C語言程序設(shè)計(jì) 課件 第4章 循環(huán)結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)

C語言程序設(shè)計(jì)第4章循環(huán)結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)脈絡(luò)導(dǎo)圖C語言程序設(shè)計(jì)技能目標(biāo)C語言程序設(shè)計(jì)（1）能熟練運(yùn)用三種循環(huán)語句編寫程序。（2）能學(xué)會解決具體問題，編寫簡單的C語言程序。（3）能解決初學(xué)者編寫程序易犯的錯誤。素質(zhì)目標(biāo)C語言程序設(shè)計(jì)（1）通過編寫程序培養(yǎng)學(xué)生耐心、細(xì)致、有條理的工作作風(fēng)，通過調(diào)試程序培養(yǎng)學(xué)生面對問題時具有自信和冷靜的心理素質(zhì)。（2）通過循環(huán)語句的學(xué)習(xí)，增強(qiáng)對學(xué)習(xí)知識的自信心，日積月累，必有收獲。（3）通過編程案例，培養(yǎng)由淺入深的思維方式和反復(fù)推敲的習(xí)慣。4.1循環(huán)程序結(jié)構(gòu)C語言程序設(shè)計(jì)循環(huán)是指使用一定條件對同一個程序段重復(fù)執(zhí)行若干次。循環(huán)體是指被重復(fù)執(zhí)行的部分（可能由若干語句組成）。while語句一般格式如下：while(表達(dá)式)語句其中，“表達(dá)式”是循環(huán)條件，“語句”是循環(huán)體，既可以是一個簡單語句，也可以是復(fù)合語句。while語句是“先判斷，后執(zhí)行”。即首先計(jì)算條件表達(dá)式的值，如果表達(dá)式的值為非0（真），則執(zhí)行循環(huán)體語句；重復(fù)上述操作，直到表達(dá)式的值為0（假）時才結(jié)束循環(huán)。如果剛進(jìn)入循環(huán)時條件就不滿足，則循環(huán)體一次也不執(zhí)行。while循環(huán)C語言程序設(shè)計(jì)【例4-1】用C語言循環(huán)控制語句如何實(shí)現(xiàn)1+2+3+…+100的值？運(yùn)行結(jié)果語句編寫sum=5050

4.1循環(huán)程序結(jié)構(gòu)intmain() { inti=1,sum=0; while(i<=100) { sum=sum+i; i++; } printf("sum=%d",sum); return0; } 程序說明：定義變量sum和變量i，分別存放累加的和及循環(huán)次數(shù)，累加和變量sum賦初值0，循環(huán)次數(shù)i賦初值1。while循環(huán)求和，先將i加到sum中，再將i自增1.反復(fù)執(zhí)行循環(huán)體，直到i大于100跳出循環(huán)。C語言程序設(shè)計(jì)【例4-2】統(tǒng)計(jì)從鍵盤輸入一行字符的個數(shù)，輸入回車符結(jié)束。運(yùn)行結(jié)果語句編寫inputastring:IloveChina!13

4.1循環(huán)程序結(jié)構(gòu)intmain() { intn=0; printf("inputastring:\n"); while(getchar()!='\n’) /*循環(huán)條件是當(dāng)輸入的字符不是回車符時執(zhí)行循環(huán)體語句*/ n++; printf("%d",n); return0; }

程序說明：程序中的循環(huán)條件為getchar()!='\n'，其意義是，只要從鍵盤輸入的字符不是回車符就繼續(xù)循環(huán)。循環(huán)體“n++”完成對輸入字符個數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)，從而程序?qū)崿F(xiàn)了對輸入一行字符的字符個數(shù)計(jì)數(shù)。4.1循環(huán)程序結(jié)構(gòu)C語言程序設(shè)計(jì)名師點(diǎn)睛（1）while語句中的表達(dá)式一般是關(guān)系表達(dá)式或邏輯表達(dá)式，只要表達(dá)式的值為真（非0）即可繼續(xù)循環(huán)。（2）循環(huán)體如果包括一條以上的語句，則必須用{}括起來，組成復(fù)合語句。（3）一定要有語句修改表達(dá)式的值，使其有結(jié)果為0的時候，否則將出現(xiàn)“死循環(huán)”。4.1循環(huán)程序結(jié)構(gòu)C語言程序設(shè)計(jì)do-while語句一般格式如下：do循環(huán)體語句while(表達(dá)式);首先執(zhí)行循環(huán)體中的語句一次，然后計(jì)算表達(dá)式的值，若為真（非0）則繼續(xù)執(zhí)行循環(huán)體，再計(jì)算表達(dá)式的值，當(dāng)表達(dá)式的值為假（0）時，終止循環(huán)，執(zhí)行do…while語句后的下一條語句。do-while循環(huán)4.1循環(huán)程序結(jié)構(gòu)C語言程序設(shè)計(jì)名師點(diǎn)睛do-while語句與while語句的區(qū)別在于do-while是先執(zhí)行后判斷，因此do-while至少要執(zhí)行一次循環(huán)體，而while是先判斷后執(zhí)行，如果條件不滿足，則一次循環(huán)體語句也不執(zhí)行。C語言程序設(shè)計(jì)【例4-3】用do-while循環(huán)求1+2+3+···+100的值。運(yùn)行結(jié)果語句編寫sum=5050

4.1循環(huán)程序結(jié)構(gòu)intmain() { inti=1,sum=0; do { sum=sum+i; i++; }while(i<=100);/*當(dāng)i小于或等于100時執(zhí)行循環(huán)體*/ printf("sum=%d",sum); return0; } 程序說明：定義變量sum和變量i，累加和變量sum賦初值0，循環(huán)次數(shù)i賦初值1。do-while循環(huán)求和，先將i加到sum中，再將i自增1。反復(fù)執(zhí)行循環(huán)體，直到i大于100跳出循環(huán)。C語言程序設(shè)計(jì)【例4-4】統(tǒng)計(jì)輸入的整數(shù)的個數(shù)（輸入-1時結(jié)束，并且-1不再統(tǒng)計(jì)在內(nèi)）。運(yùn)行結(jié)果語句編寫188-1輸入整數(shù)的個數(shù)是2

4.1循環(huán)程序結(jié)構(gòu)intmain() { inti=0,num; do { scanf("%d",&num); i++; }while(num!=-1);/*當(dāng)輸入的num不等于-1時，執(zhí)行循環(huán)體*/ printf("輸入整數(shù)的個數(shù)是%d\n",i-1); return0; }

程序說明：程序中的循環(huán)條件為while(num!=-1);其意義是，只要從鍵盤輸入的整數(shù)不是-1就繼續(xù)循環(huán)。循環(huán)體“i++”完成對輸入整數(shù)個數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)，輸出i-1，是因?yàn)楦鶕?jù)題目要求-1不能統(tǒng)計(jì)在內(nèi)。4.1循環(huán)程序結(jié)構(gòu)C語言程序設(shè)計(jì)for語句一般格式如下：for(表達(dá)式1;表達(dá)式2;表達(dá)式3) 循環(huán)體語句其中，表達(dá)式1稱為初始化表達(dá)式，用于給出循環(huán)初值；表達(dá)式2稱為條件表達(dá)式，用于給出循環(huán)條件；表達(dá)式3稱為修正表達(dá)式，用來控制變量的變化，多數(shù)情況下為自增或自減表達(dá)式，實(shí)現(xiàn)對循環(huán)變量值的修正。它是在執(zhí)行完循環(huán)體后才執(zhí)行的。for循環(huán)4.1循環(huán)程序結(jié)構(gòu)C語言程序設(shè)計(jì)名師點(diǎn)睛（1）for語句可以轉(zhuǎn)換成while結(jié)構(gòu)：（2）for語句中的各個表達(dá)式都可以省略，但分號間隔符不能少。例如，for(;表達(dá)式;表達(dá)式)省去了表達(dá)式1；for(表達(dá)式;;表達(dá)式)省去了表達(dá)式2；for(表達(dá)式;表達(dá)式;)省去了表達(dá)式3；for(;;)省去了全部表達(dá)式。（3）表達(dá)式1賦初值只執(zhí)行一次。C語言程序設(shè)計(jì)【例4-5】用for循環(huán)求1+2+3+···+100的值。運(yùn)行結(jié)果語句編寫sum=5050

4.1循環(huán)程序結(jié)構(gòu)intmain() { inti,sum=0; for(i=1;i<=100;i++) /*當(dāng)i小于等于100時執(zhí)行循環(huán)體*/ sum=sum+i; /*循環(huán)體語句*/ printf("sum=%d",sum); return0; }

程序說明：程序第1次執(zhí)行到for語句時，先執(zhí)行表達(dá)式i=1;，然后執(zhí)行表達(dá)式n<=100;，由于條件為真，故執(zhí)行循環(huán)體sum=sum+i;，最后回到for處執(zhí)行循環(huán)變量增值i++，接著又執(zhí)行n<=100;，條件為真，接著執(zhí)行sum=sum+i;，如此反復(fù)，直到條件不為真為止。C語言程序設(shè)計(jì)【例4-6】韓信點(diǎn)兵與中國剩余原理。運(yùn)行結(jié)果語句編寫韓信統(tǒng)御的士兵最少有425002名。

4.1循環(huán)程序結(jié)構(gòu)intmain(){ inti; longx=1; for(i=1;;i++) /*省略表達(dá)式2循環(huán)條件判斷*/ if(x%3==1&&x%5==2&&x%7==4&&x%13==6&&x%17==2&&x%19==10) break; else x++; printf("韓信統(tǒng)御的士兵最少有%ld名。\n",x); return0;} 程序說明：設(shè)一個正整數(shù)，被3除余數(shù)為1，被5除余數(shù)為2，被7除余數(shù)為4，被13除余數(shù)為6，被17除余數(shù)為2，被19除余數(shù)為10，求出這類數(shù)中的最小值。因此，我們可以從最小的自然數(shù)開始，一個一個地累加，如果它滿足條件，就結(jié)束循環(huán)。這樣的問題，也叫“中國剩余定理”。C語言程序設(shè)計(jì)【例4-7】編寫程序計(jì)算0.99和1.01的365次方。運(yùn)行結(jié)果語句編寫每天進(jìn)步一點(diǎn)點(diǎn)，一年后為37.783434每天懶惰一點(diǎn)點(diǎn)，一年后為0.025518

4.1循環(huán)程序結(jié)構(gòu)intmain(){ intday; doubleactive=1.01,slack=0.99; doubley1=1,y2=1; for(day=1;day<=365;day++) { y1=y1*active; y2=y2*slack; } printf("每天進(jìn)步一點(diǎn)點(diǎn)，一年后為%f\n",y1); printf("每天懶惰一點(diǎn)點(diǎn)，一年后為%f\n",y2); return0;}

4.2循環(huán)的嵌套和特殊控制語句C語言程序設(shè)計(jì)循環(huán)的嵌套是指一個循環(huán)體內(nèi)又包含另一個完整的循環(huán)結(jié)構(gòu)，也稱多重循環(huán)。循環(huán)的嵌套（1）for(){ …while(){…}…}（2）do{ … for() {…}…}while();（3）while(){ … for() {…} …}（4）for(){ … for(){…} }4.2循環(huán)的嵌套和特殊控制語句C語言程序設(shè)計(jì)（1）while語句和for語句都是先判斷后循環(huán)，而do-while語句是線循環(huán)后判斷。do-while語句循環(huán)要執(zhí)行一次循環(huán)體，而while語句和for語句在循環(huán)條件不成立時，循環(huán)體一次也不執(zhí)行。（2）while語句和do-while語句的表達(dá)式只有一個，控制循環(huán)結(jié)束的作用，循環(huán)變量的初值等都用其他語句完成；for語句可有三個表達(dá)式，不僅有控制循環(huán)結(jié)束的作用，還可給循環(huán)變量賦初值。（3）三種循環(huán)都能嵌套，而且它們之間還能混合嵌套。（4）三種循環(huán)都能用break結(jié)束循環(huán)，用continue開始下一次循環(huán)。（5）對于同一問題，三種語句均可解決，但方便程度視具體情況而異。三種循環(huán)語句的比較C語言程序設(shè)計(jì)【例4-8】編寫程序在屏幕上輸出下三角九九乘法表。運(yùn)行結(jié)果語句編寫

4.2循環(huán)的嵌套和特殊控制語句intmain(){ inti,j; /*i為行，j為列*/ for(i=1;i<=9;i++) /*i控制乘法表的行數(shù)*/ { for(j=1;j<=i;j++) /*j控制乘法表的列數(shù)*/ printf("%d*%d=%-5d",i,j,i*j); printf("\n"); /*換行*/ } return0;} 程序說明：可以設(shè)置兩個整型變量i和變量j，i為外層循環(huán)體變量，j為內(nèi)層循環(huán)體變量，讓i從1循環(huán)到9，而j從1循環(huán)到i，這樣在內(nèi)層循環(huán)內(nèi)輸出i、j和i*j的值即可。C語言程序設(shè)計(jì)【例4-9】編寫程序首先輸入正確的密碼進(jìn)入游戲，密碼輸入三次錯誤退出程序。運(yùn)行結(jié)果語句編寫

4.2循環(huán)的嵌套和特殊控制語句程序說明：先使用while循環(huán)語句控制輸入密碼的過程，如果密碼3次輸入錯誤，則給出提示信息并退出程序。密碼通過后，使用while語句控制程序流程，如果輸入的數(shù)值不等于程序給定的值，則程序一致循環(huán)運(yùn)行下去，直到猜中給定的值。在這層while內(nèi)部又用do…while語句控制輸入值的范圍，如果輸入值不在1和100之間，就要求重新輸入。通過if…else語句判斷輸入值的范圍，并給出相應(yīng)的提示信息，直到猜中給定值，程序結(jié)束。源代碼見教材C語言程序設(shè)計(jì)【例4-10】百錢百雞問題。運(yùn)行結(jié)果語句編寫

4.2循環(huán)的嵌套和特殊控制語句intmain(){ inti,j,k; for(i=0;i<=20;i++) for(j=0;j<=33;j++) for(k=0;k<=100;k++) if(i+j+k==100&&5*i+3*j+k/3==100&&k%3==0) printf("公雞數(shù)為:%d,母雞數(shù)為:%d,小雞數(shù)為：%d\n",i,j,k); return0;} 程序說明：一共要買100只雞，假設(shè)公雞、母雞和小雞的數(shù)量為i、j和k，i+j+k==100成立。每種雞的數(shù)量乘以其花的錢數(shù)之和為100文錢，5*i+3*j+k/3==100成立。而3只小雞賣1文錢，所以小雞的數(shù)量k應(yīng)該是3的倍數(shù)，k%3==0成立。4.2循環(huán)的嵌套和特殊控制語句C語言程序設(shè)計(jì)break語句只能用在循環(huán)語句和多分支選擇結(jié)構(gòu)switch語句中，當(dāng)break語句用于switch語句中時，可使程序跳出switch語句而繼續(xù)執(zhí)行switch語句下面的一個語句；當(dāng)break語句用于while語句、do…while語句和for循環(huán)語句中時，可用于從循環(huán)體內(nèi)跳出，即使程序提前結(jié)束當(dāng)前循環(huán)，轉(zhuǎn)而執(zhí)行該循環(huán)語句的下一個語句。break語句一般格式如下：break;break語句對于減少循環(huán)次數(shù)，加快程序執(zhí)行起著重要的作用。break語句C語言程序設(shè)計(jì)【例4-11】計(jì)算滿足條件的最大整數(shù)i，使得1+2+3+···+i<=10000。運(yùn)行結(jié)果語句編寫

4.2循環(huán)的嵌套和特殊控制語句intmain(){ inti,sum=0; for(i=1;;i++) { sum=sum+i; if(sum>10000) break; } printf("最大整數(shù)i為%d，使得1+2+3+...+i<=10000\n",i-1); return0;} 程序說明：由于for語句省略了表達(dá)式2，因此，如果沒有break語句，程序?qū)o限循環(huán)下去，稱為死循環(huán)。當(dāng)i為141時，sum的值為10011，if語句中的關(guān)系表達(dá)式sum>10000為“真”，于是執(zhí)行break語句，跳出for循環(huán)，執(zhí)行輸出i-1的值。最大整數(shù)i為140，使得1+2+3+···+i<=100004.2循環(huán)的嵌套和特殊控制語句C語言程序設(shè)計(jì)名師點(diǎn)睛（1）break語句需要一個特殊的條件來終止循環(huán)。在多層循環(huán)中，一個break語句只能向外跳一層。（2）break語句不能用于除循環(huán)語句和switch語句之外的任何其他語句中。4.2循環(huán)的嵌套和特殊控制語句C語言程序設(shè)計(jì)continue語句的作用為結(jié)束本次循環(huán)，即跳過循環(huán)體中尚未執(zhí)行的語句，接著進(jìn)行循環(huán)條件的判定。continue語句的一般格式如下：continue;continue語句C語言程序設(shè)計(jì)【例4-12】輸入1~50能被6整除的數(shù)。運(yùn)行結(jié)果語句編寫

4.2循環(huán)的嵌套和特殊控制語句intmain(){ intn; for(n=1;n<=50;n++) { if(n%6!=0) continue; printf("%3d",n); } return0;} 程序說明：已知循環(huán)次數(shù)的情況下，可以設(shè)循環(huán)變量n從1到50進(jìn)行循環(huán)，然后判斷每個自然數(shù)n是否能被6整除，將滿足條件“n%6==0”的數(shù)進(jìn)行輸出。6121824303642484.2循環(huán)的嵌套和特殊控制語句C語言程序設(shè)計(jì)名師點(diǎn)睛continue語句和break語句的區(qū)別如下：（1）continue語句只能用于while語句、do…while語句和for循環(huán)語句中，用來加速循環(huán)。而break語句既可以用于while語句、do…while語句和for循環(huán)語句中，又可以用于多分支選擇結(jié)構(gòu)switch語句中。（2）continue語句只結(jié)束本次循環(huán)，而不是終止整個循環(huán)的執(zhí)行，而break語句則是結(jié)束整個循環(huán)過程，不再判斷執(zhí)行條件是否成立。4.2循環(huán)的嵌套和特殊控制語句C語言程序設(shè)計(jì)goto語句是無條件轉(zhuǎn)移語句，使程序跳轉(zhuǎn)到函數(shù)中任何有標(biāo)號的語句處。goto語句一般格式如下：goto<語句標(biāo)號>；goto語句通常與if語句連用，在滿足某一條件時，程序跳轉(zhuǎn)到標(biāo)號處執(zhí)行。goto語句C語言程序設(shè)計(jì)【例4-13】goto語句用法運(yùn)行結(jié)果語句編寫

4.2循環(huán)的嵌套和特殊控制語句intmain(){ inti=1,n,sum=0; printf("請輸入n的值"); scanf("%d",&n);loop:if(i<=n) { sum+=i; i++; gotoloop; } printf("s=%d\n",sum); return0;}程序說明：此處循環(huán)用goto語句實(shí)現(xiàn)，首先判斷i是否小于n，如果小于則累加，繼而i自身加1，然后再轉(zhuǎn)去判斷i小于n是否成立，如此循環(huán)，直到i大于n后結(jié)束循環(huán)。請輸入n的值：100s=50504.2循環(huán)的嵌套和特殊控制語句C語言程序設(shè)計(jì)名師點(diǎn)睛（1）使用goto語句易打亂控制語句，造成程序結(jié)構(gòu)不清晰，初學(xué)者應(yīng)盡量限制使用。（2）goto語句的跳轉(zhuǎn)只能在函數(shù)內(nèi)部，不能在不同的函數(shù)之間進(jìn)行。（3）goto語句可以用其他語句替代。因此僅在可以簡化控制流且提高程序執(zhí)行效率的情況下使用。4.3結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)思想C語言程序設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)方法的基本思路是：把一個復(fù)雜問題的求解過程分階段進(jìn)行，每個階段處理的問題都控制在人們?nèi)菀桌斫夂吞幚淼姆秶鷥?nèi)。具體來說就是采取自頂向下、逐步細(xì)化、模塊化設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)化編碼來保證得到結(jié)構(gòu)化的程序。結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)方法（1）結(jié)構(gòu)化構(gòu)造減少了程序的復(fù)雜性，提高了可靠性、可測試性和可維護(hù)性。（2）使用少數(shù)基本結(jié)構(gòu)，使程序結(jié)構(gòu)清晰，易讀易懂。（3）容易驗(yàn)證程序的正確性。結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)優(yōu)點(diǎn)4.4常見錯誤分析C語言程序設(shè)計(jì)忘記給變量賦初值intmain(){ inti,s; /*變量s未賦初值*/ for(i=1;i<=10;i++) { s=s*i; printf("s=%d\n",s); } return0;}4.4常見錯誤分析C語言程序設(shè)計(jì)大括號不匹配intmain(){ inti,s; for(i=1;i<=10;i++) { s=s*i; printf("s=%d\n",s); /*右大括號丟失*/ return0;}4.4常見錯誤分析C語言程序設(shè)計(jì)while語句后面多加分號intmain(){ inti=1,s=1; while(i<=10); /*while語句后多加分號*/ { s=s*i; i++; printf("s=%d\n",s); } return0;}4.4常見錯誤分析C語言程序設(shè)計(jì)for語句表達(dá)式之間使用逗號intmain(){ inti,s=1; for(i=1,i<=10,i++) /*表達(dá)