《循環(huán)程序設計》課件

第5章循環(huán)控制程序設計1.目的、要求掌握實現(xiàn)循環(huán)的3種方法及其比較。掌握循環(huán)的嵌套。掌握break和continue語句的使用。2.重點、難點循環(huán)結構的靈活應用。1可整理ppt第5章循環(huán)控制程序設計1可整理ppt循環(huán)型程序設計

循環(huán)結構在程序設計中十分重要。所謂循環(huán)結構就是當給定條件成立時，反復執(zhí)行某程序段，直到條件不成立為止。給定的條件稱為循環(huán)條件，反復執(zhí)行的程序段稱為循環(huán)體。循環(huán)結構是結構化程序三種基本結構之一，可用于實現(xiàn)循環(huán)的C語句有：

goto語句+if語句

while語句

do—while語句

for語句2可整理ppt循環(huán)型程序設計循環(huán)結構在程序設計中十分重要。所謂問題提出打印整數1-10打印整數1-100打印整數1-n方法一：方法二：printf(“%d”,1);printf(“%d”,2);……printf(“%d”,10);printf(“%d%d%d…%d”,1,2,3,…10);printf(“%d”,i);i++;printf(“%d”,i);i++;……printf(“%d”,i);i++;i=1;程序段

inti=1;while(i<=10){printf("%d",i);i++;}循環(huán)不變式3可整理ppt問題提出打印整數1-10打印整數1-100打印整數1-n方法goto語句及其構成的循環(huán)goto語句為無條件轉向語句，一般形式為：

goto語句標號；語句標號的命名規(guī)則與變量名相同。

goto語句程序的可讀性差、無規(guī)律，不符合結構化程序設計原則，因而只有在萬不得已時才使用。[例]：if—goto循環(huán)main(){inti,sum=0;i=1;loop:if(i<=100) {sum=sum+i; i++; gotoloop;}printf("%d",sum);}4可整理pptgoto語句及其構成的循環(huán)goto語句為無條件轉向語句，一while結構的應用while語句用于實現(xiàn)“當型”循環(huán)結構，一般形式為：

while（條件表達式）循環(huán)體當表達式為非0時，執(zhí)行while的內嵌語句。特點：先判斷表達式，后執(zhí)行語句。

5可整理pptwhile結構的應用while語句用于實現(xiàn)“當型”循環(huán)結構，注意：循環(huán)體可以是用花括號括起的復合語句； 循環(huán)體中應有使循環(huán)趨于結束的語句，否則將進入死循環(huán)。用計數法設置循環(huán)條件時，應特別注意“邊界值”的選取。6可整理ppt注意：6可整理pptwhile語句的意義為：計算表達式的值，若表達式的值為真(非0)時，則執(zhí)行循環(huán)體語句；不斷反復，直到表達式的值為假(0)，則不執(zhí)行循環(huán)體語句，而直接轉向循環(huán)體外的第一條語句。注意，whlie語句后沒有分號(;)。

為了保證循環(huán)體可以結束，通常采用每循環(huán)一次向某種方向改變表達式的值，使得表達式的值最終可以為假。還有一種方法是在某種條件下，強行從循環(huán)體中跳出(如使用break語句)。

若表達式的值永遠為真，則循環(huán)體被不斷地執(zhí)行，也就是說，永遠不能從循環(huán)中退出，我們通常稱這種循環(huán)為“死循環(huán)”。在絕大多數情況下，都不允許死循環(huán)。PA假真A當P為真7可整理pptwhile語句的意義為：計算表達式的值，若表達計算表達式的值，為非0（邏輯真）時，重復執(zhí)行內嵌語句，每執(zhí)行一次，就判斷一次表達式的值，直到表達式的值為0時結束循環(huán)，轉去執(zhí)行while后面的語句。

當表達式為真語句N-S結構圖NY流程圖表達式非0?語句循環(huán)控制條件循環(huán)體循環(huán)不變式改變循環(huán)條件8可整理ppt計算表達式的值，為非0（邏輯真）時，重復執(zhí)行內嵌語句，每執(zhí)行【例5.2】編寫程序，求100個自然數的和即：SUM=1+2+3+…+100

sum=0sum+1sumsum+2sumsum+3sumsum+100sum循環(huán)不變式sum=sum+?main(){inti,sum;i=1;sum=0;while(i<=100)

{sum=sum+i;i++;

}printf("sum=%d\n",sum);}……

i=1，sum=0

當i<=100sum=sum+ii++輸出sumi:循環(huán)控制變量sum:累加器9可整理ppt【例5.2】編寫程序，求100個自然數的和sum=0sum+為了保證循環(huán)正常運行，應該特別注意：循環(huán)控制條件的描述控制條件的初始狀態(tài)（初始值）循環(huán)體內部對控制條件的影響10可整理ppt為了保證循環(huán)正常運行，應該特別注意：10可整理ppt用于實現(xiàn)“直到型”循環(huán)結構，一般形式為：

do

循環(huán)體

while（條件表達式）;

先執(zhí)行語句，再判斷表達式的值，直到表達式的值為0時結束循環(huán)。特點：先執(zhí)行語句，后判斷表達式。

do……while結構的應用PA假真A直到P為真

11可整理ppt用于實現(xiàn)“直到型”循環(huán)結構，一般形式為：do……while

循環(huán)體當表達式為真N-S結構圖NY循環(huán)體表達式非0？流程圖main(){inti=1,sum=0;do{sum=sum+i;i++;}while(i<=100);printf("%d\n",sum);}用do-while語句求100個自然數的和12可整理ppt循環(huán)體N-S結構圖NY循環(huán)體表達式非0區(qū)別：do-while語句先執(zhí)行循環(huán)體再判斷條件，循環(huán)體至少執(zhí)行一次；while語句先判斷條件再執(zhí)行循環(huán)體，循環(huán)體有可能一次也不執(zhí)行do—while循環(huán)體中一定要有能使表達式值趨于0的操作(如i++)，否則會出現(xiàn)死循環(huán)。

13可整理ppt區(qū)別：13可整理ppt對于do-while語句還應注意以下幾點：在if語句、while語句中，表達式后面都不能加分號，而在do-while語句的表達式后面則必須加分號；do-while語句也可以組成多重循環(huán)，而且也可以和while語句相互嵌套；在do和while之間的循環(huán)體由多個語句組成時，必須用{}括起來；do-while和while語句相互替換時，要注意修改循環(huán)控制條件；14可整理ppt對于do-while語句還應注意以下幾點：14可整理ppt例：求i+(i+1)+(i+2)+…+10,其中i由鍵盤輸入，分別用兩種語句編程while循環(huán)程序do-while循環(huán)程序#include<stdio.h>main(){inti,sum=0;scanf("%d",&i);while(i<=10){sum=sum+i;i++;}printf("i=%d,sum=%d\n",i,sum);}#include<stdio.h>main(){inti,sum=0;scanf("%d",&i);do{sum=sum+i;i++;}while(i<=10);printf("i=%d,sum=%d\n",i,sum);}15可整理ppt例：求i+(i+1)+(i+2)+…+10,其中i由鍵盤輸入例：輸入一些數，求和，直到輸入負數為止#include<stdio.h>main(){intx,sum=0;scanf("%d",&x);while(x>=0){sum=sum+x;scanf("%d",&x);}printf("sum=%d",sum);}#include<stdio.h>main(){intx,sum=0;do{scanf("%d",&x);sum=sum+x;}while(x>=0);printf("sum=%d",sum);}輸入：1，2，5，-10輸入：-10，1，2，5結果：sum=8結果：sum=-2結果：sum=0結果：sum=-1016可整理ppt例：輸入一些數，求和，直到輸入負數為止#include<st一般形式為：

for（表達式1；表達式2；表達式3）

語句

最簡單、最易理解的形式為：for（循環(huán)變量初值；循環(huán)條件；循環(huán)變量增值）語句如：for（i=1；i<=100；i++）sum=sum+i；求解表達式1表達式2語句求解表達式3for語句的下一語句for結構的語法0非017可整理ppt一般形式為：求解表達式1表達式2語句求解表達式3for語句的for語句一般格式

for(表達式1;表達式2;表達式3)

語句功能：計算表達式1的值，再判斷表達式2，如果其值為非0（邏輯真），則執(zhí)行內嵌語句(循環(huán)體)，并計算表達式3；之后再去判斷表達式2，一直到其值為0時結束循環(huán)，執(zhí)行后續(xù)語句。循環(huán)控制條件循環(huán)體循環(huán)初始條件循環(huán)變量改變18可整理pptfor語句一般格式功能：循環(huán)控制條件循環(huán)體循環(huán)初始條件循環(huán)變

for（表達式1；表達式2；表達式3）語句表達式1；while（表達式2）

{

語句表達式3；

}等價于19可整理pptfor（表達式1；表達式2；表達式3）語句表達式1；等價于N-S結構圖for(表達式1;表達式2;表達式3)

語句NY流程圖計算表達式1

計算表達式3表達式2為真?例如：main(){inti,sum;sum=0;

for(i=1;i<=100;i++)sum=sum+i;printf("sum=%d\n",sum);}可部分或全部省略,但“;”不可省略for語句用while實現(xiàn)

exp1;while(exp2){語句;exp3;}20可整理pptN-S結構圖for(表達式1;表達式2;表達式3)NY流程⑴表達式1、2、3全省略，即：

for(;;)

就等同于：while(1)，會無限循環(huán)（死循環(huán)）注意：在省略某個表達式時，應在適當位置進行循環(huán)控制的必要操作，以保證循環(huán)的正確執(zhí)行⑵省略表達式1和表達式3，即：

for（；表達式2；）

就等同于：while（表達式2）⑶省略表達式2，即：

for（表達式1；；表達式3）

就等同于：表達式1;while(1)｛…表達式3;｝21可整理ppt⑴表達式1、2、3全省略，即：注意：在省略某個表達式時，應3.限定轉向語句

break：終止循環(huán)或多路選擇結構。

continue：結束本次循環(huán)。函數調用和返回：轉向被調函數和從被調函數返回。while（）

{|break；

|}while（）

{|continue；

|}22可整理ppt3.限定轉向語句while（）while（后續(xù)語句…break;…YN表達式?后續(xù)語句…break;…表達式?YNbreak語句功能：利用break語句能夠強迫終止本層循環(huán)，轉到后續(xù)語句執(zhí)行。while語句do-while語句后續(xù)語句計算表達式3計算表達式1…break;…表達式2?YNfor語句23可整理ppt后續(xù)語句…YN表達式?后續(xù)語句…表達式?YNbreak語句功后續(xù)語句…continue;

…YN表達式?后續(xù)語句…continue;…表達式?YNcontinue語句功能：中斷循環(huán)體的本次執(zhí)行（即跳過循環(huán)體中尚未執(zhí)行的語句），立即開始執(zhí)行下一次循環(huán)。while語句do-while語句后續(xù)語句計算表達式3計算表達式1…continue;…表達式2?YNfor語句24可整理ppt后續(xù)語句…YN表達式?后續(xù)語句…表達式?YNcontinue[例]：用while語句求n項和#include<stdio.h>main(){inti,sum=0;i=1;while(i<=100){sum=sum+i;i++;}printf("%d\n",sum);}25可整理ppt[例]：用while語句求n項和#include<stdi[例]：用while語句將輸入字符原樣輸出#include"stdio.h"main(){intc;while((c=getchar())!='\n')putchar(c);}26可整理ppt[例]：用while語句將輸入字符原樣輸出#include[例]：等待按下C鍵#include"stdio.h"voidwait_a_char(){charch;printf("請輸入正確的密碼:\n");scanf("%c",&ch);while(ch!='c'){printf("密碼輸入不正確，請重輸!");scanf("%c",&ch);}return;}main(){wait_a_char();printf("passwordok!\n");}27可整理ppt[例]：等待按下C鍵#include"stdio.h"2[例]：用do……while語句求n項和main(){inti,sum=0;i=1;do{sum=sum+i;i++;}while(i<=100);printf("%d\n",sum);}28可整理ppt[例]：用do……while語句求n項和main()28可幾種循環(huán)的比較1）雖然4種循環(huán)通?？梢曰ハ啻?，但不提倡用goto循環(huán)。2）對while和do—while循環(huán)，在循環(huán)體中包含應反復執(zhí)行的操作語句；而對for循環(huán)，可將循環(huán)體中的操作全部放到表達式3中。因此for語句的功能更強，可完全代替while循環(huán)。3）對while和do—while循環(huán)，循環(huán)變量的初始化應在while和do—while語句之前完成，而for語句可在表達式1中完成。4）while和for是先判斷后執(zhí)行，do—while是先執(zhí)行后判斷。5）while、do—while、for可用break和continue控制。29可整理ppt幾種循環(huán)的比較1）雖然4種循環(huán)通常可以互相代替，但不提倡用g循環(huán)的嵌套

對于相互嵌套的循環(huán)，應遵循以下原則：

1、內外循環(huán)不得交叉；

2、外循環(huán)的控制變量不能與任何一個內循環(huán)變量相同，但幾個并列的內循環(huán)允許用相同的控制變量；

一個循環(huán)（稱為“外循環(huán)”）的循環(huán)體內包含另一個循環(huán)（稱為“內循環(huán)”）。內循環(huán)中還可以包含循環(huán)，形成多層循環(huán)。（循環(huán)嵌套的層數理論上無限制）,三種循環(huán)（while循環(huán)、do-while循環(huán)、for循環(huán)）可以互相嵌套。30可整理ppt循環(huán)的嵌套對于相互嵌套的循環(huán)，應遵循以下原則while(){┆

while()

{…}}

for(;;){┆

while()

{...}

┆}

for(;;){┆

for(;;)

┆

{....}

}

do{┆

do{...}while();

}while();

for(;;){┆

do

{...}

while();

}31可整理pptwhile()for(;;)for(;;)f#include<stdio.h>main(){inti,j;for(i=0;i<5;i++){for(j=0;j<=i;j++)printf(“%3d”,j);printf(“\n”);}}運行結果：

001012012301234

循環(huán)嵌套舉例一32可整理ppt#include<stdio.h>運行結果：循環(huán)嵌套舉例一3#include<stdio.h>main(){inti,j;for(i=1;i<=9;i++){for(j=1;j<=i;j++){printf(“%dX%d=%d”,i,j,i*j);}printf(“\n”);}}循環(huán)嵌套舉例二：打印九九乘法表運行結果：1X1=12X1=22X2=43X1=33X2=63X3=94X1=44X2=84X3=124X4=16

……33可整理ppt#include<stdio.h>循環(huán)嵌套舉例二：打印九九乘#include<stdio.h>main(){inti,j;intsum1,sum2=0;for(i=1;i<=5;i++){sum1=1;for(j=1;j<=i;j++)sum1=sum1*j;sum2=sum2+sum1;}printf(“1!+2!+3!+4!+5!=%d\n”,sum2);}循環(huán)嵌套舉例三：計算1！+2！+3！+4！+5！sum1=1;for(j=1;j<=5;j++)sum1=sum1*j;求5！34可整理ppt#include<stdio.h>循環(huán)嵌套舉例三：計算1！+#include<stdio.h>main(){intn;for(n=100;n<=200;n++){if(n%3==0) continue;printf("%d",n);}}[例]：求100~200間不能被3整除的數35可整理ppt#include<stdio.h>[例]：求100~200間#include<stdio.h>main(){inta,sum=0;printf("輸入一批數:\n");scanf("%d",&a);for(;;){if(a<0)break;sum=sum+a;scanf("%d",&a);}printf("此次輸入的正數之和是%d\n",sum);}[例]：統(tǒng)計輸入正數的和的程序36可整理ppt#include<stdio.h>[例]：統(tǒng)計輸入正數的和的#include<stdio.h>main(){inti=0;for(;;){i++;if(i==3){printf(“next,”);continue;}printf(“%d”,i);if(i==5){printf(“break,”);break;}}printf(“End!\n”);}例：一個特殊形式的循環(huán)程序運行結果：12next,45break,End!37可整理ppt#include<stdio.h>例：一個特殊形式的循環(huán)程序程序舉例例1-1求1+2+3+…+n算法：i=1tons=s+tt++i++i=1tons=s+ii++for(i=1;i<=n;i++)s=s+i;

38可整理ppt程序舉例例1-1求1+2+3+…+n算法：i程序舉例例1-2求1+1/2+1/3+…+1/n算法：i=1tons=s+tt++i++i=1tons=s+tt=1.0/ii++s=0;for(i=1;i<=n;i++)s=s+1.0/i;

39可整理ppt程序舉例例1-2求1+1/2+1/3+…+1程序舉例例1-3求1-1/2+1/3-1/4…1/n算法：i=1tons=s+tt=1.0/ii++i=1tons=s+tt=1.0/i*flagflag=(-1)*flagi++s=0;flag=1;for(i=1;i<=n;i++){s=s+1.0/i*flag;flag=-flag;}

40可整理ppt程序舉例例1-3求1-1/2+1/3-1/4算法：i=1tons=s+tt=1.0/ii++i=1tons=s+tt=1.0/i*flagflag=(-1)*flagi++s=0;t=1;tt=1;flag=1;for(i=1;i<=n;i++){s=s+1.0/tt*flag;flag=-flag;tt=2*i+1;}

例1-4求1-1/3+1/5-1/7…1/ni=1tons=s+tt=1.0/tt*flagflag=(-1)*flagtt=2*i+1i++i=1tons=s+tt=1.0/(2*i-1)*flagflag=(-1)*flagi++s=0;t=1;tt=1;flag=1;for(i=1;i<=n;i++){s=s+1.0/(2*i-1)*flag;flag=-flag;}

41可整理ppt算法：i=1tons=0;t=1;tt=1;flag=1算法：i=1tons=s+tt=i/(i+1)i++i=1tons=s+tt=i/(i+1)*flagflag=(-1)*flagi++s=0;flag=1;for(i=1;i<=n;i++){s=s+1.0*i/(i+1)*flag;flag=-flag;i++;}

例1-5求s=1/2-2/3+3/4-4/5+……(-1)n-1n/(n+1)42可整理ppt算法：i=1tons=0;flag=1;例1-54#include<math.h>#include<stdio.h>main(){intflag=1;floats,t,tt,pi;s=0;t=1.0;tt=1.0;while((fabs(t))>=1E-6){s=s+t;tt=tt+2;flag=-flag;t=1.0/tt*flag;}pi=s*4;printf("pi=%10.7f\n",pi);}例2-1求1-1/3+1/5-1/7…,直到最后一項的絕對值<10-6算法：while|t|>=1E-6s=s+tt=1.0/tt*flagflag=(-1)*flagtt=tt+243可整理ppt#include<math.h>例2-1求1-1/3+1例3-1求n!算法：i=1tons=s*tt++i++i=1tont=t*ii++t=1;for(i=1;i<=n;i++)t=t*i;

44可整理ppt例3-1求n!算法：i=1tont=1;44可整理p例3-2求xn算法：i=1tont=t*xi++#include<stdio.h>main(){intn=10,x,i;longintt=1;scanf("%d",&x);for(i=1;i<=n;i++)t=t*x;printf("%d的%d次方是:%d\n",x,n,t);}

45可整理ppt例3-2求xn算法：#include<stdio.h>4#include<stdio.h>main(){intx1,x2,i,t;x1=x2=1;printf("%d%d",x1,x2);for(i=1;i<=18;i++){t=x1+x2;printf("%d",t);x1=x2;x2=t;}printf("\n");}例4-1輸出Fibonacci數列前20個數1，1，2，3，5，8，13，…x1x2tx1x2t算法：x1=x2=1;t=x1+x2;x1=x2;x2=t;x1x2t46可整理ppt#include<stdio.h>例4-1輸出Fibona例5-1求最大數abcmaxmaxmax循環(huán)不變式scanf(“%d”,&x)xmax#include<stdio.h>main(){inta,b,c,max;printf("inputa,b,c:\n");scanf("%d%d%d",&a,&b,&c);max=a;if(max<b)max=b;if(max<c)max=c;printf("maxis%d",max);}47可整理ppt例5-1求最大數abcmaxmaxmax循環(huán)不變式#inc例5-2輸入一個正整數n，再輸入n個數，輸出n個數中的最大數abcmaxmaxmax循環(huán)不變式scanf(“%d”,&x)xmax…max#include<stdio.h>main(){inti,x,n,max;printf("inputn:\n");scanf("%d",&n);if(n>0){scanf("%d",&x);max=x;for(i=1;i<n;i++){scanf("%d",&x);if(max<x)max=x;}printf("maxis%d",max);}}48可整理ppt例5-2輸入一個正整數n，再輸入n個數，輸出n個數中的最大#include"math.h"main(){inti,m;scanf("%d",&m);for(i=2;i<m;i++)if(m%i==0)break;if(i>=m)printf("%disaprimenumber\n",m);elseprintf("%disnotaprimenumber\n",m);}例6-1判斷m是否是素數算法：除了1和m，不能被其它整數整除

m%2%3%4%5…%(m-1)是素數&&!=0!=0!=0!=0!=0不是素數||==0==0==0==0==0循環(huán)結束兩個出口：

1、自然結束!(i<m)即i>=m2、強制終止(m%i==0)break49可整理ppt#include"math.h"例6-1判斷m是否是素#include"math.h"main(){intm,k,i,n=0;for(m=101;m<=200;m=m+2){if(n%10==0)printf("\n");k=sqrt(m);for(i=2;i<=k;i++)if(m%i==0)break;if(i>=k+1){printf("%d",m);n=n+1;}}printf("\n");}例6-2求100-200間的全部素數50可整理ppt#include"math.h"例6-2求100-200例7-1將一個正整數逆序輸出123455432112345%10=512345/10=12341234%10=41234/10=123123%10=3123/10=1212%10=212/10=11%10=11/10=0結束循環(huán)不變式：x%10x=x/10循環(huán)條件：x!=0scanf(“%d”,&x)while(x!=0){digit=x%10;x=x/10;printf(“%d”,digit);}51可整理ppt例7-1將一個正整數逆序輸出12345543211循環(huán)編程注意事項：寫出循環(huán)不變式和循環(huán)條件，其中循環(huán)條件包括：指定循環(huán)次數、判斷某項的值、輸入一個特殊數作為結束。循環(huán)分類：求和、求積求最大值、最小值Fibonacci數列，數列中某項的值與前若干項有關判斷素數、完數拆分一個整數輸入一些字符，統(tǒng)計7.窮舉法

52可整理ppt循環(huán)編程注意事項：循環(huán)分類：52可整理ppt#include<stdio.h>main(){intn=0;printf("輸入一行字符:\n");while(getchar()!='\n')n++;printf("%d",n);}1.統(tǒng)計從鍵盤輸入一行字符的個數課堂練習53可整理ppt#include<stdio.h>1.統(tǒng)計從鍵盤輸入一行字符#include<stdio.h>main(){intn=100;while(n){printf(“%d”,n);n--;}}2.在屏幕上從大到小輸出100以內的整數54可整理ppt#include<stdio.h>2.在屏幕上從大到小輸出1程序一

#include<stdio.h>main(){inti,j=1;for(i=1;i<=5;i++){printf("%d",i);j++;}printf("\n*****\n");pri