C语言 第5章 循环结构

第5章循环结构程序设计2引例：编程计算1*2*3*4*5•可以这样实现：intproduct;product=1*2*3*4*5;•如果问题变为：求1*2*3*…*10000？•该问题无法用一个赋值语句实现！3主要内容学习三种结构的程序设计方法顺序结构程序设计选择结构程序设计循环结构程序设计掌握每一种语句的格式、功能、执行过程和执行结果，并学习如何将这些语句组织成程序学习逻辑问题的解题思路，及递推、迭代的方法循环结构程序设计1.循环的概念2.用while语句和do-while语句实现循环3.用for语句实现循环4.循环的嵌套5.break语句和continue语句6.几种循环的比较7.程序举例5一、循环概述6在很多实际问题中会遇到有规律性的重复运算，因此在程序中就需要将某些语句重复执行。一组被重复执行的语句称为循环体；每重复一次，都必须作出是继续还是停止循环的决定，这个决定所依据的条件称为循环条件；循环：在给定条件成立时，反复执行某程序段，直到条件不成立为止。7循环结构入口noPAyes出口循环条件循环体8循环结构需要解决的两个问题2.控制循环结构的结构描述条件表示描述方法逻辑表达式关系表达式1.控制循环结构执行的条件表示while语句do-while语句实现循环结构的语句可使用c中的任意表达式for语句91、while语句：while（表达式）语句；1.计算表达式的值；2.当表达式的值为非0时，反复执行while中的语句；3.当表达式的值为0时，while循环结束。功能：while语句用来实现“当型”循环。执行流程：10while语句执行流程：0非0表达式=?循环体外语句循环体语句循环入口循环结束！开始下一次循环特点：先判断，后执行；若条件不成立，则有可能一次也不执行。适合的情况：知道控制循环的条件为某个逻辑表达式的值，而且在循环中该表达式的值会被改变。11例1.编程计算1+2+3+…+10000方案一、sum=sum+i;i=i+1;12方案二、13方案三、142、do-while语句：do{语句;}while（表达式）；1.执行语句；2.计算表达式的值；3.当表达式的值为非0时，再次执行do中的语句；4.当表达式的值为0时，do-while循环结束。执行流程：15真(非0)表达式=?语句循环体外语句0do-while语句执行流程：循环结束！开始下一次循环特点：先执行，后判断；循环至少执行一次语句。16例2.用do-while语句实现1+2+3+…+1000017例2.用do-while语句实现1+2+3+…+1000018例2.用do-while语句实现1+2+3+…+10000改成while语句注意两个语句的顺序！19例3.求满足1+2+3+…+n500中最大的N，并求其和，编写程序实现。分析本题还是一个累加求和的问题，当累加和sum500时反复执行循环，否则结束循环步骤定义变量：sum，n；sum和n分别赋初值；n=0；sum=0；当sum500时反复执行循环，否则结束循环。语句为：While(sum500){++n；sum+=n；}20有错误的地方吗吗？？2122思考：给定一个小于等于216的正整数，要求:求出它是几位数；分别正向打印出每一位数字；逆序打印出各位数字；23•分析：•变量：正整数m—小于等于216的正整数；•输入：正整数m的值；•输出：几位数、正向输出各位数字、逆向输出各位数字；•解决问题：•变量定义：•m为无符号长整型；•num:位数；•a:某一位数字；•求解过程：while(m!=0){……}24求解方法：（1）求出它是几位数；a)用num描述正整数m的位数，初值为0b)当m0时，开始统计m的位数while(m0)因为m0，m至少有一位，num++;然后把m的个位去除；m=m/10;再判断m是否仍然0；当循环结束时，即：m等于0;结果：num的值即为m的位数；252627求解方法：（2）分别正向打印出每一位数字；a)首先应求出m的位数num;b)然后从最高位开始输出；c)最高位为：m/10num-1；d)除了最高位以外，其他的部分为：m%10num-1；e)循环直到最后一位输出结束。28求解方法：（3）逆序打印出各位数字；a)从最低位开始输出；b)最低位为：m/10；c)除去最低位，其它的部分为：m%10；d)循环，直到最高位输出结束。30（1）：求位数（2）：从高位到低位求每一位。（3）：从低位到高位求每一位。3132（2）：从高位到低位求每一位。33（3）：从低位到高位求每一位。循环结构程序设计1.循环的概念2.用while语句和do-while语句实现循环3.用for语句实现循环4.循环的嵌套5.break语句和continue语句6.几种循环的比较7.程序举例353、for语句：for(表达式1；表达式2；表达式3)语句；表达式1：一般为赋值表达式，给控制变量赋初值；表达式2：关系表达式或逻辑表达式，循环控制条件；表达式3：一般为赋值表达式，给控制变量增量/减量；语句：循环体，当有多条语句时，必须使用复合语句。360真(非0)表达式2=?语句；循环体外语句表达式1；for(表达式1；表达式2；表达式3)语句；表达式3；循环结束！开始下一次循环373、for语句：for语句很好地体现了正确表达循环结构应该注意的三个问题：1.循环控制变量的初始化2.循环的条件3.循环控制变量的更新for语句适合的情况——已知循环次数38例6.用for语句计算1+2+...+100i=1i=100sum+=ii++假真for(i=1;i=100;i++)sum+=i;39例6.用for语句计算1+2+...+10040例6.用for语句计算1+2+...+100inti=0,sum=0;while(i=10){sum+=i;i++;}inti=0,sum=0;do{i++;sum+=i;}while(i10);改写成while和do-while语句。41for语句的三个表达式都是可以省略的，但分号“;”绝对不能省略。for语句有以下几种格式：（1）for(;;)语句;（2）for(;表达式2;表达式3)语句；（3）for（表达式1;表达式2;)语句；（4）for(i=1,j=n;ij;i++,j--)语句;421、for(;;)该语句是一个死循环，一般用条件表达式加break语句在循环体内适当位置，一旦条件满足时，用break语句跳出for循环。2、for(；表达式2；表达式3)使用条件是：循环控制变量的初值不是已知常量，而是在前面通过计算得到。例如：i=m-n;⋯⋯for(；ik；i++)语句；433、for（表达式1；表达式2；)语句一般当循环控制变量非规则变化，而且循环体中有更新控制变量的语句时使用。例如：for(i=1；i=100；){⋯⋯i=i*2+1;⋯⋯}444、for(i=1，j=n；ij；i++，j--)语句；在for语句中，表达式1、表达式3都可以有一项或多项，如本例中，表达式1同时为i和j赋初值，表达式3同时改变i和j的值。当有不止一项时，各项之间用逗号“，”分隔。45循环结构小结同一个问题，往往既可以用while语句解决，也可以用do-while或者for语句来解决，但在实际应用中，应根据具体情况来选用不同的循环语句。选用的一般原则是：1、如果循环次数在执行循环体之前就已确定，一般用for语句。如果循环次数是由循环体的执行情况确定的，一般用while语句或者do-while语句；2、当循环体至少执行一次时，用do-while语句，反之，如果循环体可能一次也不执行，则选用while语句。循环结构程序设计循环的概念用while语句和do-while语句实现循环用for语句实现循环循环的嵌套break语句和continue语句几种循环的比较程序举例47循环的嵌套一个循环体内又包含另一个完整的循环结构，称为循环的嵌套。内嵌的循环中还可以嵌套循环，这就是多重循环。循环1循环248for(){…while(){…}…}Do{…for(){…}…}while()while(){…for(){…}…}for(){…for(){…}}以下四种均为合法的嵌套循环结构49注意：三种循环语句for、while、do-while可以互相嵌套自由组合。但要注意的是，各循环必须完整，相互之间绝不允许交叉。如下面这种形式是不允许的：do{......for(;;){......}while();}5098765432198765432181726354453627189645648403224168494235282114736302418126252015105161284963421例7.打印乘法“九九表”51分析：1.定义变量i，j，m；2.i表示行，从1变化到9；3.j表示列，从1变化到9；4.m=i*j；表示表中的值；5.i取初值1；6.j从1变化到i；计算出每一个m=i*j，输出m，但不换行。7.输出换行；8.i做一次变化，如果i≤9，则，转回步骤6；否则循环结束。52循环结构程序设计循环的概念用while语句和do-while语句实现循环用for语句实现循环循环的嵌套break语句和continue语句几种循环的比较程序举例55break语句:用于循环语句和switch语句中，作用是跳出它所在的循环语句或switch语句。格式：while(条件1){…；if(条件2)break；……}执行过程：•每次执行到if语句时，计算条件2的值；•如果条件2的值非零，则跳出循环语句；•否则，执行if语句的下一条语句。56例7.一球从100米高度自由落下，每次落地后反弹回原高度的一半，再落下。求它在第10次落地时共经过多少米？第10次反弹多高？floath=100.0,sum=0.0;intn;for(n=1;;n++){sum+=h;h=h/2;//落地后反弹跳回原高度的一半if(n==10)break;//终止执行本循环sum+=h;}printf(“共经过%f米，第10次反弹%f米\n,sum,h);57Continue语句:continue语句类似于break语句，但不是退出循环，而是跳过循环体下部未执行的语句，回到循环头部(while处)接着进行下一次循环。格式：while(条件1){...；if(条件2)continue；...}Continue执行过程：•当条件1成立时，进入while的循环体；•执行到if语句时，计算条件2的值；•如果条件2满足，执行continue语句，结果为：执行转到while处开始下一次循环；否则，执行if的下一条语句。58continue语句：continue语句的作用是结束本次循环，直接进行下一轮循环的判断。循环中continue语句执行流程假表达式2表达式1语句序列语句序列真真continue假该语句只能用在for、while、do-while语句中，常与if语句配合，起到加速循环的作用。59例8.打印出100-200之间所有能被7整除的整数。6061例9.break和continue62例9.break和continue63