第06章循环程序设计.ppt

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1、第六章,循环结构程序设计,概述,循环:规律性的重复，即依据特定条件重复执行 基本操作,表现在程序设计中：算法中含有循环结构,例：在屏幕上输出10个*号,printf(“*n”);,又例：在屏幕上输出100，1000，10000个*号,分析,输出一个*号 putchar(*),输出1000个*号 putchar(*)执行1000次即可,分析,基本操作,为什么使用循环算法呢?,降低解题难度，减少程序代码，提高执行效率。,循环型程序设计解题关键,1、确定循环体,确定哪些操作需反复执行,2、确定循环执行条件,确定什么条件循环执行,例：在屏幕上输出1000个*号,1、确定循环体 putchar（*),2

2、、确定循环条件 i=1000(i初值为1）,计数器,i=i+1（使循环趋向于结束的操作）,又如：求1+2+3+4+.100的和,分析如下：1+2+3+4+.+99+100,部分和,部分和,部分和,和,sum=sum+i,1、确定循环体 sum=sum+i;2、确定循环执行条件 i=100初值：sum=0;i=1;,i+;,sum=0+1sum=1+2=3sum=3+3=6sum=6+4sum=4950+100=5050,if 和 goto语句,for语句,do while语句,循环语句与洗衣机,循环控制语句的作用：控制核心语句（循环体）的执行次数,循环控制语句,（用来编制循环结构程序）,whi

3、le语句,if 和 goto语句,无条件转向语句,形式：goto 语句标号;(标识符：）功能：从goto语句所在处，转向本函数内标号所在处,可用if和goto 语句构成循环,可执行语句,loop:if(p）s;goto loop;,例：编程输出1000个*号（用if和goto),分析问题，描述算法,#include main()int i=1;loop:if(i=1000)putchar(*）；i+;goto loop;,main()int sum=0,i=1;loop:if(i=100)sum=sum+i;i+;goto loop;printf(“sum is%dn”,sum);,sum=0

4、+1sum=1+2=3sum=3+3=6sum=6+4sum=4950+100=5050,while语句一般形式：,while(表达式)循环体语句；,执行流程：,简单语句复合语句空语句,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;,举例,例：编程输出1000个*号（用while),while(P)s,#include main()int i=1;while(i=100)putchar(*);i+;,又如：求1+2+3+4+.1

5、00的和,/#include void main()int i,sum=0;i=1;while(i=100)sum=sum+i;i+;printf(%d,sum);,dowhile语句一般形式：,do 循环体语句；while(表达式);,执行流程：,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,While循环,举例,例：编程输出1000个*号（用dowhile),do swhile(p)；,#include main()int i=1;do putchar(*);i+;while(i=1000);,#include main()int i,su

6、m=0;i=1;do sum+=i;i+;while(i=100);printf(%d,sum);,又如：求1+2+3+4+.100的和,while和dowhile比较,main()int i,sum=0;scanf(%d,main()int i,sum=0;scanf(%d,for语句一般形式：,for(expr1;expr2;expr3)循环体语句；,执行流程：,说明：for语句中expr1,expr2,expr3 类型任意，都可省略，但分号；不可省无限循环:for(;)；for语句可以转换成while结构,expr1;while(expr2)循环体语句；expr3;,例：编程输出1000

7、个*号（用for),for(i=1;i=1000;)putchar(*);i+;,i=1;for(;i=1000;)putchar(*);i+;,#include main()int i;for(i=1;i=1000;i+)putchar(*);,for(i=1;i=1000;putchar(*),i+);,for(循环变量赋初值；循环条件；循环变量增值)循环体语句；,break语句与continue语句(1),break语句形式：break;功能：跳出循环结构,break;,break;,break;,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

8、何其它语句之中,举例,例 break举例：输出半径为110的圆面积，面积大于100时停止,#define PI 3.14159main()int r;float area;for(r=1;r100)break;printf(r=%d,area=%.2fn,r,area);,小写字母转换成大写字母,直至输入非小写字母,#include main()int i,j;char c;while(1)c=getchar();if(c=a,continue语句形式：continue;功能：结束本次循环,break语句与continue语句(2),continue;,break;,区别,例1:,break语

9、句与continue语句(3),求1+2+3+4+5+6+7+8+9+10+的和，直至S1200。,例2:,求键盘输入若干个整数的和，直至输入-1,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);,练习程序分析,循环语句的使用规则,循环结构问题分析,本讲总结,重点掌握：,打印26个英文字母（三种语句编程）,打印26个英文字母,例4:,三种语句编程,作业：6.2、6.3、6.6,注意点：1、各

10、种控制结构的形式及功能2、如何避免死循环3、break语句和continue语句的功能,循环结构程序设计,程 序 举 例,循环型程序设计的两种典型算法（穷举法，迭代法）,穷举法（枚举法）,基本思想对问题的所有可能状态一一测试，直到找到问题的答案或将全部可能状态都测试完为止,例：录取新生,循环体 if(p)s1,循环结束条件 i10000,计数器,i=i+1,计数法循环次数已知，设置变量用来描述循环执行的次数，次数达到循环停止,例：打印出100700之间能被2整除不能被6整除的数字,穷举法举例,循环体 1、if(p)s1111111111111,循环结束条件 n700,p:n%2=0,2、n+,

11、标志法,达到某一目标后循环结束（设置标志变量）,循环结构的两种典型算法（穷举法，迭代法）,循环结构的两种典型算法（穷举法，迭代法）,穷举法举例,例：对于任意一整数，判断其是否为素数。,分析：m%n=rm:任意整数 n:2m-12 若r均不为0，则m为素数,循环体 1、r=m%n;,3、n+;,2、if(r=0)break;,循环结束条件 n,或r=0,循环结构的两种典型算法（穷举法，迭代法）,迭代法,基本思想不断用新值取代变量的旧值，或由旧值递归出新值,例：人口增长问题,例：求1*2*3*4*5,例：求1-1/2+1/3-1/4+1/5,例：求1+2+3+4.+100,sum=sum+n,例：

12、人口增长问题,迭代法举例,分析,现有人口：12亿1年以后：12*（1+2%)2年以后：(12*（1+2%）)*（1+2%）n年以后：(12*（1+2%）*.).*（1+2%）,现有人口12亿，每年按2%递增，问十年后将有多少人?,设人口数为m(初值为12亿），则其后每一年的人口数m为m*(1+2%)(注：m为上一年的人口数），m的值不断变化由旧值推出新值，反复执行m=m*(1+2%),循环体 1、m=m*(1+2%),循环结束条件 i10,计数法,2、i+,迭代问题分析关键要素,1、迭代初值 2、迭代公式3、迭代次数,又例：人口增长问题,现有人口12亿，每年按2%递增，问多少年后人口数超过23

13、亿?,1、迭代初值 m=12 2、迭代公式 m=m*(1+2%)3、迭代次数?,循环体 1、m=m*(1+2%)2、year+;(year 初值为0）,循环结束条件 m23,标志法,循环型程序设计举例,例1:,/4 求的近似值，直到最后一项的绝对值小于10-6为止,1+2+3+4+5+6+7+8+9+10+.,类似问题,解题关键：1、迭代公式 sum=sum+t;t=.2、迭代初值sum=t=3、迭代次数循环退出的条件,关键是找每一项的变化规律,迭代公式推导：pi=pi+t;,迭代初值：pi=0；n=1;s=1;t=1,t=s/n;,迭代次数：由t决定，当fabs(t)10-6 迭代结束,s=

14、-s;n=n+2;,迭代公式：sum=sum+t;n=n+2;s=-s;t=s/n;,具体分析,相一致,分子：1，-1，1，-1分母：1，3，5，7，.,例2：打印Fibonacci数列前40个数，数列具有如下特点：第1，2两个数为1，1从第三个数开始，该数是其前面两个数之和,F1=1F2=1Fn=F n-1+F n-2(n=3),迭代公式推导 F=F1+F2,F代表数列 从第三项起的某一项，F1代表该项的前两项，F2代表该项的前一项,迭代初值：F1=1,F2=1,迭代次数：由题目要求决定（可用标志法或计数法）,1,1,2,3,5,8,F1=F2F2=F,求：打印Fibonacci数列前40个

15、数（方法二）,迭代公式推导1 F=F1+F2 F1=F2 F2=F,迭代公式推导2 F1=F1+F2 F2=F1+F2,一次得到两个数，分析F1,F2的含义,思考,例3：判断m是否是素数,算法：m%n=r n:2sqrt(m)若r均不为0，则表明m是素数,循环：穷举法,例4：打印100200之间的全部素数,循环的嵌套（自己分析）,例5：译密码（输入一行字符，输出其相应密码）,算法分析：1、输入字符为c:(AV或av)转变为c+4;2、输入字符为c:(V或v之后)转变为c-22;,分析程序,例：输入China!转换为Glmre!,void main()char c;while(c=getchar

16、()!=n)if(c=a,编程练习,1、爱因斯坦的阶梯问题,设有一阶梯，每步跨2级，最后余 1级；每步跨3级，最后余2级；每步跨5级，最后余4级；每步跨6级，最后余5级；每步跨7级，正好到阶梯顶。问 至少有多少阶梯？,穷举法,设m为阶梯数 m%2=1&m%3=2&m%5=4&m%6=5&m%7=0,例 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);,例 求输入的十个整数中正数的个数及其平均值,/*ch5_12.c*/#include main()int i,num=0,a;float sum=0;for(i=0;i10;i+)scanf(%d,例（f0r)梯形法求数值积分,main()int m,n,gbs,gys;scanf();if(mn)t=n;n=m;m=t;for(gbs=m;_;gbs=gbs+m);gys=_;_;,“%d,%d”,&m,&n,gbs%n!=0,m*n/gbs,printf(“%d,%d”,gbs,gys),求两个整数的最小公倍数和最大公约数。,