C程序設(shè)計_第06章_循環(huán).ppt

1、,循環(huán)控制,第六章,本章要點,循環(huán)的基本概念 不同形式的循環(huán)控制 多重循環(huán)問題,主要內(nèi)容,6.1 概述 6.2 goto語句以及用goto語句構(gòu)成循環(huán) 6.3 用while語句實現(xiàn)循環(huán) 6.4 用do-while語句實現(xiàn)循環(huán) 6.5 用for 語句實現(xiàn)循環(huán) 6.6 循環(huán)的嵌套 6.7 幾種循環(huán)的比較 6.8 break語句continue和語句 6.9 程 序 舉 例,6.1 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(jié)構(gòu)是結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計的基本結(jié)構(gòu)之一，它和順序結(jié)構(gòu)、選擇結(jié)構(gòu)共同作為各種復雜程序的基本構(gòu)造單元

2、。,6.2 goto語句以及用goto語句構(gòu)成循環(huán),goto語句為無條件轉(zhuǎn)向語句，它的一般形式為 goto 語句標號； 語句標號用標識符表示，它的定名規(guī)則與變量名相同，即由字母、數(shù)字和下劃線組成，其第一個字符必須為字母或下劃線。 例如：goto label_1; 合法; goto 123； 不合法.,6.2 goto語句以及用goto語句構(gòu)成循環(huán),結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計方法主張限制使用goto語句， 因為濫用goto語句將使程序流程無規(guī)律、可讀性差. 一般來說，可以有兩種用途： (1) 與if語句一起構(gòu)成循環(huán)結(jié)構(gòu)； (2) 從循環(huán)體中跳轉(zhuǎn)到循環(huán)體外。 但是這種用法不符合結(jié)構(gòu)化原則，一般不宜采用，只有在

3、不得已時(例如能大大提高效率)才使用.,例3.9 用if語句和goto語句構(gòu)成循環(huán)，求1到100的和。void main( ) int i， sum=0; i=1;loop: if(i=100) sum=sum+i; i+; goto loop; printf(%dn，sum);,說明：這里用的是“當型”循環(huán)結(jié)構(gòu)，當滿足“i=100” 時執(zhí)行花括弧內(nèi)的循環(huán)體。,運行結(jié)果：5050,6.3 用while語句實現(xiàn)循環(huán),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3.5 求1到100的和#include voi

4、d main() int i，sum=0; i=1; while(i=100) sum=sum+i; i+; printf(%dn，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(jié)束的語句 。,運行結(jié)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(jié)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(jié)束。,6.4 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

5、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(jié)束。,例3.6 求1到100的和#include void main() int i，sum=0; i=1; do sum=sum+i; i+; while(i=100); printf(%dn，sum)； ,運行結(jié)果：5050,6.4 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

6、同一問題時，若二者的循環(huán)體部分是 一樣的，它們的結(jié)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(jié)果是不同的。,例6.4 while和do-while循環(huán)的比較 (1) #include (2) #include void main ( ) void main( ) int sum=0，i; int sum=0，i; scanf(“%d， 判斷sum的值。,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(jié)果相同。否則，二者結(jié)果不相同。, 6.5 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

7、況，而且可以用于循環(huán)次數(shù)不確定而只給出循環(huán)結(jié)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, 6.5 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(jié)束循環(huán)， 轉(zhuǎn)到第(5)步。 (3) 求解表達式3。 (4) 轉(zhuǎn)回上面第(2)步驟繼續(xù)執(zhí)行。 (5) 循環(huán)結(jié)束，執(zhí)行for語句下面的一個語句。, 6.5 用for 語句實現(xiàn)循環(huán),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：

8、 表達式1； while （表達式2） 語句； 表達式3； , 6.5 用for 語句實現(xiàn)循環(huán),for語句最簡單的應用形式也就是最易 理解的如下形式： 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;,它相當于以下語句： i=1; while(i=100) sum=sum+i;i+;,顯然，用for語句簡單、方便。, 6.5 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

9、=sum+i; 執(zhí)行時，跳過“求解表達式1”這一步，其他不變。, 6.5 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+;, 6.5 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(shè)計者應另外設(shè)法保證循環(huán)能正常結(jié)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

10、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(jié)束。, 6.5 用for 語句實現(xiàn)循環(huán),說明： (4) 可以省略表達式1和表達式3，只有表達式2，即只 給循環(huán)條件。如： for(;i=100;) while(i=100) sum=sum+i; 相當于 sum=sum+i; i+; i+; 在這種情況下，完全等同于while語句?？梢奻or語 句比while語句功能強，除了可以給出循環(huán)條件外，還 可以賦初值，使循環(huán)變量自動增值等。, 6.5 用for 語句實現(xiàn)循環(huán),說明： (5) 3個表達式都可省略，如： for(; ;) 語句 相當于

11、 while(1) 語句 即不設(shè)初值，不判斷條件(認為表達式2為真值)， 循環(huán)變量不增值。無終止地執(zhí)行循環(huán)體。, 6.5 用for 語句實現(xiàn)循環(huán),說明： (6) 表達式1可以是設(shè)置循環(huán)變量初值的賦值表達式，也可以是與循環(huán)變量無關(guān)的其他表達式。如: for (sum=0;i=100;i+) sum=sum+i; 表達式3也可以是與循環(huán)控制無關(guān)的任意表達式。, 6.5 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

12、=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(shè)兩個初值，使兩個變量增值., 6.5 用for 語句實現(xiàn)循環(huán),說明： 在逗號表達式內(nèi)按自左至右順序求解，整個逗號表 達式的值為其中最右邊的表達式的值。如: for(i=1;i=100;i+，i+) sum=sum+i; 相當于 for(i=1;i=100;i=i+2) sum=sum+i;, 6.5 用for 語句實現(xiàn)循環(huán),說明： (7) 表達式一般是關(guān)系表達式(如i=100)或邏輯表達式 (如ab (c=getchar()!=n;i+=c); 在表達式2中先從終端接收一個字

13、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。可見 for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： for( ;(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。,

14、運行情況： Computer (輸入) Computer (輸出) 而不是 Ccoommppuutteerr, 6.5 用for 語句實現(xiàn)循環(huán),注意: C語言中的for語句比其他語言(如BASIC， PASCAL)中的FOR語句功能強得多。可以把循環(huán)體 和一些與循環(huán)控制無關(guān)的操作也作為表達式1或 表達式3出現(xiàn)，這樣程序可以短小簡潔。但過分 地利用這一特點會使for語句顯得雜亂，可讀性 降低，最好不要把與循環(huán)控制無關(guān)的內(nèi)容放到 for語句中。,6.6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(jié)構(gòu) 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-

15、while循環(huán)和for循 環(huán))可以互相嵌套。,6.6循環(huán)的嵌套,下面幾種都是合法的形式： (1) while( ) (2) do (3) for(;) while( ) do for(;) while( ); while( );,6.6循環(huán)的嵌套,(4) while( ) (5) for(;) (6) do do while( ) for(;) while( ) while( ),6.7幾種循環(huán)的比較,(1)三種循環(huán)都可以用來處理同一問題，一般情況下它們可以互相代替。,(2)在while循環(huán)和do-while循環(huán)中，只在while后面的括號內(nèi)指定循環(huán)條件，因此為了使循環(huán)能正常結(jié)束，應在循環(huán)體中

16、包含使循環(huán)趨于結(jié)束的語句(如i+，或i=i+1等)。 for循環(huán)可以在表達式3中包含使循環(huán)趨于結(jié)束的操作，甚至可以將循環(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，凡用while循環(huán)能完成的，用for循環(huán)都能實現(xiàn)。,6.7幾種循環(huán)的比較,(3)用while和do-while循環(huán)時，循環(huán)變量初始化的操作應在while和do-while語句之前完成。而for語句可以在表達式1中實現(xiàn)循環(huán)變量的初始化。,6.7幾種循環(huán)的比較,(4)while循環(huán)、do-while循環(huán)和for循環(huán)，可以 用break語句跳出循環(huán)，用continue語句結(jié)束本 次循環(huán)(break語句和continue語句見下

17、節(jié))。而 對用goto語句和if語句構(gòu)成的循環(huán)，不能用 break語句和continue語句進行控制.,6.8 break語句和continue語句,6.8.1 break語句 break語句可以用來從循環(huán)體內(nèi)跳出循環(huán)體，即提前結(jié)束循環(huán)，接著執(zhí)行循環(huán)下面的語句。 一般形式： break; 注意:break語句不能用于循環(huán)語句和switch語句之外的任何其他語句中。,6.8 break語句和continue語句,例: float pi=3.14159; for(r=1;r100) break; printf(r=%f,area=%fn，r,area); ,程序的作用是計算r=1到r=10時的圓面

18、積，直到面積area大于100為止。從上面的for循環(huán)可以看到：當area100時，執(zhí)行break語句，提前結(jié)束循環(huán)，即不再繼續(xù)執(zhí)行其余的幾次循環(huán)。,6.8 break語句和continue語句,6.8.2 continue語句 作用為結(jié)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;,6.8 break語句和continue語句,continue語句和break語句的區(qū)別 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。,while(表達式1) if(表達式2) continue; ,6.8 break語句和con

19、tinue語句,continue語句和break語句的區(qū)別： break語句則是結(jié)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3.8 把100200之間的不能被3整除的數(shù)輸出。 #include void main() int n; 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(jié)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)。,6.9 程 序 舉 例,例6.6 用

20、/41-1/3+1/5-1/7+公式求的近似值，直到某一項的絕對值小于1e-6為止。,例6.6 求pi的近似值 #include #includevoid main() int s; float n，t，pi; t=1；pi=0; n=1.0; s=1; while(fabs(t)1e-6) pi=pi+t; n=n+2; s=-s; t=s/n; pi=pi*4; printf(pi=%10.6fn，pi);,運行結(jié)果： pi= 3.141594,6.9 程 序 舉 例,例6.7 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

21、數(shù)之和。即: F(1)=1 (n=1) F(2)=1 (n=2) F(n)=F(n-1)+F(n-2) (n3),例6.7求Fibonacci數(shù)列前40個數(shù)。 #include void main() long int f1，f2; int i; 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(jié)果： 1 1 2 3 5 8 13 21 34 55 89 144 233 377 610 987 1597 2584 4181 6765 10946 17711 28657 46368 75025 121393 196418 317811 514229 832040 1346269 2178309 3524578 57022887 9227465 14930352 24157817 39088169 63245986 102334155,6.9 程 序 舉 例,例6.8 判斷m是否素數(shù)。 算法思想