大一C语言第六章讲义.ppt

第6章 循环控制,学习目的与要求：1了解由goto语句以及用goto语句构成循环；2熟练掌握while语句和do while语句构成的循环；3熟练掌握for语句构成的循环，并区分在C语言中与在其它语言中不同的使用方法；4了解continue语句与break语句的使用方法；5掌握循环嵌套,概述循环结构是程序中一种很重要的结构。其特点是，在给定条件成立时，反复执行某程序段，直到条件不成立为止。给定的条件称为循环条件，反复执行的程序段称为循环体。语言提供了多种循环语句，可以组成各种不同形式的循环结构。C语言可实现循环的语句：用goto 和 if 构成循环while 语句do while 语句 for 语句,一、goto语句以及用goto语句构成循环二、while语句三、do-while语句四、for语句五、循环的嵌套六、break和continue语句七、程序举例八、本章小结,结束,基本内容,一、goto语句及用goto构成循环 goto语句是一种无条件转移语句,与BASIC中的goto语句相似。goto 语句的使用格式为:goto 语句标号；.标号：语句；其中标号是一个有效的标识符,这个标识符加上一个“:”一起出现在函数内某处,执行goto语句后,程序将跳转到该标号处并执行其后的语句。另外标号必须与goto语句同处于一个函数中,但可以不在一个循环层中。通常goto语句与if条件语句连用,当满足某一条件时,程序跳到标号处运行。goto语句通常不用,主要因为它将使程序层次不清,且不易读,但在多层嵌套退出时,用goto语句则比较合理。,【例6.1】用goto语句和if语句构成循环,实现,#include main()int i,sum=0;i=1;loop:if(i=100)sum+=i;i+;goto loop；;printf(%d,sum);,sum=0+1sum=1+2=3sum=3+3=6sum=6+4sum=4950+100=5050,返回,二、while语句while语句的一般形式为：while(表达式)语句其中表达式是循环条件，语句为循环体。while语句的语义是：计算表达式的值，当值为真(非0)时，执行循环体语句。其执行过程可用下图表示。,特点：先判断表达式，后执行循环体说明：循环体有可能一次也不执行循环体可为任意类型语句下列情况，退出while循环条件表达式不成立（为零）循环体内遇break,return,goto无限循环:while(1)循环体；,【例6.2】用while语句求。,用传统流程图和N-S结构流程图表示算法，见图：,#include main()int i,sum=0;i=1;while(i=100)sum=sum+i;i+;printf(%d,sum);,程序清单如下：,【例6.3】统计从键盘输入一行字符的个数。#include main()int n=0;printf(input a string:n);while(getchar()!=n)n+;printf(%d,n);,循环条件,使用while语句应注意以下几点：(1)while语句中的表达式一般是关系表达或逻辑表达式（也可以是其它表达式），只要表达式的值为真(非0)即可继续循环。(2)循环体如包括有一个以上的语句，则必须用“”括起来，组成复合语句。(3)在循环体中应有使循环趋向于结束的语句，否则该循环是死循环。,返回,三、do-while语句do-while语句的一般形式为:do 语句 while(表达式)；这个循环与while循环的不同在于:它先执行循环体中的语句,然后再判断表达式是否为真,如果为真则继续循环；如果为假,则终止循环。因此,do-while循环至少要执行一次循环语句。其执行过程可用下图表示。,特点：先执行循环体，后判断表达式说明：至少执行一次循环体dowhile可转化成while结构,【例6.5】用do-while语句求用传统流程图和N-S结构流程图表示算法，如下图：,main()int i,sum=0;i=1;do sum+=i;i+;while(i=100);printf(%d,sum);,main()int i,sum=0;i=1;while(i=100)sum+=i;i+;printf(%d,sum);,do-while与while的对比,两个程序的运行结果完全相同，都是5050。,main()int sum=0,i;scanf(“%d”,main()int sum=0,i;scanf(“%d”,例6.6 输入一个自然数。求从该自然数到10的和。,运行情况：输入1时sum=55再运行一次：输入11时：sum=0,运行情况：输入1时sum=55再运行一次：输入11时：sum=11,返回,四、for语句在C语言中，for语句使用最为灵活，它完全可以取代 while 语句。它的一般形式为:for(表达式1；表达式2；表达式3)语句它的执行过程如下：1)先求解表达式1。2)求解表达式2，若其值为真（非0），则执行for语句中指定的内嵌语句，然后执行下面第3）步；若其值为假（0），则结束循环，转到第5）步。3)求解表达式3。4)转回上面第2）步继续执行。5)循环结束，执行for语句下面的一个语句。其执行过程可用下图表示。,说明:,4)省略了“表达式1（循环变量赋初值）”和“表达式3(循环变量增量)”。例如：for(;i=100;)相当于：while(i=100)sum=sum+i;i+;sum=sum+i;i+;,(1)for循环中的“表达式1（循环变量赋初值）”、“表达式2(循环条件)”和“表达式3(循环变量增量)”都是选择项,即可以缺省,但“；”不能缺省。,1)省略了“表达式1（循环变量赋初值）”,表示不对循环控制变量赋初值。,2)省略了“表达式2(循环条件)”,则不做其它处理，便成为死循环。例如：for(i=1;i+)sum=sum+i;相当于：i=1;while(1)sum=sum+i;i+;,3)省略了“表达式3(循环变量增量)”,则不对循环控制变量进行操作,这时可在语句体中加入修改循环控制变量的语句。例如：for(i=1;i=100;)sum=sum+i;i+;,5)三个表达式都可以省略。例如：for(；)语句 相当于：while(1)语句,(2)表达式1可以是设置循环变量的初值的赋值表达式，也可以是与循环变量无关的其它表达式。例如：for(sum=0;i=100;i+)sum=sum+i;,(3)表达式1和表达式3可以是一个简单表达式也可以是逗号表达式。例如：for(sum=0,i=1;i=100;i+)sum=sum+i;或：for(i=0,j=100;i=100;i+,j-)k=i+j;,(4）表达式2一般是关系表达式或逻辑表达式，但也可以是数值表达式或字符表达式，只要其值非零，就执行循环体。例如：for(i=0;(c=getchar()!=n;i+=c);又如：for(;(c=getchar()!=n;)printf(“%c”,c);,运行结果：abcdefghij,例：#includemain()int i=0;for(;i10;i+)putchar(a+i);,例：#includemain()int i=0;for(;i10;putchar(a+i),i+);,例：#includemain()int i;for(i=0;i10;i+)putchar(a+i);,main()int i,j,k;for(i=0,j=100;i=j;i+,j-)k=i+j;printf(%d+%d=%dn,i,j,k);,#includemain()char c;for(;(c=getchar()!=n;)printf(%c,c);,返回,五、循环的嵌套,(1)while()while().,(2)do do while();.while();,(3)while()do while();.,1)三种循环可互相嵌套,层数不限2)外层循环可包含两个以上内循环,但不能相互交叉3)嵌套循环的执行流程(外循环执行一次，内循环执行一遍)4)嵌套循环的跳转禁止：从外层跳入内层跳入同层的另一循环向上跳转,例6.8：利用循环嵌套，输出九九表,#include main()int i,j;for(i=1;i10;i+)printf(%4d,i);printf(n-n);for(i=1;i10;i+)for(j=1;j10;j+)printf(j=9)?%4dn:%4d,i*j);,流程图如下页,下一页,(1)四种循环都可以用来处理同一个问题，一般可以互相代替。但一般不提倡用goto型循环。(2)while和do-while循环，循环体中应包括使循环趋于结束的语句。for语句功能最强。(3)while和do-while循环时，循环变量初始化的操作应在while和do-while语句之前完成，而for语句可以在表达式1中实现循环变量的初始化。,返回,几种循环的比较,六、break和continue语句,1.break语句,功能：在循环语句和switch语句中,终止并跳出循环体或开关体。说明：break只能终止并跳出最近一层的结构break不能用于循环语句和switch语句之外的任何其它语句之中。,例6.9从键盘上不断的输入正整数，当其和大于等于1000时，输入结束，并输出该和。main()int sum=0,x;while(1)/*设置循环*/scanf(“%d”,注意:1)break语句只能用在switch和循环语句中。2)在多层循环中,一个break语句只向外跳一层。,break语句的使用,2.continue 语句,功能：结束本次循环，跳过循环体中尚未执行的语句，进行下一次是否执行循环体的判断，该语句仅用于循环语句中。,【例6.10】#include main()int i，sum;i=sum=0;while(i100)i+;if(i=50)continue;sum+=i;printf(“The No.is%dn”,sum);,返回,continue语句的使用,七、程序举例,【例6.11】用公式 求。,#includemain()int s;float n,t,pi;t=1,pi=0;n=1.0;s=1;while(fabs(t)=1e-6)pi=pi+t;n=n+2;s=-s;t=s/n;pi=pi*4;printf(pi=%10.6fn,pi);,例 6.12 求Fibonacci数列：1，1，2，3，5，8，的前40个数,f1 f2 f3-f1,f2,f1 f2 f1 f3-f2,f1,f2,程序清单如下：#include main()long int f1,f2;int i;f1=1;f2=1;for(i=1;i=20;i+)printf(%12ld%12ld,f1,f2);if(i%4=0)printf(n);f1=f1+f2;f2=f2+f1;,【例 6.13】判断m是否素数,程序清单如下：#include#include main()int m,i,k;scanf(%d,程序清单如下：#includemain()int m,i,k,n=0;for(m=101;m=k+1)printf(“%5d”,m);n=n+1;if(n%6=0)printf(“n”);printf(“n”);,【例6.14】求100至200间的全部素数,【例 6.15】译密码,例如 Hello,world!译成密码：Lipps,asvph!,程序清单如下：#include main()char c;while(c=getchar()!=n)if(c=a,其实，对于字符的加密问题，我们可以给出一个通式，用变量 i 表示将字符移动的位置，则密文的变换如下所示：如果是大写字母，其转换公式为：ch=A+(ch-A i+26)%26;如果是小写字母，其转换公式为：ch=a+(ch-a i+26)%26;其中：加表示向后移动i个字符，减表示向前移动移动i个字符。,在循环算法中，穷举与迭代是两类具有代表性的基本应用，下面我们简单介绍如何用C语言的三种循环结构来实现这两种基本算法。1.穷举法 穷举是一种重复性算法。它的基本思想是，对问题的所有可能状态一一测试，直到找到解或将全部可能状态都测试到为止。如下例：百钱买百鸡问题：一百元买一百只鸡，五元钱买一只公鸡，三元钱买一只母鸡，一元钱买三只小鸡，一百元钱能买几只公鸡，几只母鸡，几只小鸡？搬砖问题：36块砖，36人搬，男搬4，女搬3，两个小孩抬一砖。要求一次全搬完。问男、女、小孩个若干？爱因斯坦阶梯问题：设有一阶梯，每步跨2阶，最后余1阶；每步跨3阶，最后余2阶；每步跨5阶，最后余4阶；每步跨6阶，最后余5阶；每步跨7阶，正好到阶梯顶。问共有多少台阶？,程序清单如下：main()int cock,hen,chicken;cock=1;printf(“cock hen chickenn”);while(cock=19)hen=1;while(hen=33)chicken=100-cock-hen;if(5*cock+3*hen+chicken/3.0=100)printf(“%5d%5d%5dn”,cock,hen,chicken);hen+;cock+;,百钱买百鸡问题分析：公鸡(cock)的可能取值范围为：1100（实际是119）母鸡(hen)的可能取值范围为：1100（实际是133）小鸡(chicken)的可能取之范围为：0300(实际是100-cock-hen)则解决该问题的流程图如下：,2.迭代法 迭代是一个不断用新值取代变量的旧值，或由旧值地推出变量的新值的过程。如下例：求Fibonacci数列（兔子繁殖）问题。求n!问题。迭代法求方程的根问题。下面我们分析解决上述问题,(1)求1!+2!+3!+n!分析：由于n!=n*(n-1)!因此求n!可以写出一下公式：1(n=0,1)n*fac(n-1)(n1）,fac(n)=,程序清单如下：main()long fac=1,sum=0;int i,n;scanf(“%d”,#include main()float f,f1,x;scanf(“%f”,(3)用二分法求方程2x3-4x2+3x-6=0的一个近似根。它的基本思想是：先取f(x)=0两个粗略解x1与x2。若f(x1)与f(x2)符号相反，则方程f(x)=0在区间(x1,x2)中至少有一个根。取：x3=(x1+x2)/2并在x1与x2中舍去函数值与f(x3)同号者，x3与剩下的一个粗略解组成一个新的小的含根区间。再取含根取间的中点，得到更小的含根区间，如此重复，当xn与xn-1之差小于给定的误差时，xn便是所求的近似解。其算法和流程图如下：,程序清单如下：#include main()float x1,x2,x,f1,f2,f;do scanf(“%f%f”,返回,八、本章小结,1介绍了可以实现循环的四种方法，以及四种方法中所用到的语句：goto语句、while语句、do while语句以及for语句。（本章重点与难点）2对具体的问题如何使用上述所讲语句来解决，例如百钱买百鸡问题、fibonacci问题、求方程的近似根问题等。,返回,