第5章-循環(huán)結(jié)構(gòu).ppt

1、第5章 循環(huán)結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì),C 語(yǔ)言程序設(shè)計(jì),2020/8/3,2,本章主要內(nèi)容,while循環(huán)控制 do-while循環(huán)控制 for循環(huán)控制 用goto語(yǔ)句實(shí)現(xiàn)循環(huán)控制（略） 循環(huán)結(jié)構(gòu)中的跳轉(zhuǎn)語(yǔ)句 循環(huán)的嵌套 循環(huán)結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)舉例,2020/8/3,3,5.1 while循環(huán)控制,語(yǔ)句一般格式 while （表達(dá)式） 語(yǔ)句,一般為關(guān)系表達(dá)式或邏輯表達(dá)式，也可以是C語(yǔ)言其他類型的合法表達(dá)式 用來控制循環(huán)體是否執(zhí)行,稱為內(nèi)嵌語(yǔ)句，可以是基本語(yǔ)句、控制語(yǔ)句，也可以是復(fù)合語(yǔ)句 是循環(huán)重復(fù)執(zhí)行的部分,2020/8/3,4,功能：,計(jì)算表達(dá)式的值，為非0（邏輯真）時(shí)，重復(fù)執(zhí)行內(nèi)嵌語(yǔ)句，每執(zhí)行一次，就判斷一

2、次表達(dá)式的值，直到表達(dá)式的值為0 時(shí)結(jié)束循環(huán)，轉(zhuǎn)去執(zhí)行while后面的語(yǔ)句。,循環(huán)控制條件,循環(huán)體,2020/8/3,5,例如：,【例5.1】編寫程序，求100個(gè)自然數(shù)的和 即： s=1+2+3+ +100,思路：尋找加數(shù)與求和的規(guī)律,加數(shù)i從1變到100，每循環(huán)一次，使i增1，直到i的值超過100。i的初值設(shè)為1。 求和設(shè)變量 sum 存放和，循環(huán)求sum=sum+i，直至i超過100。,2020/8/3,6,算法和程序：,main( ) int i,sum; i=1; sum=0; while (i=100) sum=sum+i; i+; printf(sum=%dn,sum); ,程序輸

3、出結(jié)果： sum=5050,i: 循環(huán)控制變量 sum: 累加器,2020/8/3,7,注意：,如果while的 (表達(dá)式) 值為0，則循環(huán)體一次也不執(zhí)行 (例如當(dāng)i的初值=101) 。 在循環(huán)體中必須有使循環(huán)趨向結(jié)束的操作，否則循環(huán)將無限進(jìn)行（死循環(huán)）。 循環(huán)體如果包含一個(gè)以上語(yǔ)句，可以用，否則，只到while后面第一個(gè)分號(hào)處。 在循環(huán)體中，語(yǔ)句的先后位置必須符合邏輯，否則會(huì)影響運(yùn)算結(jié)果。,8,2020/8/3,思考程序段的輸出？ while (i=100) i+; sum=sum+i; ,運(yùn)行后，輸出： sum=5150 原因是什么？,2020/8/3,9,注意（續(xù)）：,為了保證循環(huán)正常運(yùn)

4、行，應(yīng)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(nèi)部對(duì)控制條件的影響,10,2020/8/3,注意：循環(huán)控制變量值在循環(huán)體內(nèi)必須有所改變。,例如: i=1; while (i=100) putchar(*); i+;,這個(gè)循環(huán)永遠(yuǎn)不會(huì)結(jié)束,因?yàn)檠h(huán)控制變量i沒有在循環(huán)體內(nèi)被改變，i+; 不屬于循環(huán)語(yǔ)句。,i+應(yīng)該在循環(huán)體內(nèi)改變:,i=1; while (i=100) putchar(*); i+; ,11,2020/8/3,分析程序的運(yùn)行結(jié)果 #include main() int num=0; while(num=2) num+; printf(“%dn”,num

5、+); ,2020/8/3,12,5.2 do-while語(yǔ)句,語(yǔ)句一般格式 do 語(yǔ)句 while （表達(dá)式）； 功能： 先執(zhí)行內(nèi)嵌語(yǔ)句（循環(huán)體），之后計(jì)算表達(dá)式的值，不為0（邏輯真）時(shí)，再執(zhí)行循環(huán)體并判斷條件，直到表達(dá)式的值為 0 結(jié)束循環(huán)，轉(zhuǎn)去執(zhí)行while下面的語(yǔ)句。,2020/8/3,13,do-while循環(huán)的算法,N-S結(jié)構(gòu)圖,main( ) int i=1,sum=0; do sum=sum+i; i+; while (i=100); printf(%dn,sum); ,用do-while語(yǔ)句 求100個(gè)自然數(shù)的和,2020/8/3,14,說明：,while和do-while都

6、能實(shí)現(xiàn)循環(huán)控制，while結(jié)構(gòu)程序通常都可以轉(zhuǎn)換成do-while結(jié)構(gòu),區(qū)別： do- while 語(yǔ)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(yǔ)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 dowhile循環(huán)體中一定要有能使表達(dá)式值趨于0的操作(如i+)，否則會(huì)出現(xiàn)死循環(huán)。,2020/8/3,15,算法和程序：1+2+100,main( ) int i,sum; i=1; sum=0; do sum=sum+i; i+; while (i=100); printf(sum=%dn,sum); ,程序輸出結(jié)果： sum=5050,16,2020/8/3,以下程序的執(zhí)行結(jié)

7、果是_ #include main() int x; x=-1; do x=x*x; while(!x); ,2020/8/3,17,5.3 for語(yǔ)句,語(yǔ)句一般格式 for (表達(dá)式1;表達(dá)式2;表達(dá)式3) 語(yǔ)句,功能： 計(jì)算表達(dá)式1的值，再判斷表達(dá)式2，如果其值為非0（邏輯真），則執(zhí)行內(nèi)嵌語(yǔ)句(循環(huán)體)，并計(jì)算表達(dá)式3；之后再去判斷表達(dá)式2，一直到其值為0時(shí)結(jié)束循環(huán)，執(zhí)行后續(xù)語(yǔ)句。,循環(huán)初始條件,循環(huán)控制條件,循環(huán)體,2020/8/3,18,for語(yǔ)句的算法,例如： main( ) int i,sum; sum=0; for ( i=1; i=100; i+) sum=sum+i; pri

8、ntf(sum=%dn,sum); ,可部分或全部省略，但“;”不可省略,2020/8/3,19,省略for語(yǔ)句的表達(dá)式, 表達(dá)式1、2、3全省略，即： for ( ; ; ) 就等同于：while (1)，會(huì)無限循環(huán)（死循環(huán)）,注意：在省略某個(gè)表達(dá)式時(shí)，應(yīng)在適當(dāng)位置進(jìn)行循環(huán)控制的必要操作，以保證循環(huán)的正確執(zhí)行, 省略表達(dá)式1和表達(dá)式3，即： for（；表達(dá)式2；） 就等同于：while（ 表達(dá)式2 ） 省略表達(dá)式2，即： for（表達(dá)式1； ；表達(dá)式3） 就等同于：表達(dá)式1; while(1)表達(dá)式3;,2020/8/3,20,例如：, i=1; for ( ; i100) for (i=1

9、; i100) i+; ,2020/8/3,21,說明：,所有用 while 語(yǔ)句實(shí)現(xiàn)的循環(huán)都可以用for 語(yǔ)句實(shí)現(xiàn)。,等價(jià)于：,for(表達(dá)式1；表達(dá)式2 ；表達(dá)式3) 語(yǔ)句；,表達(dá)式1； while （表達(dá)式2） 語(yǔ)句； 表達(dá)式3； ,22,2020/8/3,例: 求 1+2 +100,#includemain()int i,s=0; / *s清0 */ for(i=1;i=100;i+) s=s+i; printf(“s=%d”,i;),2020/8/3,23,for語(yǔ)句的簡(jiǎn)單應(yīng)用,【例】求n! ，即計(jì)算p=123n的值。,思路：求階乘與求累加的運(yùn)算處理過程類似，只要將“+”變?yōu)椤?”。

10、,設(shè)置： 乘數(shù)i ，初值為1，終值為n（n是循環(huán)控制終值，需要從鍵盤輸入） 累乘器 p ，每次循環(huán)令p = p*i,2020/8/3,24,程序：,#include stdio.h main( ) int i, n; float p; p=1; printf(Enter n:); scanf(%d, ,思考： 如何輸出1!, 2!, , n! ？ 如何求s =1!+ 2!+ + n! ？,2020/8/3,25,熟悉幾個(gè)循環(huán)語(yǔ)句,while (!x) x+; 當(dāng) x=0 時(shí)，執(zhí)行循環(huán)體x+;,while (c=getchar( ) != n) n=n+1; n 稱為計(jì)數(shù)器，作用是統(tǒng)計(jì)輸入字符的

11、個(gè)數(shù) while (num+5); 先執(zhí)行循環(huán)體x*=-3，再判斷條件(x5) for (n=0; n26; n+) printf(%c , n+A); 作用是輸出26個(gè)大寫字母 for (sum=0, i=1; i=100; sum=sum+i, i+=2) ; 作用是計(jì)算100以內(nèi)的奇數(shù)和,2020/8/3,26,幾種循環(huán)語(yǔ)句的比較,while和do-while語(yǔ)句的表達(dá)式只有一個(gè)，for語(yǔ)句有三個(gè)。 while 和for先判斷循環(huán)條件后執(zhí)行循環(huán)體，do-while語(yǔ)句先執(zhí)行循環(huán)體后判斷循環(huán)條件。,while語(yǔ)句多用于循環(huán)次數(shù)不定的情況 do-while語(yǔ)句多用于至少要運(yùn)行一次的情況 fo

12、r語(yǔ)句多用于要賦初值或循環(huán)次數(shù)固定的情況,2020/8/3,27,5.4 用goto語(yǔ)句實(shí)現(xiàn)循環(huán),有興趣的同學(xué)自學(xué) 不提倡使用goto語(yǔ)句,注意： goto語(yǔ)句能實(shí)現(xiàn)程序無條件轉(zhuǎn)移，為編程提供了便利。但是無限制地使用，會(huì)破壞程序的結(jié)構(gòu)化程度。因此應(yīng)限制使用。,2020/8/3,28,5.5 循環(huán)結(jié)構(gòu)中的跳轉(zhuǎn)語(yǔ)句,有如下三種語(yǔ)句實(shí)現(xiàn)跳轉(zhuǎn)： continue語(yǔ)句 break語(yǔ)句 goto語(yǔ)句 在循環(huán)語(yǔ)句的循環(huán)體中使用，可以進(jìn)行循環(huán)的流程控制,2020/8/3,29,5.5.1 continue語(yǔ)句及應(yīng)用,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(yǔ)句），立即開始執(zhí)行下一次循環(huán)。,whi

13、le語(yǔ)句,do-while語(yǔ)句,for語(yǔ)句,2020/8/3,30,例如：, int x,n=0,s=0; while (n10) scanf(%d, int x,n=0,s=0; do scanf(%d, for (n=0,s=0; n10; n+) scanf(%d, ,2020/8/3,31,應(yīng)用舉例,【例】把100200之間能被7整除的數(shù)，以十個(gè)數(shù)為一行的形式輸出，最后輸出一共有多少個(gè)這樣的數(shù)。,2020/8/3,32,算法和程序,main( ) int n,j=0; for(n=100;n=200;n+) if (n%7!=0) continue; printf(%6d,n); j+

14、; if (j%10=0) printf(“n”); /*每輸出十個(gè)數(shù)換行*/ printf( n j=%dn,j); ,2020/8/3,33,5.5.2 循環(huán)中break的應(yīng)用,功能： 利用break語(yǔ)句能夠強(qiáng)迫終止本層循環(huán)，轉(zhuǎn)到后續(xù)語(yǔ)句執(zhí)行。,while語(yǔ)句,do-while語(yǔ)句,for語(yǔ)句,2020/8/3,34,例如：, int x,n=0,s=0; while (n10) scanf(%d, int x,n=0,s=0; do scanf(%d, for (n=0,s=0; n10; n+ ) scanf(%d, ,2020/8/3,35,5.6 循環(huán)的嵌套,如果循環(huán)語(yǔ)句的循環(huán)體內(nèi)

15、又包含了另一條循環(huán)語(yǔ)句，則稱為循環(huán)的嵌套 例如： #include main( ) int i, j; for ( i=1; i10; i+ ) for ( j=1; j=i; j+ ) printf (j=i)?%4dn:%4d,i*j); ,外循環(huán)語(yǔ)句,內(nèi)循環(huán)語(yǔ)句,2020/8/3,36,注意：,while、do-while、for循環(huán)語(yǔ)句可以并列，也可以相互嵌套，但要層次清楚，不能出現(xiàn)交叉。 多重循環(huán)程序執(zhí)行時(shí)，外層循環(huán)每執(zhí)行一次，內(nèi)層循環(huán)都需要循環(huán)執(zhí)行多次。 例如：,for(a=1;a=10;a+) for (b=0;b=5;b+) ,外循環(huán)執(zhí)行了10次，內(nèi)循環(huán)執(zhí)行6次 循環(huán)正常結(jié)束時(shí)

16、，內(nèi)循環(huán)共執(zhí)行了106=60次,37,2020/8/3,00 01 02 03 04 05 10 11 12 13 14 15 20 21 22 23 24 25 30 31 32 33 34 35 40 41 42 43 44 45 50 51 52 53 54 55,輸出結(jié)果：,執(zhí)行語(yǔ)句段： for(i=0;i6;i+) for(j=0;j6;j+) printf(“%3d %3d”,i,j); putchar(n);,38,2020/8/3,循環(huán)嵌套舉例,問題:輸出圖形 * * * * * *,39,2020/8/3,分析: 一共6行, 每行的 *數(shù)目與行號(hào)相同 算法: 行用 i 表示

17、, 當(dāng) i = 6 do 輸出 i 個(gè) * 換行 ,int i,j; for ( i=1; i7; i+) printf(n); for (j=1; j=i; j+ ) putchar(*); ,40,2020/8/3,循環(huán)嵌套舉例,問題:輸出圖形 * * * *,41,2020/8/3,循環(huán)嵌套,分析: 一共4行， 第i行輸出的空格數(shù)為: (7-i+1)/2 第i行輸出 i*2-1個(gè)*， 算法: 當(dāng) i = 7 do 輸出 (7-i+1)/2個(gè)空格 ; 輸出i 個(gè) * 換行 ; i+=2 ; ,42,2020/8/3,main() int i,j; for ( i=1; i=7; i+=2)

18、 printf(“n”); for (j=1;j=(7-i+1)/2 ; j+) putchar( ); /*輸出 (7-i+1)/2個(gè)空格*/ for (j=1;j=i;j+ ) putchar(*); /* 輸出i 個(gè) * */ ,43,2020/8/3,以下程序執(zhí)行后的輸出結(jié)果是_ #include main() int i,j,k; for(i=1;i=6;i+) for(j=1;j=20-2*i;j+) printf(“ ”); for(k=1;k=i;k+) printf(“%4d”,i); printf(“n”); ,2020/8/3,44,5.7 循環(huán)結(jié)構(gòu)綜合舉例,【例】按每行

19、輸出5個(gè)數(shù)的形式輸出Fibonacci數(shù)列的前20項(xiàng) 。,思路：Fibonacci數(shù)列的前幾項(xiàng)是：1、1、2、3、5、8、13、21、34、。此數(shù)列的變化規(guī)律是：,設(shè)變量f1、f2和f3，并為f1和f2賦初值1，令f3=f1+f2得到第3項(xiàng)； 將f1f2， f2f3，再求f3=f1+f2得到第4項(xiàng)； 依此類推求第5項(xiàng)、第6項(xiàng),這是一種遞推算法 應(yīng)采用循環(huán)實(shí)現(xiàn),2020/8/3,45,算法和程序,#define N 20 main( ) int i,f1,f2,f3; f1=f2=1; printf(n%8d%8d,f1,f2); for (i=3; i=N; i+) f3=f1+f2; f1=

20、f2; f2=f3; printf(%8d,f3); if (i%5=0) printf(n); ,2020/8/3,46,舉例2,【例】判斷輸入的某個(gè)數(shù)m是否為素?cái)?shù)。若是素?cái)?shù)，輸出“YES”，若不是，輸出“NO”。,思路：素?cái)?shù)是指只能被1和它本身整除的數(shù)，如5、7、11、17、等。,分別用2、3、，m-1嘗試能否整除整數(shù)m。如果m能被某個(gè)數(shù)整除，則m就不是素?cái)?shù)。,這是一種窮舉算法 設(shè)除數(shù)為j，從2循環(huán)到m-1,2020/8/3,47,算法和程序：,#include math.h main( ) int j,m,k; printf(Enter an integer number: ); sca

21、nf(%d, ,2020/8/3,48,程序的優(yōu)化,對(duì)于窮舉法來說，為了提高程序的效率，就要減少嘗試次數(shù)。,#include math.h main( ) int j,m,k; printf(Enter an integer number: ); scanf(%d, ,思考：如何輸出100200中所有的素?cái)?shù),2020/8/3,49,舉例3,【例】輸入一個(gè)正整數(shù)n，計(jì)算并輸出1+1/2+1/3+.+1/n的值。,#include main( ) int n, i; float t, s; scanf(“%d”, ,2020/8/3,50,舉例4,【例】編程序求210000以內(nèi)的完全數(shù)。,完全數(shù)：

22、一個(gè)數(shù)的因子（除了這個(gè)數(shù)本身）之和等于該數(shù)本身。,思路： 設(shè)定i從2變到10000，對(duì)每個(gè)i找到其因子和s； 判定 is？若相等，則i為完全數(shù)，否則不是。,例如：6的因子是1、2、3，因子和 1+2+36 因此 6 是完全數(shù),使用窮舉算法 用雙層循環(huán)實(shí)現(xiàn),2020/8/3,51,算法和程序：,main( ) int i,j,s; for (i=2; i=10000; i+) s=0; for (j=1; ji; j+) if (i%j=0) s+=j; if (i=s) printf(%6dn,s); ,2020/8/3,52,舉例5,【例】編程序，輸出以下圖形。,* * * *,一共有4 行

23、，每行由空格和星號(hào)組成：空格數(shù)按行增加，星號(hào)按行減少 變量 i 控制輸出行數(shù)， 從1變化到4 變量 j 控制輸出每行的空格： j 從1變化到 i，每次輸出一個(gè)空格 變量 k控制輸出每行的星號(hào)： k從1變化到 8-2*i1，每次輸出一個(gè)星號(hào),使用雙重循環(huán)實(shí)現(xiàn),思路：,2020/8/3,53,算法和程序：,main( ) int i,j; for (i=1; i=4; i+) for (j=1; j=i; j+) printf( ); for (j=1;j=8-(2*i-1);j+) printf(*); printf(n); ,思考： 如何輸出10行圖形？ 輸出圖形向右平移20個(gè)字符位置，應(yīng)如何

24、修改程序？,2020/8/3,54,【例】用輾轉(zhuǎn)相除法求m和n的最大公約數(shù),2020/8/3,55,算法和程序：,main( ) int m,n,r; scanf(%d, %d, ,程序運(yùn)行情況如下： 24, 60 12,56,2020/8/3,綜合練習(xí)： 1、求水仙花數(shù)：如：153=1*1*1+5*5*5+3*3*3,57,2020/8/3,#include main()int i,a,b,c; for(i=100;i=999;i+) a=i/100;b=i/10-a*10;c=i-b*10-a*100; if(i=a*a*a+b*b*b+c*c*c)printf(“%d=%d*%d*%d+

25、%d*%d*%d+%d*%d*%dn”, i,a,a,a,b,b,b,c,c,c); ,解答：,58,2020/8/3,2、已知四位數(shù)a2b3能被23整除，求此四位數(shù)。,59,2020/8/3,#includemain()int a,b,n; for (a=1;a=9;a+) for(b=0;b=9;b+) n=a*1000+200+b*10+3; if(n%23=0)printf(“n=%d2%d3n”,a,b); ,解答：,60,2020/8/3,3、將正偶數(shù)n分解為兩個(gè)素?cái)?shù)之和。,61,2020/8/3,#include #includemain()int a,b,c,d;scanf(“

26、%d”, ,解答：,62,2020/8/3,4、將輸入的數(shù)字字串（回車結(jié)束）轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的整數(shù)。,63,2020/8/3,#include #includemain()char c=getchar();int n,s=0; while(c!=n) if(isdigit(c)n=c-0;s=10*s+n; /*高位應(yīng)*10*/ c=getchar(); printf(“s=%dn”,s); ,解答：,64,2020/8/3,寫程序：輸出10以內(nèi)的加法表；(s4-4.c),65,2020/8/3,編寫程序：求的值。(s4-5.c),66,2020/8/3,雞兔共有30只，腳90只，編程計(jì)算雞兔各有多

27、少只。(s4-7.c) 提示：設(shè)有雞x只，則兔只有30-x只，循環(huán)0-15次，即可求得。,67,2020/8/3,計(jì)算e=1+1/1!+1/2!+1/3!+1/N！(s4-8.c) 精度為1E-6（即1/N！1 E-6 就停止循環(huán)）,68,2020/8/3,編寫程序，輸出以下圖形：(s4-9.c) 提示：在圖形的上半部，每行中輸出的空格數(shù)和字符數(shù)隨著行的下移而減少和增加，故可通過兩個(gè)for循環(huán)控制每行輸出的空格數(shù)和字符數(shù)。用一個(gè)大循環(huán)（包含上面的兩個(gè)循環(huán)）控制不同行的輸出。 For (.) /*從第一行到最后一行*/ for () printf(); /*輸出若干空格*/ for () pri

28、ntf(); /*輸出若干字符*/ printf(); /*換行*/,循環(huán)結(jié)構(gòu),C 語(yǔ)言程序設(shè)計(jì),課堂練習(xí),70,選擇題：,1. 語(yǔ)句while (!E); 括號(hào)中的表達(dá)式!E等價(jià)于_ 。 A）E=0 B）E!=1 C）E!=0 D）E=1 2. 執(zhí)行語(yǔ)句for (i=1;i+4;) ; 后變量i的值是_。 A）3 B）4 C）5 D）不確定 3. 以下程序段的循環(huán)次數(shù)是_ 。 for (i=2; i=0; ) printf(“%d” , i-) ; A）無限次 B）0次 C）1次 D）2次,71,4. 有程序段 int k=2; while (k=0) printf(“%d”,k);k-;

29、則下面描述中正確的是_ 。 A）while循環(huán)執(zhí)行10次 B）循環(huán)是無限循環(huán) C）循環(huán)題語(yǔ)句一次也不執(zhí)行 D）循環(huán)體語(yǔ)句執(zhí)行一次,72,5.下面程序的輸出結(jié)果是_。 main ( ) int x=9; for (; x0; x-) if (x%3=0) printf(“%d”,-x); continue ; A）741 B）852 C）963 D）875421,73,6.下述程序段的運(yùn)行結(jié)果是_。 int a=1,b=2, c=3, t; while (abc) t=a; a=b; b=t; c-; printf(“%d,%d,%d”,a,b,c); A）1,2,0 B）2,1,0 C）1,2,1 D）2,1,1,74,7. 下面程序的輸出結(jié)果是_ 。 main ( ) int k=0,m=0,i,j; for (i=0; i2; i+) for (j=0; j3; j+) k+ ; k-=j ; m = i+j ; printf(“k=%d,m=%d”,k,m) ; A）k=0,m=3 B）k=0,m=5 C）k=1,m=3 D）k=1,m=5,75,8. 以下for循環(huán)的執(zhí)行次數(shù)是_。 for (x=0,y=0; (y=123) A）無限循環(huán) B）循