C语言循环语句.

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第6章循环结构程序设计郭瑞主要内容6.1循环语句概述6.2while语句6.3直到型循环do-while语句6.4for语句6.5break语句与continue语句6.6应用举例6.1循环语句概述求1~100的累计和。根据已有的知识,可以用“1+2+……+100”来求解,但显然很繁琐。现在换个思路来考虑:首先设置一个累计器sum,其初值为0,利用sum+=n来计算(n依次取1、2、……、100),只要解决以下3个问题即可:(1)将n的初值置为1;(2)每执行1次“sum+=n”后,n增1;(3)当n增到101时,停止计算。此时,sum的值就是1~100的累计和。根据已有的知识,单独实现每一步都不难。但是,由于需要经常使用这种重复计算结构(称为循环结构),C语言提供了3条循环语句来实现,以简化、并规范循环结构程序设计。在C语言中,可用以下语句实现循环:(1)用for语句。(2)用do-while语句。(3)用while语句。(4)用goto语句和if语句构成循环。使用goto语句实现求解1~100累计和的程序可以如下:main(){intn=1,sum=0;loop:sum+=n;n++;if(n=100)gotoloop;printf(“sum=%d\n”,sum);}其中“loop:”为语句标号(格式:标号:语句行),其命名遵循标识符命名规则。goto语句格式:goto标号,功能为:使系统转向标号所在的语句行执行。注意:结构化程序设计方法,主张限制使用goto语句。因为滥用goto语句,将会导致程序结构无规律、可读性差。另外,从功能上说,for语句可完全代替当型循环语句while,所以该语句也不是必需的。6.2while语句•while语句是支持“当型”循环控制结构的语句:•一般格式为:while(表达式){语句}•注意:语句部分可以是一个语句,也可以是多个语句。若有多个语句,则要用大括号“{}”将多个语句括起来构成复合语句。执行过程:1)求解表达式。如果其值为非0,转2);否则转3)。2)执行循环体语句组,然后转1)。3)执行while语句的下一条。[案例]用while语句求1~100的累计和。main(){inti=1,sum=0;/*初始化循环控制变量i和累计器sum*/while(i=100){sum+=i;/*实现累加*/i++;/*循环控制变量i增1*/}printf(“sum=%d\n”,sum);}程序运行情况如下:sum=5050•while语句的特点是先判断表达式的值,然后才决定是否执行循环体。如果一开始表达式的值就是0,那么循环体一次也不执行。例如程序段i=10;while(i3)printf(“i=%d\n”,i);在这个while语句中循环体一次也不执行。•注意:当表达式的值恒为非“0”时,则表示循环条件永远成立,循环就会无休止地执行下去,称这种情况称为“死循环”,在程序设计中必须设法排除。例如:while(10){……}6.3直到型循环do-while语句•Do…while结构:Do语句While(表达式)①先执行语句;②计算表达式的值.根据其值判断,为真(非0)时,返回①重新执行;③根据表达式判断,其值为假(即0)时,结束do-while语句,执行其后继语句do-while语句和while语句基本相似,执行do-while语句时,它的循环体语句最少执行一次,而while语句的循环体语句可能一次也不被执行。当while后面的表达式的值第一次为“真”时,两种循环结构得到的结果相同。否则,二者结果不同。[案例]用do-while语句求解1~100的累计和。main(){inti=1,sum=0;/*定义并初始化循环控制变量,以及累计器*/do{sum+=i;/*累加*/i++;}while(i=100);/*循环继续条件:i=100*/printf(“sum=%d\n”,sum);}do-while语句比较适用于处理:不论条件是否成立,先执行1次循环体语句组的情况。6.4for语句for语句的一般形式:for(表达式1;表达式2;表达式3;){语句组}其中:表达式1——循环初始化表达式,主要作用是对循环变量置初值。表达式2——控制是否继续循环的条件表达式,为真则继续循环,否则跳出循环。表达式3——对循环控制变量增量或减量的表达式。语句——循环体,循环过程中将被重复执行。在3条循环语句中,for语句最为灵活,不仅可用于循环次数已经确定的情况,也可用于循环次数虽不确定、但给出了循环继续条件的情况。[案例]求1~100的累计和。main(){inti,sum=0;/*将累加器sum初始化为0*/for(i=1;i=100;i++)sum+=i;/*实现累加*/printf(sum=%d\n,sum);}程序运行情况如下:sum=5050几点说明:1.for语句for(i=0,j=1;jn&∈i++,j++)中的表达式可以是任意表达式,如逗号表达式,可同时对多个变量赋初值及修改值。例如:for(i=0,j=1;jn&∈i++,j++);for(i=0,j=100;i++,i=j;j--)k=i+j;2.for语句中的三个表达式可以省略,但分号不能省。省略表达式1,例如:i=1;for(;i4;i++)printf(“%d\n”,i);与for(i=1;i4;i++)printf(“%d\n”,i);结果完全相同。3.若省略表达式1和表达式3,则while语句与这样的for语句等价。for(;表达式;)while(表达式)语句语句4.若省略表达式2,则表达式循环条件永远成立,此时,会出现死循环,除非在循环体中用其他手段(如break,return或goto语句等)来结束循环。例如:for(i=1;;i++){printf(%\n,i);if(i4)break;}5.若三个表达式全省略。例如:for(;;)语句等价于while(1)语句注意:for(;;);是一个死循环语句。6.对for语句的功能完全可以用while语句来实现。例如:for(表达式1;表达式2;表达式3)语句等价于:表达式1;while(表达式2){语句表达式3;}7.表达式部分是一个逻辑量,除一般的关系(或逻辑)表达式外,也允许是数值(或字符)表达式。例:for(i=0;(c=getchar())!=‘\n’;i+=c)[案例]求n的阶乘n!(n!=1*2*……*n)。main(){inti,n;longfact=1;/*将累乘器fact初始化为1*/printf(“Inputn:”);scanf(“%d”,&n);for(i=1;i=n;i++)fact*=i;/*实现累乘*/printf(%d!=%ld\n,n,fact);}程序运行情况如下:Inputn:5↙5!=1206.5break语句与continue语句为了使循环控制更加灵活,C语言提供了break语句和continue语句。1.一般格式:break;continue;2.功能(1)break:强行结束循环,转向执行循环语句的下一条语句。(2)continue:对于for循环,跳过循环体其余语句,转向循环变量增量表达式的计算;对于while和do-while循环,跳过循环体其余语句,但转向循环继续条件的判定。3.break,continue主要区别:•continue语句只终止本次循环,而不是终止整个循环结构的执行;•break语句是终止循环,不再进行条件判断。4.说明(1)break能用于循环语句和switch语句中,continue只能用于循环语句中。(2)循环嵌套时,break和continue只影响包含它们的最内层循环,与外层循环无关。6.6应用举例[例]求Fibonacci数列(斐波纳契数列)的前40个数。该数列的生成方法为:F1=1,F2=1,Fn=Fn-1+Fn-2(n=3),即从第3个数开始,每个数等于前2个数之和.main(){longintf1=1,f2=1;/*定义并初始化数列的头2个数*/inti=1;/*定义并初始化循环控制变量i*/for(;i=20;i++)/*1组2个,20组40个数*/{printf(“%15ld%15ld”,f1,f2);/*输出当前的2个数*/if(i%2==0)printf(“\n”);/*输出2次(4个数),换行*/f1+=f2;f2+=f1;/*计算下2个数*/}}[例]输出10~100之间的全部素数。所谓素数n是指,除1和n之外,不能被2~(n-1)之间的任何整数整除。算法设计要点:(1)显然,只要设计出判断某数n是否是素数的算法,外面再套一个for循环即可。(2)判断某数n是否是素数的算法:根据素数的定义,用2~(n-1)之间的每一个数去整除n,如果都不能被整除,则表示该数是一个素数。判断一个数是否能被另一个数整除,可通过判断它们整除的余数是否为0来实现。参考源程序如下:#includestdio.hvoidmain(){inti=11,j,counter=0;for(;i=100;i+=2)/*外循环:为内循环提供一个整数i*/{for(j=2;j=i-1;j++)/*内循环:判断整数i是否是素数*/if(i%j==0)/*i不是素数*/break;/*强行结束内循环,执行下面的if语句*/if(counter%10==0)/*每输出10个数换一行*/printf(\n);if(j==i)/*整数i是素数:输出,计数器加1*/{printf(%6d,i);counter++;}}printf(\n);}例:输入任意两个整数,求其最大公约数。分析:假设输入两个整数分别是8和12,最大公约数肯定位于1~8之间(包含8和1)。所以用8和12依次除以8,7,6,5,4,3,2,1,最先能够整除的数,则为最大公约数。显然当除到4时,后边的3,2,1就无需再除,循环中止,最大公约数为4。main(){inta,b,min,i;printf(请输入整数a,b:);scanf(%d,%d,&a,&b);min=(ab)?a:b;for(i=min;i=1;i--)if(a%i==0&&b%i==0)break;printf(%d和%d的最大公约数为%d,a,b,i);}例:求整数a和b的最小公倍数i。如果i为a和b的最小公倍数,则必能被a和b整除,同时必须是自然数,所以其取值范围为1-∞。[方法一]i从1开始,依次增加1,直到第一个能被a和b整除为止,这个i就是a和b的最小公倍数。于是可编制程序如下:main(){inta,b,i;printf(请输入两个整数:a,b);scanf(%d,%d,&a,&b);i=0;while(1){i++;if(i%a==0)if(i%b==0){printf(最小公倍数为:%d\n,i);break;}}}[方法二]令i从a开始,而不是从1开始,使i每次增加a而不是增加1,这就保证了i总是a的倍数。因此,每次只要判断i能否被b整除就可以了。一旦判断成立,i就是a和b的最小公倍数。程序如下:main(){inta,b,i;printf(请输入两个整数:a,b);scanf(%d,%d,&a,&b);i=0;while(1){i+=a;if(i%b==0){printf(最小公倍数为:%d\n,i);break;}}}作业:1.用∏/4≈1-1/3+1/5-1/7+……公式求∏的近似值,直到某一项的绝对值小于10ˉ6为止.2.输入一行字符,分别统计出其中英文字母、空格、数字和其他字符的个数。3.猴子吃桃子问题,猴子第一天摘下若干个桃子,当即吃掉一半,又多吃一个;以后每天早上都吃了前一天省下的一半零一个,到第10天早上再想吃时,就只省一个桃子了。求第一天共摘了多少个桃子。4.用牛顿迭代法求迭代公式为:Xn+1=(Xn+a/Xn)/2要求迭代的精度满足|Xn+1-Xn|<0.00001。如果第20次迭代之后仍未达到精度要求,也停

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