C語言程序設計：第5章循環(huán)結構程序設計

第五章

主要內(nèi)容5.1概述5.2goto語句以及用goto語句構成循環(huán)5.3用while語句實現(xiàn)循環(huán)5.4用do-while語句實現(xiàn)循環(huán)5.5用for語句實現(xiàn)循環(huán)5.6循環(huán)的嵌套5.7break語句continue和語句5.8程序舉例

5.1概述什么是循環(huán)？為什么要使用循環(huán)？問題1：問題2:求學生平均成績

分數(shù)相加后除以課數(shù)在許多問題中需要用到循環(huán)控制。循環(huán)結構是結構化程序設計的基本結構之一，它和順序結構、選擇結構共同作為各種復雜程序的基本構造單元。

5.2goto語句以及用goto語句構成循環(huán)

goto語句——無條件轉向語句

goto

語句標號；

例如：gotolabel_1;合法;例5.1用if語句和goto語句構成循環(huán)，求1到100的和

voidmain()

{inti，sum=0;

i=1;

loop:if(i<=100)

{sum=sum+i;

i++;

gotoloop;

}

printf("%d\\n″，sum);

}

5.3用while語句實現(xiàn)循環(huán)while語句用來實現(xiàn)“當型”循環(huán)結構。一般形式：

while(表達式)語句當表達式為非0值時，執(zhí)行while語句中的內(nèi)嵌語句。其特點是:先判斷表達式，后執(zhí)行語句。例5.2求1到100的和

#include<stdio.h>

voidmain()

{inti，sum=0;

i=1;

while(i<=100)

{sum=sum+i;

i++;

}

printf(″%d\\n″，sum);

}說明：(1)循環(huán)體如果包含一個以上的語句，應該用花括弧括起來，以復合語句形式出現(xiàn).(2)在循環(huán)體中應有使循環(huán)趨向于結束的語句。

運行結果：5050

6.3用while語句實現(xiàn)循環(huán)注意：循環(huán)體如果包含一個以上的語句，應該用花括弧括起來，以復合語句形式出現(xiàn)。在循環(huán)體中應有使循環(huán)趨向于結束的語句。如果無此語句，則i的值始終不改變，循環(huán)永不結束。

5.4用do-while語句實現(xiàn)循環(huán)

do-while語句的特點:先執(zhí)行循環(huán)體，然后判斷循環(huán)條件是否成立。一般形式:

do

循環(huán)體語句

while(表達式)；執(zhí)行過程：先執(zhí)行一次指定的循環(huán)體語句，然后判別表達式，當表達式的值為非零(“真”)時，返回重新執(zhí)行循環(huán)體語句，如此反復，直到表達式的值等于0為止，此時循環(huán)結束。例6.3求1到100的和

#include<stdio.h>

voidmain()

{inti，sum=0;

i=1;

do

{sum=sum+i;

i++;

}

while(i<=100);

printf("%d\\n″，sum)；

}運行結果：5050

5.4用do-while語句實現(xiàn)循環(huán)while語句和用do-while語句的比較:在一般情況下，用while語句和用do-while語句處理同一問題時，若二者的循環(huán)體部分是一樣的，它們的結果也一樣。但是如果while后面的表達式一開始就為假(0值)時，兩種循環(huán)的結果是不同的。例6.4while和do-while循環(huán)的比較

(1)#include<stdio.h>(2)#include<stdio.h>

voidmain()voidmain()

{intsum=0，i;{intsum=0，i;

scanf(“%d″，&i);scanf(”%d″，&i);

while(i<=10)do

{sum=sum+i;{sum=sum+i;

i++;i++;

}while(i<=10);

printf(“sum=%d\\n″

，sum);

}printf(“sum=%d\\n”,sum);

}運行結果：1↙sum=55再運行一次：

11↙sum=0運行結果：1↙sum=55再運行一次：

11↙sum=11說明：(1)當while后面的表達式的第一次的值為“真”時，兩種循環(huán)得到的結果相同。否則，二者結果不相同。

5.5用for語句實現(xiàn)循環(huán)C語言中的for語句使用最為靈活，不僅可以用于循環(huán)次數(shù)已經(jīng)確定的情況，而且可以用于循環(huán)次數(shù)不確定而只給出循環(huán)結束條件的情況，它完全可以代替while語句。一般形式:

for(表達式1；表達式2；表達式3)語句

5.5用for語句實現(xiàn)循環(huán)for語句的執(zhí)行過程：

(1)先求解表達式1。

(2)求解表達式2，若其值為真(值為非0)，則執(zhí)行for語句中指定的內(nèi)嵌語句，然后執(zhí)行下面第(3)步。若為假(值為0)，則結束循環(huán)，轉到第(5)步。

(3)求解表達式3。

(4)轉回上面第(2)步驟繼續(xù)執(zhí)行。

(5)循環(huán)結束，執(zhí)行for語句下面的一個語句

5.5用for語句實現(xiàn)循環(huán)表達式2?執(zhí)行語句成立不成立執(zhí)行for循環(huán)之后的語句執(zhí)行表達式3執(zhí)行表達式1循環(huán)初始條件循環(huán)控制條件循環(huán)體for語句等價于下列語句：表達式1；while（表達式2）{語句；表達式3；}

5.5用for語句實現(xiàn)循環(huán)

for語句最簡單的形式：for(循環(huán)變量賦初值；循環(huán)條件；循環(huán)變量增值)

例如:for(i=1;i<=100;i++)sum=sum+i;相當于：

i=1;while(i<=100){sum=sum+i;i++;}

用for語句簡單、方便。

5.5用for語句實現(xiàn)循環(huán)說明：(1)for語句的一般形式中的“表達式1”可以省略，此時應在for語句之前給循環(huán)變量賦初值。注意省略表達式1時，其后的分號不能省略。如

for(；i<=100;i++)sum=sum+i;

執(zhí)行時，跳過“求解表達式1”這一步，其他不變。

5.5用for語句實現(xiàn)循環(huán)說明：(2)如果表達式2省略，即不判斷循環(huán)條件，循環(huán)無終止地進行下去。也就是認為表達式2始終為真。例如：for(i=1;;i++)sum=sum+i;

表達式1是一個賦值表達式，表達式2空缺。它相當于：

i=1;while(1){sum=sum+1;i++;}

5.5用for語句實現(xiàn)循環(huán)說明：(3)表達式3也可以省略，但此時程序設計者應另外設法保證循環(huán)能正常結束。如：

for(i=1;i<=100;){sum=sum+i;i++;}

在上面的for語句中只有表達式1和表達式2，而沒有表達式3。i++的操作不放在for語句的表達式3的位置處，而作為循環(huán)體的一部分，效果是一樣的，都能使循環(huán)正常結束。

5.5用for語句實現(xiàn)循環(huán)說明：表達式1和表達式3可以是一個簡單的表達式，也可以是逗號表達式，即包含一個以上的簡單表達式，中間用逗號間隔。如：

for(sum=0，i=1;i<=100;i++)sum=sum+i;或

for(i=0，j=100;i<=j;i++，j--)k=i+j；

表達式1和表達式3都是逗號表達式，各包含兩個賦值表達式，即同時設兩個初值，使兩個變量增值.

5.5用for語句實現(xiàn)循環(huán)說明：①for(i=0;(c=getchar())!=′＼n′;i+=c);

在表達式2中先從終端接收一個字符賦給c，然后判斷此賦值表達式的值是否不等于′＼n′(換行符)，如果不等于′＼n′，就執(zhí)行循環(huán)體。注意：此for語句的循環(huán)體為空語句，把本來要在循環(huán)體內(nèi)處理的內(nèi)容放在表達式3中，作用是一樣的?？梢奻or語句功能強，可以在表達式中完成本來應在循環(huán)體內(nèi)完成的操作。

6.5用for語句實現(xiàn)循環(huán)說明：②for(;(c=getchar())!=′＼n′;)

printf(″%c″，c);for語句中只有表達式2，而無表達式1和表達式3。其作用是每讀入一個字符后立即輸出該字符，直到輸入一個“換行”為止。請注意，從終端鍵盤向計算機輸入時，是在按Enter鍵以后才將一批數(shù)據(jù)一起送到內(nèi)存緩沖區(qū)中去的。運行情況：Computer↙(輸入)Computer(輸出)而不是Ccoommppuutteerr

5.6循環(huán)的嵌套一個循環(huán)體內(nèi)又包含另一個完整的循環(huán)結構稱為循環(huán)的嵌套。內(nèi)嵌的循環(huán)中還可以嵌套循環(huán)，這就是多層循環(huán)。三種循環(huán)(while循環(huán)、do-while循環(huán)和for循環(huán))可以互相嵌套。

5.6循環(huán)的嵌套下面幾種都是合法的形式：(1)

while()(2)do(3)for(;;){…{…{while()dofor(;;){…}{…}{…}}while();}}while();

5.6循環(huán)的嵌套(4)

while()(5)for(;;)(6)do{…{…{…do{…}while()for(;;){}while(){}…{…}…}}}while()

5.7break語句和continue語句

例:floatpi=3.14159;for(r=1;r<=10;r++){area=pi*r*r;if(area>100)break;

printf(″r=%f,area=%f\n″，r,area);}

程序的作用是計算r=1到r=10時的圓面積，直到面積area大于100為止。從上面的for循環(huán)可以看到：當area>100時，執(zhí)行break語句，提前結束循環(huán)，即不再繼續(xù)執(zhí)行其余的幾次循環(huán)。

5.7break語句和continue語句

5.7continue語句

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.一般形式：

continue;

5.7break語句和continue語句

continue語句和break語句的區(qū)別

continue語句只結束本次循環(huán)，而不是終止整個循環(huán)的執(zhí)行。

while(表達式1)for

{…

if(表達式2)continue;

…}0

5.7break語句和continue語句

continue和break的區(qū)別

break語句則是結束整個循環(huán)過程，不再判斷執(zhí)行循環(huán)的條件是否成立。

while(表達式1)for

{…if(表達式2)break;…}例5.5把100～200之間的不能被3整除的數(shù)輸出。

#include<stdio.h>

voidmain()

{intn;

for(n=100;n<=200;n++)

{if(n%3==0)

continue;

printf("%d″，n);

}

}說明：當n能被3整除時，執(zhí)行continue語句，結束本次循環(huán)(即跳過printf函數(shù)語句)，只有n不能被3整除時才執(zhí)行printf函數(shù)。

5.8程序舉例

例5.6用π/4≈1-1/3+1/5-1/7+…公式求π的近似值，直到某一項的絕對值小于為止。N-S圖表示算法

例5.6求pi的近似值

#include<stdio.h>

#include<math.h>

voidmain()

{ints=1;

floatn=1.0，t=1，pi=0;

while(fabs(t)>1e-6)

{

pi=pi+t;

n=n+2;

s=-s;

t=s/n;

}

pi=pi*4;

printf(″pi=%10.6f＼n″，pi);

}運行結果：

pi=3.141594

5.8程序舉例

例5.7

求Fibonacci數(shù)列前40個數(shù)。這個數(shù)列有如下特點：第1，2兩個數(shù)為1，1。從第3個數(shù)開始，該數(shù)是其前面兩個數(shù)之和。即:F(1)=1(n=1)F(2)=1(n=2)F(n)=F(n-1)+F(n-2)

(n≥3)

算法如圖所示:例5.7求Fibonacci數(shù)列前40個數(shù)。

#include<stdio.h>

voidmain()

{longintf1，f2;

inti;

f1=1;f2=1;

for(i=1;i<=20;i++)

{printf(″%12ld%12ld″，f1，f2);

if(i%2==0)printf(″＼n″);

f1=f1+f2;

f2=f2+f1;}

}

運行結果：

11235813213455891442333776109871597258441816765109461771128657463687502512139319641831781151422983204013462692178309352457857022887922746514930352241578173908816963245986102334155

5.7程序舉例

例5.8

判斷m是否素數(shù)。算法思想:讓m被2到除，如果m能被2～之中任何一個整數(shù)整除，則提前結束循環(huán)，此時i必然小于或等于k(即)；如果m不能被2～k(即)之間的任一整數(shù)整除，則在完成最后一次循環(huán)后，i還要加1，因此i=k+1，然后才終止循環(huán)。在循環(huán)之后判別i的值是否大于或等于k+1，若是，則表明不能被2～k之間任一整數(shù)整除過，因此輸出“是素數(shù)”。例5.8判斷m是否素數(shù)。

#include<stdio.h>

#include<math.h>

voidmain()

{

intm，i，k;

scanf(″%d″，&m);

k=sqrt(m);

for(i=2;i<=k;i++)

if(m%i==0)break;

if(i>k)printf("%disaprimenumber＼n″，m);

elseprintf("%disnotaprimenumber＼n″，m);

}

運行結果：

17↙17is