shù)的所有因子。#include<stdio.h>voidmain(){inti=1,x;scanf("%d",&x);for(;i<=x;){if(x%i==0)printf("%3d",i);i++;}}6.3for循環(huán)在使用for語句中要注意以下幾點：(1)for語句中的各表達式都可省略，但分號間隔符不能少。(2)在循環(huán)變量已賦初值時，可省去表達式1。如果省去表達式2或表達式3則將造成無限循環(huán)，這時應在循環(huán)體內設法結束循環(huán)。下面是幾種不同的表示方法：①表達式1和表達式3是逗號表達式，如：intsum,i;for(sum=0,i=1;i<=100;i++,i++)sum+=i;其中sum=0和循環(huán)控制變量無關。

②省略表達式1和表達式3，如:intsum=0,i=1;for(;i<=100;){sum+=i;i+=2;}③三個表達式全部省略，如:intsum=0,i=1;for(;;){sum+=i;i+=2;if(i>100)break;}④省略循環(huán)體，把循環(huán)體變成空語句，原來的工作放到循環(huán)頭中完成，如inti,sum=0;for(i=1;i<=100;sum+=i,i+=2);這時應注意，原循環(huán)體中的語句一定要放在控制變量增值之前，否則就會出錯。6.3for循環(huán)(3)循環(huán)體可以是空語句。例6-7循環(huán)體是空的for語句。#include"stdio.h"voidmain(){intn=0;printf("inputastring:\n");for(;getchar()!='\n';n++);printf("%d",n);}6.4循環(huán)結構嵌套(1)while(){

…while()

{…}

…

}(2)do{

…

do

{…}while()

…

}while();(3)while(){

…

do

{…}while();

…

}(4)for(;;){

…

for(;;)

{…}

…

}(5)for(;;){

…

while(;;)

{…}

…

}(4)for(;;){

…

for(;;)

{…}

…

}

(6)do{

…

for(;;)

{…}

…

}while();6.4循環(huán)結構嵌套例6-8求出用數(shù)字0至9可以組成多少個沒有重復的兩位偶數(shù)。

＃include<stdio.h>voidmain(){intn,i,k;for(i=1;i<=9;i++){for(k=0;k<=8;k+=2)if(k!=i)printf(″n=%4d″,10*i+k);printf(″\n″);}}例6-9全班有29個學生，每個學生考6門課。要求分別統(tǒng)計出每個學生的平均成績。

main(){inti,j,score,sum;floataver;j=1;while(j<=29)

{sum=0;for(i=1;i<=6;i++){printf(“EnterNO.%dthescore%d:”,j,i);scanf(“%d”,&score);sum=sum+score;}aver=sum/6.0;printf(“NO.%daver=%5.2f\n”,j,aver);j++;}}使用循環(huán)的嵌套結構要注意以下幾點：

（1）外層循環(huán)應“完全包含”內層循環(huán)，不能發(fā)生交叉。

例如，下面這種形式是不允許的。do

{…

for{…}{…}

}while(…);

（2）嵌套的循環(huán)控制變量一般不應同名，以免造成混亂。

例如：

for(i…){

…

for(i…)

{…}

}（3）嵌套的循環(huán)要注意正確使用縮進式書寫格式來明確嵌套循環(huán)的層次關系，以增加程序的可讀性。6.5轉向語句6.5.1break語句break語句只能用在switch語句或循環(huán)語句中，其作用是跳出switch語句或跳出本層循環(huán)，轉去執(zhí)行后面的程序。由于break語句的轉移方向是明確的，所以不需要語句標號與之配合。break語句的一般形式為：break;使用break語句可以使循環(huán)語句有多個出口，在一些場合下使編程更加靈活、方便。例6-10輸出50以內的素數(shù)。素數(shù)是只能被1和本身整除的數(shù)?？捎酶F舉法來判斷一個數(shù)是否是素數(shù)。

方法一：#include<stdio.h>voidmain(){intn,i;for(n=2;n<=50;n++){for(i=2;i<n;i++)if(n%i==0)break;if(i>=n)printf("%4d",n);}}6.5.2continue語句continue語句是截斷循環(huán)體中的部分語句，使其不執(zhí)行。作用為結束本次循環(huán)，即跳過循環(huán)體中下面尚未執(zhí)行的語句，接著進行下一次是否執(zhí)行循環(huán)的判定。continue語句只能用在循環(huán)體中。一般格式是：continue;結束本次循環(huán)，即不再執(zhí)行循環(huán)體continue語句之后的語句，轉入下一次循環(huán)條件的判斷與執(zhí)行。本語句只結束本層本次的循環(huán)，并不跳出循環(huán)?？梢杂胋reak語句跳出循環(huán)，用continue語句結束本次循環(huán)。例6-11輸出100至200之間不能被5整除的數(shù)。#include<stdio.h>voidmain(){intn;for(n=100;n<=200;n++){if(n%5==0)continue;printf("%d",n);}}6.5.3goto語句goto語句也稱為無條件轉移語句。其一般格式如下：goto語句標號；其中語句標號是按標識符規(guī)定書寫的符號，放在某一語句行的前面，標號后加冒號(：)。語句標號起標識語句的作用，與goto語句配合使用。如：label:i++;loop:while(x<5);6.5.4return語句return語句的一般形式是：return[(表達式)]；方括號的意思是里面的內容可以省略。因而return語句有兩種使用形式：return;和return(表達式)；表達式可以括起來，也可以不括，下面的幾種使用形式都是合法的：return;return0;return(i);return(a>b?a:b)；return語句主要用在函數(shù)中，用來結束函數(shù)的執(zhí)行，把控制轉向函數(shù)調用點。若在主函數(shù)main中，則結束程序的運行。(1)有多個return語句的函數(shù)：floatmax(floatx,floaty){if(x>y)returnx;elsereturny;}(2)無return語句的函數(shù)：voidnext(charc){putchar(c+1);}6.6循環(huán)結構應用舉例1.遞推法這類問題具有的共同特點是：前后項存在一定的關系，即后項可由前項推導出。主要指有通項公式的各類級數(shù)、數(shù)列等。遞推法的思路是：后項可由前項導出；找出了前后項關系后，就可應用循環(huán)結構實現(xiàn)算法。關鍵是找前后項關系。例6-13求1-2+3-4+5-...-100的和。①設定項號，定義變量，找前后項關系，這是關鍵的一步。項號n=1,2,3,4,5,...sum=1-2+3-4+5-...–100前后項關系為n=n+1，比較簡單。生成的數(shù)n有正負號，且有規(guī)律：奇數(shù)為正，偶數(shù)為負，可用if語句判別；這里定義一個變量s幫助判別。②構造循環(huán)結構求解這類題目，循環(huán)體總要執(zhí)行多次，采用dowhile循環(huán)結構。do{n=n+1;s=-s;sum=sum+s*n;}while(n<100);③設置變量初值

設置變量初值是保證正確計算出第一項值。十分明顯，各變量的初值為：n=0;sum=0;s=-1;④靜態(tài)檢查跟蹤三步左右，如果結果是正確的，一般情況下，可斷定算法是正確的。語句

第一步

第二步

第三步n=n+1;

1 2 3s=-s 1 -1 1sum=sum+s*n; 1 -1 2通過上述分析，確定了數(shù)據(jù)，定義了有關變量和類型，完成了算法設計。程序如下：#include<stdio.h>voidmain(){ intsum=0,n=0,s=-1;do { n++;s=-s;sum+=s*n; }while(n<100); printf("1-2+3-4+...-100=%d\n",sum);}例6-13求1-2+3-4+5-...-100的和。2.迭代法下列問題具有的共同特點是：已知迭代公式和誤差公式，可直接應用循環(huán)結構，按迭代公式計算一個新根，并與前一個根比較，直到滿足誤差為止。例如求a1/2

的近似值：

迭代公式：xn+1=(xn+a/xn)/2

誤差公式：|xn+1-xn|<=EPS例6-15求a1/2的近似值。定義原根x0表示xn，新根x1表示xn+1，其類型取double。先以求21/2根為實例，按迭代法循環(huán)計算三次，觀察根值的變化趨勢。a為2，定義一個新根x1=a/2，其初值為1.0，循環(huán)按迭代公式計算一個新根：語句

第一次第二次

第三次x0=x1;

1.0 1.5 1.417x1=(x0+a/x0)/2;

1.5 1.417 1.414從上面x1的各次計算值可以看出：x1值一步一步逼近21/2的根值。求解這類問題，一般都采用do…while循環(huán)結構實現(xiàn)。例6-15求a1/2的近似值。程序如下：#include<stdio.h>#include<math.h>#defineEPS1e-8voidmain(){floata;doublex0,x1;printf("讀入一個實數(shù):");scanf("%f",&a);if(a<0){printf("錯誤:輸入的實數(shù)小于0\n");exit(1);}x1=a/2;/*選定初值*/

do {x0=x1;/*前一次根值*/ x1=(x0+a/x0)/2 }while(fabs(x1-x0)>EPS);printf("迭代法sqrt(%f)=%0.8f\n",a,x1);printf("調庫函數(shù)sqrt(%f)=%0.8f\n",a,sqrt(a));

}3.枚舉法本類問題具有的共同特點是：不能用方程求解，只能一一列舉各種情況，從多種可能中選取滿足要求的一個（或一組）解。當然，也可能得出無解的結論。例6-16百雞問題：雞翁一，值錢五、雞母一，值錢三、雞雛三，值錢一，百錢買百雞，問雞翁、雞母、雞雛各幾個?分析:設雞翁、雞母、雞雛的數(shù)量分別為cocks、hens、chicks，則可得如下模型：5*cocks+3*hens+chicks/3.0=100cocks+hens+chicks=100cocks、hens、chicks都應為正整數(shù)，且它們的取值范圍應分別為：cocks:0~20(假如100元全買cocks,最多20只)hens:0~33(假如100元全買hens,最多33只)chicks:0~100(假如全買chicks,最多100只)本題的枚舉過程如下。首先從0開始，列舉cocks的各個可能值for(cocks=0;cocks<20;++cocks){S1:找滿足兩個方程的解的hens、chicksS2:輸出一組解}下面進一步用枚舉法來表現(xiàn)S1：for(hens=0;hens<33;++hens){S1.1找滿足方程的一個chicksS1.2輸出一組解}列舉的每個cocks與每個hens都可以按下式求出一個chickschicks=100-cocks-hens因此，只要該chicks滿足另一個方程

5*cocks+3*hens+chicks/3.0=100可以得到一組滿足題意的cocks、hens和chick