第五讲循环结构程序设计.ppt

第五讲 循环结构程序设计,5.1 while语句5.2 do-while语句5.3 for语句5.4 goto语句以及用goto语句构成的循环5.5 break语句和continue语句 5.6 循环的嵌套 5.7 循环结构程序设计举例,在C语言中可以用以下语句来实现循环：1.用goto语句和if语句构成循环；2.用while语句；3.用do-while语句；4.用for语句。,循环:就是在给定的条件成立时反复执行某一程序段，被反复执行的程序段称为循环体。,S=1+2+3+100,0,S,1,2,100,S+1,S,S+2,S,S+100,S,作100次加法,S+i,S,累加器,计数器,5.1 while语句,真(非零),循环体,假(零),1、while 语句的形式：while(表达式）循环体；,2、while 语句 常称为“当型”循环语句。,3、说明：,先判断表达式，后执行语句。,表达式同if语句后的表达式一样，可以是任何类型的表达式。,循环体多于一句时，用一对 括起。,while循环结构常用于循环次数不固定，根据是否满足某个条件决定循环与否的情况。,i=1;s=0;while(i=100)s=s+i;i+;printf(“n1+2+3+100=%d”,s);,循环变量的初始化计数器的初始化,累加器的初始化,循环控制条件,累加,修改循环变量,循环语句的三要素,循环次数固定的循环语句,#include stdio.h void main()float x;scanf(%f,【例5-1】输入一系列整数，判断其正负号，当输入0时，结束循环。,输入数据，为第一次判断做准备,while(x!=0),判断是否结束,if(x0)printf(+);else printf(-);scanf(%f,判断正负号,#include stdio.h void main()char ch;int num=0;ch=getchar();,【例5-2】统计从键盘输入的一行字符的个数（以回车键作为输入结束标记）。,while(ch!=n),判断是否输入结束,num+;ch=getchar();,printf(num=%dn,num);,注意,表达式在判断前，必须要有明确的值。,循环体中一般有改变条件表达式的语句。,while(表达式)后面没有分号。,5.2 do-while语句,1、do-while的形式：do 循环体；while(表达式）；,2、do-while语句 常称为“直到型”循环语句。,真(非零),循环体,假(零),3、说明：,先执行语句，后判断表达式。,第一次条件为真时，while,do-while等价；第一次条件为假时，二者不同。,【例5-3】用do-while语句编写程序统计从键盘输入的一行非空字符的个数（以回车键作为输入结束标记）。,#include stdio.hvoid main()char ch;int num=0;ch=getchar();do num+;ch=getchar();while(ch!=n);printf(num=%dn,num);,注意,在if、while语句中，表达式后面都没有分号，而在do-while语句的表达式后面则必须加分号。,do-while和while语句相互替换时，要注意修改循环控制条件。,5.3 for语句,1、for的形式：for(初始表达式1；条件表达式2；循环表达式3）循环体;,表达式1：用于循环开始前为循环变量设置初始值。,表达式2：控制循环执行的条件，决定循环次数。,表达式3：循环控制变量修改表达式。,循环体语句：被重复执行的语句。,表达式3,计算表达式1,循环体,零,非零,for的下一条语句,2、执行过程,for(i=1;i=100;i+)sum=sum+i;,例如：,它相当于以下语句：i=1;while(i=100)sum=sum+i;i+;,表达式1；,while（表达式2）,表达式3；,3、说明,三个表达式都可以是逗号表达式。,三个表达式都是任选项，都可以省略，但要注意省略表达式后，分号间隔符不能省略。,4.for语句中表达式省略的形式,（1）for语句一般形式中的“表达式1”可以省略；如：sum=0;i=1;for(;i=100;i+)sum=sum+i;,（2）表达式2省略，即不判断循环条件，循环无终止地进行下去；如：for(sum=0,i=1;i+)if(i100)break;sum=sum+i;,（3）表达式3也可以省略，但此时保证循环能正常结束如：for(sum=0,i=1;i=100;)sum=sum+i;i+;,(4)可以省略表达式1和表达式3，只有表达式2，如：i=1;sum=0;for(;i=100;)sum=sum+i;i+;,i=1;sum=0;while(i=100)sum=sum+i;i+;,相当于,while(1)循环体;即不设初值，不判断条件，循环变量不增值。无终止地执行循环体。,（5）三个表达式都可省略，如 for(;)循环体;,如：sum=0,i=1;for(;)if(i100)break;sum=sum+i;i+;,相当于,（6）循环体为空语句 对for语句，循环体为空语句的一般形式为:for(表达式1；表达式2；表达式3)；如：for(sum=0,i=1；i=100；sum+=i,i+)；,要在显示器上复制输入的字符,输入的字符为.时,结束循环。输入abcdefg.输出abcdefg.while(putchar(getchar()!=.);,（1）在进入累加前先给累加器赋初值（一般为0）；（2）用循环语句实现累加；for（循环变量赋初值；循环条件；循环变量改变规律）（3）循环体语句的设计。累加器当前值=累加器原值+循环变量当前值;,典型例题分析,【例5-4】求累加和1+2+3+1000,基本方法:,属于“累加器”类型问题。,累加器赋初值,求偶数和2+4+6+100,参考程序：,void main()long int k,s;,s=0;,for(k=1;k=1000;k+)s=s+k;,printf(s=%ld,s);,累加,思考,（1）给累乘器赋初值，一般为1；（2）用循环语句实现累乘；for（循环变量赋初值；循环条件；循环变量改变规律）（3）循环体设计。累乘器当前值=累乘器原值*循环变量当前值；,例5-5:求累乘积。如：123.100,基本方法:,属于“累乘器”类型问题。,累乘器赋初值,求n!=1 2 3 n,参考程序：,void main()double s=1;,int k;,for(k=1;k=100;k+)s=s*k;,printf(s=%lf,s);,累乘,思考,例5-6 判断一个数是否为素数?,一个数x在2，sqrt(x)范围内没有因子，我们就称其为素数（质数）,主要编程方法：循环变量终值法、标记变量法,#include math.h void main()int x,k;scanf(%d,排除法：如果有因子，不再往下判断是否是素数,循环变量终值法,for(k=2;k=sqrt(x);k+)if(x%k=0)break;,if(ksqrt(x)printf(%d is a prime,x);else printf(%d is not a prime,x);,在判断范围内无因子，程序正常终止,有因子，程序非正常终止,#include math.h void main()int x,k,f=1;scanf(%d,排除法：如果有因子，不再往下判断是否是素数,for(k=2;k=sqrt(x);k+)if(x%k=0)f=0;break;,if(f=1)printf(%d is a prime,x);else printf(%d is not a prime,x);,在判断范围内无因子，程序正常终止,有因子，程序非正常终止,标记变量法,例5-7 用0-9这十个数字可以组成多少无重复的三位数?,编程方法：“枚举法”按问题本身的性质，一一列举出该问题所有可能的解，并在逐一列举的过程中，检验每个可能解是否是问题的真正解，若是，我们采纳这个解，否则抛弃它。对于所列举的值，既不能遗漏也不能重复。,#include stdio.hvoid main()/*a,b,c代表百位、十位、个位*/int x,a,b,c,num=0;/*num存放满足条件的数的个数，注意num要赋初值*/for(x=100;x=999;x+)a=x/100;b=x/10%10;c=x%10;if(a!=b,编程方法：“递推法”,例5-8 裴波那契数列的第1、2项分别为1、1，以后各项的值均是其前两项之和。求前30项菲波那契数。,所谓递推法就是从初值出发，归纳出新值与旧值间的关系，直到求出所需值为止。新值的求出依赖于旧值，不知道旧值，无法推导出新值。数学上递推公式正是这一类问题。,f1-第一个数 f2-第二个数 f3-第三个数 f1=1;f2=1;f3=f1+f2;,以后只要改变f1,f2的值，即可求出下一个数.f1=f2;f2=f3;f3=f1+f2;,递推,void main()long f1=1,f2=1,f3;int k；,参考程序:,printf(%ldt%ldt,f1,f2);,for(k=3;k=30;k+)f3=f1+f2;printf(%ldt,f3);f1=f2;f2=f3;,注意f1、f2、f3、x 的类型,递推,1、语句形式：goto 语句标号;,例如:goto label;label:.,语句标号用标识符表示，它的定名规则与变量名相同。,5.4 goto语句以及用goto语句构成的循环,2、语句执行流程:在程序执行过程中，如果遇到goto语句，则程序执行流程无条件地转向语句标号后的语句继续执行。,3、说明,语句标号仅仅对goto 语句有效，对其它语句不影响。,同一个程序中，不允许有同名标号。,goto语句通常与条件语句配合使用。可用来实现条件转移、构成循环、跳出循环体等功能,【例5-9】分析下面程序的运行结果：,#include stdio.hvoid main()char c;loop:c=getchar();if(c=n)goto end;putchar(c);goto loop;end:printf(The endn);,程序运行情况为：123asd123asdThe end,1.break语句,(1)语句形式:break;,(2)作用:结束break所在的 switch语句。结束当前循环，跳出break所在的循 环结构。,5.5 break语句和continue语句,【例5-10】求300以内能被17整除的最大的数。,#include stdio.hvoid main()int x,k;for(x=300;x=1;x-)if(x%17=0)break;printf(x=%dn,x);,找到满足条件的最大数，结束循环,（1）语句形式:continue;,（2）语句作用:结束本次循环。,2、continue 语句,（3）语句执行流程:continue语句可以结束本次循环，即不再执行循环体中continue 语句之后的语句，转入下一次循环条件的判断与执行。,【例5-11】求300以内能被17整除的所有整数。,#include stdio.hvoid main()int x,k;for(x=1;x=300;x+)if(x%17!=0)continue;printf(%dt,x);,while(条件)语句A;break;语句 B;,真,语句B,条件,语句A,break,假,结束循环,4、break语句与continue语句的区别,至此位置,while(条件)语句A;continue;语句 B;,真,语句B,条件,语句A,continue,假,结束循环,至此位置,#include stdio.hvoid main()int a,b;for(a=1,b=1;a=10)break;if(b%3=1)b+=3;continue;printf(%dn,a);,【例5-12】分析以下程序的运行结果。,程序运行结果：4,在循环体语句中又包含有另一个完整的循环结构的形式，称为循环的嵌套。如果内循环体中又有嵌套的循环语句，则构成多重循环。,5.6 循环的嵌套,嵌套在循环体内的循环体称为内循环，外面的循环称为外循环。,while、do-while、for三种循环都可以互相嵌套。,循环语句之间的关系,真,真,外循环初始条件,内循环初始条件,内循环体,外循环条件,假,内循环条件,假,内循环循环条件,外循环循环条件,循环结束,二重循环嵌套结构执行流程,例5-13:输出图形:,*,编程分析:,采用双重循环，一行一行输出。,每一行输出步骤：一般3步。1）光标定位,3）每输完一行光标换行(n),2）输出图形。例如本题：共4行,若行号用k表示，则每一行有2*k-1个*号。,#include stdio.h void main()int k1,k2;for(k1=1;k1=4;k1+)putchar(t);for(k2=1;k2=k1;k2+)putchar(b);,for(k2=1;k2=k1*2-1;k2+)putchar(*);,putchar(n);,定位（还可以用空格的方法）,输出,5.7 循环结构程序设计举例,【例5-14】求,#include stdio.hvoid main()float s=0,f1=2,f2=1,f=1,t,n;/*累加器赋初值*/for(n=1;n=10;n+)s=s+f*f1/f2;/*累加器当前值=累加器原来的值+新的要加的数据*/f=f*(-1);t=f2;f2=f1;f1=f1+t;/*为求下一个要加的数据做准备*/printf(s=%fn,s);,【例5-15】输入任意一个整数，将其逆序输出，例如输入1234，输出4321。,include stdio.hvoid main()long y,n;scanf(%ld,【例5-16】猴子第一天摘下若干个桃子，当即吃了一半，又多吃了一个。以后每天早晨猴子都吃掉前一天剩下的一半多一个。到第5天时，猴子再去吃桃子时发现只剩下1个桃子。问第一天猴子摘了多少个桃子？,#include stdio.hvoid main()int x=1,n;for(n=4;n=1;n-)x=(x+1)*2;printf(%d,x);,【例5-17】猜数游戏：任意设置一个整数，请用户从键盘上输入数据猜想设值的数是什么，告诉用户是猜大了还是小了。10次以内猜对，用户获胜。否则，告诉用户设置的数据是什么。,#include stdio.hvoid main()int num=123,x,n;printf(hint:0num)printf(bigger!n);if(xnum)printf(smaller!n);if(n=11)printf(Lost!the number is%dn,x);,1、写出程序运行结果:void main()int i,j,x=0;for(i=0;i2;i+)x+;for(j=0;j=3;j+)if(j%2)continue;x+;x+;printf(“x=%dn”,x);,运行结果：x=8,练 习,void main()int x=1,y=0,a=0,b=0;switch(x)case 1:switch(y)case 0:a+;break;case 1:b+;break;case 2:a+;b+;break;case 3:a+;b+;printf(“a=%d,b=%dn”,a,b);,运行结果:a=2,b=1,2、将程序补充完整。以下程序从输入数据中统计正整数和负整数的个数.用输入0来结束输入.变量i存放正整数个数,变量j存放负整数的个数.void main()1 i,j,n;i=j=0;scanf(“%d”,3.百钱买百鸡.公鸡5元一只,母鸡3元一只,小鸡1元三只;一百元买一百只鸡,且公鸡,母鸡,小鸡都要有.有几种买法?void main()int i,j,k,n=0;for(i=1)for(j=2)k=100-i-j;if(3=100)n+;printf(i=%d,j=%d,k=%dn”,i,j,k);printf(“n n=%d”,n);,4、编程输出下面的数字金字塔(1到9)。,1 121 12321.12345678987654321,课后思考:,以下问题可以用穷举法编程,某旅行团有男人、女人和小孩共30人，在纽约一家小饭馆里吃饭，该饭馆按人头收费，每个男人收3美元，每个女人收2美元，每个小孩收1美元，共收取50美元。共有多少组解？(答案:11组解或9组解),本 章 小 结,1.掌握while,for及多重循环,注意!,2.掌握典型例题及方法(1)累加、连乘、判断素数、费氏数列等(2)枚举、递推方法,