樊媛媛c語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)06循環(huán)控制

1、第六章 循環(huán)控制 6 61 1 概述概述 所謂循環(huán)控制，就是如何實(shí)現(xiàn)循環(huán)結(jié)構(gòu)所謂循環(huán)控制，就是如何實(shí)現(xiàn)循環(huán)結(jié)構(gòu)的控制問(wèn)題。的控制問(wèn)題。有有4 4種方法：種方法： 用用gotogoto語(yǔ)句和語(yǔ)句和ifif構(gòu)成循環(huán)。構(gòu)成循環(huán)。 用用whilewhile語(yǔ)句。語(yǔ)句。 用用do-whiledo-while語(yǔ)句。語(yǔ)句。 用用forfor語(yǔ)句。語(yǔ)句。6 62 2 用用gotogoto語(yǔ)句和語(yǔ)句和ifif語(yǔ)句構(gòu)成循環(huán)語(yǔ)句構(gòu)成循環(huán)例例: : 對(duì)于計(jì)算對(duì)于計(jì)算 s=1+2+3+4+5+6+7+8+9+100 s1 is+i s i+1 ii10 輸出syn s=0;s=0; i=1; i=1; label:la

2、bel:s+=i;s+=i; i+; i+; if(i=10) if(i=10) goto labelgoto label; ; printf(“%d”,s) printf(“%d”,s) ;語(yǔ)句標(biāo)號(hào) 無(wú)條件轉(zhuǎn)向語(yǔ)句 goto goto 語(yǔ)句可以構(gòu)語(yǔ)句可以構(gòu)造循環(huán)，但不主張用，造循環(huán)，但不主張用，因?yàn)樗菀灼茐慕Y(jié)構(gòu)因?yàn)樗菀灼茐慕Y(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)。化程序設(shè)計(jì)。 6 63 while3 while語(yǔ)句語(yǔ)句 whilewhile語(yǔ)句是專門(mén)用于實(shí)現(xiàn)循環(huán)控制的語(yǔ)語(yǔ)句是專門(mén)用于實(shí)現(xiàn)循環(huán)控制的語(yǔ) 句之一。句之一。 其一般形式為：其一般形式為： while (while (表達(dá)式表達(dá)式) ) 語(yǔ)句語(yǔ)句 含義：當(dāng)

3、表達(dá)式的值為非含義：當(dāng)表達(dá)式的值為非0 0時(shí)，執(zhí)行循環(huán)體，時(shí)，執(zhí)行循環(huán)體，否則執(zhí)行后續(xù)語(yǔ)句。否則執(zhí)行后續(xù)語(yǔ)句。語(yǔ)句關(guān)鍵 表達(dá)循環(huán)條件的表達(dá)式循環(huán)體 語(yǔ)句關(guān)鍵字 執(zhí)行過(guò)程執(zhí)行過(guò)程: : while (while (表達(dá)式表達(dá)式) ) 語(yǔ)句語(yǔ)句 表達(dá)式循環(huán)體0非0例：用例：用whilewhile語(yǔ)句實(shí)現(xiàn)前面算法：語(yǔ)句實(shí)現(xiàn)前面算法：eg6-1eg6-1main()main() int i=1,s=0; int i=1,s=0; while(i=10)while(i=10) s=s+i; s=s+i; i+; i+; printf(“n %d”,s); printf(“n %d”,s); 注意注意:

4、:循環(huán)體若包括一條以上的語(yǔ)句，使用花括號(hào)。循環(huán)體若包括一條以上的語(yǔ)句，使用花括號(hào)。循環(huán)體中要有使循環(huán)趨于結(jié)束的條件循環(huán)體中要有使循環(huán)趨于結(jié)束的條件i 1 0？ s=0 i=1s=s+ii=i+1yn while(i=10)while(i=10) s=s+i; s=s+i; i+; i+; 可簡(jiǎn)寫(xiě)為：可簡(jiǎn)寫(xiě)為： eg6-2eg6-2 while(i=10) s+=i+; while(i=10) s+=i+;非0（真）0（假）表達(dá)式循環(huán)體 6 64 do-while4 do-while語(yǔ)句語(yǔ)句 do-whiledo-while語(yǔ)句主要用于實(shí)現(xiàn)直到型循環(huán)。語(yǔ)句主要用于實(shí)現(xiàn)直到型循環(huán)。 其一般形式為：

5、其一般形式為： dodo 循環(huán)體循環(huán)體 while(while(表達(dá)式表達(dá)式);); 執(zhí)行過(guò)程：執(zhí)行過(guò)程：例：用例：用do-whiledo-while語(yǔ)句實(shí)現(xiàn)前面算法：語(yǔ)句實(shí)現(xiàn)前面算法：eg6-3eg6-3 main() main() int i=1,s=0; int i=1,s=0; dodo s+=i+;s+=i+; while(i=10);while(i=10); printf(“n%d”,s); printf(“n%d”,s); 真s=0i=1i10?s=s+ii=i+1假do-while與與while語(yǔ)句的區(qū)別語(yǔ)句的區(qū)別#include void main()int s=0,i;sc

6、anf(%d,&i);while(i=10)s+=i+;printf(%dn,s); eg6-4#include void main()int s=0,i;scanf(%d,&i);dos+=i+;while(i=10);printf(%dn,s); eg6-5輸入的輸入的i：10dowhile能方便的實(shí)現(xiàn)“直到型”循環(huán)，但應(yīng)將條件取反。 0 s 1 i 輸出s s+i s i+1 i 直到i10直到型main()main() int i=1,s=0; int i=1,s=0; dodo s+=i+; s+=i+; while(i=10);while(i=10); printf(“n%d”,s

7、); printf(“n%d”,s); 假表達(dá)式2求解表達(dá)式1循環(huán)體求解表達(dá)式3真 6 65 for 5 for 語(yǔ)句語(yǔ)句 forfor語(yǔ)句是一種使用最為靈活，并語(yǔ)句是一種使用最為靈活，并且是用得最多的循環(huán)控制語(yǔ)句，且是用得最多的循環(huán)控制語(yǔ)句，其一般形式為：其一般形式為：for(for(表達(dá)式表達(dá)式1;1;表達(dá)式表達(dá)式2;2;表達(dá)式表達(dá)式3)3) 循環(huán)體循環(huán)體大體含義：大體含義：對(duì)于（）中的情況執(zhí)對(duì)于（）中的情況執(zhí)行循環(huán)體內(nèi)容：行循環(huán)體內(nèi)容：表達(dá)式表達(dá)式1 1：賦初值：賦初值表達(dá)式表達(dá)式2 2：判斷循環(huán)條件是否成立：判斷循環(huán)條件是否成立表達(dá)式表達(dá)式3 3：改變循環(huán)條件（避免進(jìn)：改變循環(huán)條件（避

8、免進(jìn)入死循環(huán)）入死循環(huán)）例：用例：用forfor語(yǔ)句實(shí)現(xiàn)前面的算法：語(yǔ)句實(shí)現(xiàn)前面的算法：eg6-6eg6-6s=0;s=0;for(i=1;i=10;i+) s+=i; for(i=1;i=10;i+) s+=i; 標(biāo)準(zhǔn)形式標(biāo)準(zhǔn)形式表達(dá)式1 表達(dá)式2表達(dá)式3循環(huán)體可以理解：可以理解： 循環(huán)變量循環(huán)變量i i從初值從初值1 1開(kāi)始到終值開(kāi)始到終值1010，步長(zhǎng)為，步長(zhǎng)為1 1，重復(fù)執(zhí)，重復(fù)執(zhí)行循環(huán)體。行循環(huán)體。forfor語(yǔ)句的常見(jiàn)變化：語(yǔ)句的常見(jiàn)變化： s=0; i=1;s=0; i=1; for(;i=10;i+)s+=i; for(;i=10;i+)s+=i; s=0;s=0; f o r

9、 ( i = 1 ; i = 1 0 ; ) s + = i + + ; f o r ( i = 1 ; i = 1 0 ; ) s + = i + + ; s=0;i=1;s=0;i=1; for(;i=10;)s+=i+; for(;i=10;)s+=i+;（1 1）省略表達(dá)式）省略表達(dá)式1 1（2 2）省略表達(dá)式）省略表達(dá)式3 3（3 3）省略表達(dá)式）省略表達(dá)式1 1和和3 3for(i=1;i10) break; if(i10) break; s=10;i=10; s=10;i=10; for(;-i;) s+=i; for(;-i;) s+=i;（4 4）省略三個(gè)表達(dá)式）省略三個(gè)表達(dá)

10、式表達(dá)式表達(dá)式2 2可為任意表達(dá)可為任意表達(dá)式，值為式，值為0 0時(shí)跳出循環(huán)時(shí)跳出循環(huán)eg6-7eg6-7標(biāo)準(zhǔn)形式：標(biāo)準(zhǔn)形式：for(i=1;i=10;i+) s+=i; 循環(huán)體之前賦初值循環(huán)體內(nèi)改變循環(huán)條件循環(huán)體內(nèi)判斷循環(huán)條件eg6-8eg6-8 s=0; s=0; for(i=1,j=10;ij;i+,j-) s+=i+j; for(i=1,j=10;ij;i+,j-) s+=i+j; 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10在程序設(shè)計(jì)中在程序設(shè)計(jì)中不要不要過(guò)分追求它的多變性過(guò)分追求它的多變性ij用逗號(hào)表達(dá)式用逗號(hào)表達(dá)式多個(gè)初值修改多個(gè)循環(huán)變量例：

11、例：求求n! n!=1n! n!=1* *2 2* *3 36-9(n-1)6-9(n-1)* *n n 參照累加求和參照累加求和 eg6-9eg6-9main()main() int i,n=5 int i,n=5，s=1;s=1; for(i=1;i=n;i+)s for(i=1;i=n;i+)s* *=i;=i; printf(“n s=%d”,s); printf(“n s=%d”,s); 注意注意s s的初值。的初值。注意當(dāng)注意當(dāng)n n較大時(shí)的情況。較大時(shí)的情況。求和與連乘都是最常用的算法，要熟練掌握。求和與連乘都是最常用的算法，要熟練掌握。 例：求自然數(shù)例：求自然數(shù)1-1001-1

12、00中能被中能被3 3整除的數(shù)之和。整除的數(shù)之和。 main()main() int i,s=0; int i,s=0; printf(“n %d”,s); printf(“n %d”,s); eg6-10,eg6-11:1683eg6-10,eg6-11:1683 求能被求能被3 3整除但不被整除但不被7 7整除的數(shù)之和？整除的數(shù)之和？eg6-12:1473for(i=1;i=100;i+) s+=i;for(i=1;i=100;i+) if(i%3=0)s+=i;for(i=3;i=100;i+=3) s+=i; for(i=3;i=100;i+=3) if (i%7)s+=i; 例：求任

13、意例：求任意100100個(gè)數(shù)中的最大值。個(gè)數(shù)中的最大值。eg6-13eg6-13 main() main() int i,a,max; int i,a,max; max=?max=? for(i=1;i=100;i+) for(i=1;imax) max=a;if(amax) max=a; printf(“n max=%d”,max); printf(“n max=%d”,max); 循環(huán)體中沒(méi)有引用循環(huán)變量。循環(huán)體中沒(méi)有引用循環(huán)變量。i i的作用？的作用？ 求任意個(gè)數(shù)中的最大值？求任意個(gè)數(shù)中的最大值？eg6-14 eg6-15eg6-14 eg6-15for(i=1; ;i+)for(i=1

14、; ;i+) if(a=-9999)break;if(a=-9999)break;max=-32768/-2147483647 ;max=-32768/-2147483647 ;6.6 循環(huán)的嵌套循環(huán)的嵌套在c語(yǔ)言中，三種循環(huán)可以相互嵌套（1） while( ) (2) do (3) for( ; ; ) while( ) do for( ; ;) . . .while( ); . . . while( ); (4) while( ) (5) for( ; ;) (6) do do while( ) for( ; ;) . . .while( ); . . . . . . while( );6

15、.7 幾種循環(huán)的比較幾種循環(huán)的比較1.四種循環(huán)通常可以用來(lái)解決同一問(wèn)題,但不提倡使用goto語(yǔ)句,因?yàn)樗欠墙Y(jié)構(gòu)化語(yǔ)句;2.while和dowhile中循環(huán)體是反復(fù)執(zhí)行的部分,要有使循環(huán)趨于結(jié)束的語(yǔ)句。for中使循環(huán)趨于結(jié)束的操作在表達(dá)式3中。3.while , do while 中循環(huán)變量初始化在該語(yǔ)句之前，而for是在表達(dá)式1中；4.while, for先判斷表達(dá)式，然后再執(zhí)行語(yǔ)句，而do while先執(zhí)行語(yǔ)句，再判表達(dá)式；5.while , do while , for 可用break 跳出循環(huán)，continue是結(jié)束本次循環(huán)，而 if - goto 中不能使用break 和 conti

16、nue語(yǔ)句eg6-16 已知半徑 r , 計(jì)算圓面積area，當(dāng)area 100時(shí)結(jié)束程序的運(yùn)行。main() int r ; float pi=3.14159, area; for( r=1 ; r 100) break ; printf( “r=%d , area=%5. 2f n”, r, area); 輸出：r=1, area=3.14 r=2, area=12.57 r=3, area=28.27 r=4, area=50.27 r=5, area=78.85 / * 當(dāng) r=6時(shí)，area=113.10 故此值沒(méi)有被輸出 */6.8 break 和和 continue 語(yǔ)句語(yǔ)句6.

17、8.1 break 語(yǔ)句語(yǔ)句一般形式一般形式： break;功能功能：結(jié)束循環(huán)語(yǔ)句，轉(zhuǎn)向循環(huán)語(yǔ)句的下一語(yǔ)句，在多層循環(huán)結(jié)構(gòu)中，只退出包含它的那層循環(huán)。本語(yǔ)句僅限用于 while, do while , for, switch 語(yǔ)句6.8.2 continue語(yǔ)句語(yǔ)句一般形式一般形式：continue;功能功能：跳過(guò)循環(huán)體中后面的語(yǔ)句，進(jìn)入本循環(huán)結(jié)構(gòu)的下次循環(huán)， 在while 和 do while中立即轉(zhuǎn)到表達(dá)式進(jìn)行判斷。 在for語(yǔ)句中，轉(zhuǎn)到表達(dá)式3進(jìn)行增量，再轉(zhuǎn)到表達(dá)式2進(jìn)行判斷。eg6-17 把100 - 120之間不能被3整除的數(shù)輸出。main( )int n; for(n=100; n

18、=120; n+) if(n%3=0) printf (“ n” ); continue; printf( “%d,” , n); 運(yùn)行結(jié)果：運(yùn)行結(jié)果：100，101， 103，104，106，107， 109，110， 112，113， 115，116， 118，119，例：例：一場(chǎng)晚會(huì)要現(xiàn)場(chǎng)隨機(jī)抽取幸運(yùn)觀眾，抽一場(chǎng)晚會(huì)要現(xiàn)場(chǎng)隨機(jī)抽取幸運(yùn)觀眾，抽取辦法是由主持人隨機(jī)給定一個(gè)數(shù)字，如座位取辦法是由主持人隨機(jī)給定一個(gè)數(shù)字，如座位的行號(hào)和列號(hào)之和正好等于該數(shù)字的觀眾就是的行號(hào)和列號(hào)之和正好等于該數(shù)字的觀眾就是幸運(yùn)觀眾，已知晚會(huì)現(xiàn)場(chǎng)共有幸運(yùn)觀眾，已知晚會(huì)現(xiàn)場(chǎng)共有3030排座位，每排排座位，每排202

19、0個(gè)座位，請(qǐng)編寫(xiě)程序，從鍵盤(pán)輸入主持人隨個(gè)座位，請(qǐng)編寫(xiě)程序，從鍵盤(pán)輸入主持人隨機(jī)給定數(shù)字，輸出所有幸運(yùn)觀眾的坐號(hào)。機(jī)給定數(shù)字，輸出所有幸運(yùn)觀眾的坐號(hào)。 eg6-18 main()main() int i,j,num; int i,j,num; scanf(“%d”,&num); scanf(“%d”,&num); for(i=1;i=30;i+) for(i=1;i=30;i+) for(j=1;j=20;j+) for(j=1;j=20;j+) if(i+j=num) if(i+j=num) printf(“n%d,%d”,i,j); printf(“n%d,%d”,i,j); 注意循環(huán)的關(guān)

20、系例：百錢(qián)買(mǎi)百雞問(wèn)題。例：百錢(qián)買(mǎi)百雞問(wèn)題。 給定給定100100塊錢(qián)，要求正好買(mǎi)塊錢(qián)，要求正好買(mǎi)100100只雞，已知公只雞，已知公雞雞5 5元元/ /只，母雞只，母雞3 3元元/ /只，小雞只，小雞1 1元元/3/3只，問(wèn)公只，問(wèn)公雞、母雞和小雞應(yīng)各買(mǎi)多少只？雞、母雞和小雞應(yīng)各買(mǎi)多少只？若考慮用方程組：若考慮用方程組： x+y+z=100 x+y+z=100 5x+3y+z/3=100 5x+3y+z/3=100 是一個(gè)多解問(wèn)題。是一個(gè)多解問(wèn)題。用測(cè)試法求解的程序：用測(cè)試法求解的程序： eg6-19 main() main() int x,y,z; int x,y,z; for(x=1;x=

21、100;x+) for(x=1;x=100;x+) for(y=1;y=100;y+) for(y=1;y=100;y+) for(z=1;z=100;z+) for(z=1;z=100;z+) if(x+y+z=100&5 if(x+y+z=100&5* *x+3x+3* *y+z/3.0=100)y+z/3.0=100) printf(“n%d,%d,%d”,x,y,z); printf(“n%d,%d,%d”,x,y,z); 程序可進(jìn)一步簡(jiǎn)化為：程序可進(jìn)一步簡(jiǎn)化為： eg6-20 main() main() int x,y,z; int x,y,z; for(x=1;x=20;x+) f

22、or(x=1;x=20;x+) for(y=1;y=33;y+) for(y=1;y=33;y+) z=100-x-y; z=100-x-y; if(5 if(5* *x+3x+3* *y+z/3.0=100)y+z/3.0=100) printf(“n%d,%d,%d”,x,y,z); printf(“n%d,%d,%d”,x,y,z); 用測(cè)試法求解問(wèn)題的典型例子用測(cè)試法求解問(wèn)題的典型例子測(cè)試法求解的程序設(shè)計(jì)有兩個(gè)要點(diǎn)：測(cè)試法求解的程序設(shè)計(jì)有兩個(gè)要點(diǎn)： 通過(guò)循環(huán)列出所有可能的解。通過(guò)循環(huán)列出所有可能的解。 對(duì)所有列出的可能的解進(jìn)行條件測(cè)試。對(duì)所有列出的可能的解進(jìn)行條件測(cè)試。例：判斷一個(gè)數(shù)例

23、：判斷一個(gè)數(shù)m m是否為素?cái)?shù)。是否為素?cái)?shù)。 eg6-21main()main() int i,m; int i,m; scanf(“%d”,&m); scanf(“%d”,&m); for(i=2;im;i+) if(m%i=0)break;for(i=2;im;i+) if(m%i=0)break; if(i=m) if(i=m) printf(“n %d is a prime”,m); printf(“n %d is a prime”,m); else else printf(“n %d is not a prime”,m); printf(“n %d is not a prime”,m)

24、; 用測(cè)試法求解用測(cè)試法求解例：（習(xí)題例：（習(xí)題6.66.6） 打印出所有的打印出所有的“水仙花數(shù)水仙花數(shù)”，所謂，所謂“水水仙花數(shù)仙花數(shù)”是指一個(gè)三位數(shù)，其各位數(shù)字的是指一個(gè)三位數(shù)，其各位數(shù)字的立方和等于該數(shù)本身。如：立方和等于該數(shù)本身。如：153153是一水仙花是一水仙花數(shù)，因?yàn)閿?shù)，因?yàn)?153=1153=13 3+5+53 3+3+33 3。eg6-22main()main() int i,j,k,n; int i,j,k,n; for(n=100;n=999;n+) for(n=100;n=999;n+) i=? i=? j=? j=? k=? k=? if(i if(i* *i i*

25、 *i+ji+j* *j j* *j+kj+k* *k k* *k=n)k=n) printf(“n%d”,n); printf(“n%d”,n); 通過(guò)循環(huán)列出通過(guò)循環(huán)列出n n的所有可能的范圍的所有可能的范圍 i=n/100;k=n%10;j=n/10%10;eg6-23main()main() int i,j,k,n; int i,j,k,n; for(i=1;i=9;i+) for(i=1;i=9;i+) for(j=0;j=9;j+) for(j=0;j=9;j+) for(k=0;k=9;k+) for(k=0;k=9;k+) n=in=i* *100+j100+j* *10+k;

26、10+k; if(i if(i* *i i* *i+ji+j* *j j* *j+kj+k* *k k* *k=n)k=n) printf(“n%d”,n); printf(“n%d”,n); 通過(guò)循環(huán)列出通過(guò)循環(huán)列出i,j,ki,j,k的所有可能的范圍的所有可能的范圍main()main() int i,j; int i,j; float t,s=0; float t,s=0; for(i=1;i=20;i+) for(i=1;i=20;i+) s+=?s+=?; ; printf(“n s=%f”,s); printf(“n s=%f”,s); 用兩重循環(huán)實(shí)現(xiàn)用兩重循環(huán)實(shí)現(xiàn)s+=t;t=1

27、;t=1;for(j=1;j=i;j+) tfor(j=1;j=i;j+) t* *=j;=j;例例：（：（習(xí)題習(xí)題6.4 6.4 ） eg6-24求求s=i! =1 1！+2+2！+3+3！+4+4！+ +19+19！+20+20！20i=1用遞推法：用遞推法： 遞推公式：遞推公式：t ti i=t=ti-1i-1.i.i求求s=i! =1 1！+2+2！+3+3！+4+4！+ +19+19！+20+20！20i=1=1+(i-1)!.i = 1+ti-1.i 20i=220i=2main()main() int i,j; int i,j; float t=1,s=t; float t=1,

28、s=t; for(i= for(i=2 2;i=20;i+);i=20;i+) t=tt=t* *i;i; s+=t; s+=t; printf(“n s=%f”,s); printf(“n s=%f”,s); eg6-25例：例： 遞推公式：遞推公式： s=s= i i！1120= = + + + + + 1! 2! 3! 4! 20!1 1 1 1 1t ti i= t= ti-1 i-1 / / i ieg6-26main()main() int i,j; int i,j; float t= float t=1 1,s=t;,s=t; for(i= for(i=2 2;i=20;i+);

29、i=20;i+) t=tt=t* *i;i; s+=t; s+=t; printf(“n s=%f”,s); printf(“n s=%f”,s); t=t/i;t=t/i;習(xí)題習(xí)題6.3:6.3: s=a+aa+aaa+aaaa+aaaaa s=a+aa+aaa+aaaa+aaaaa 2+22+222+2222+22222 2+22+222+2222+22222 遞推公式：遞推公式：t ti i= t= ti-1i-1? ?t ti i= t= ti-1 i-1 * * 10+a10+aeg6-27main()main() int i,j,a=2; int i,j,a=2; float t=

30、 float t=a a,s=t;,s=t; for(i= for(i=2 2;i=5;i+);i=5;i+) t=tt=t* *10+a;10+a; s+=t; s+=t; printf(“n s=%f”,s); printf(“n s=%f”,s); 例：例：求定積分：求定積分： 數(shù)值積分?jǐn)?shù)值積分 f (x)abxsinxxdxab等分nh=b-an第i個(gè)矩形：x=?x=a+(i-1).h#include “math.h” main() int n,i; float a,b,x,y,h,s=0; scanf(“%f%f%d”,&a,&b,&n); h=(b-a)/n; for(i=1;i=n;i+