C語(yǔ)言第五講循環(huán)結(jié)構(gòu).ppt

第五章 循環(huán)結(jié)構(gòu),西安電子科技大學(xué)模式識(shí)別與智能控制研究所,概述,順序結(jié)構(gòu) 分支結(jié)構(gòu) 循環(huán)結(jié)構(gòu) 在一定的條件下，反復(fù)執(zhí)行某段程序 被反復(fù)執(zhí)行的程序段稱為循環(huán)體,循環(huán)結(jié)構(gòu)的幾種實(shí)現(xiàn)方法,while循環(huán)語(yǔ)句 do-while循環(huán)語(yǔ)句 for循環(huán),while循環(huán)語(yǔ)句,格式： while(表達(dá)式)語(yǔ)句 特點(diǎn)： 先判斷，后執(zhí)行,流程圖,例1：計(jì)算1+2+3+n,例1：(求15所有整數(shù)之和) int i=1; /* 初始化準(zhǔn)備 */ float sum=0; /* 初始化準(zhǔn)備 */ while(i=5) /* 當(dāng)i=5時(shí)重復(fù)以下語(yǔ)句*/ sum = sum + i; i+; ,循環(huán)等效于 sum = sum + i; i+; sum = sum + i; i+; sum = sum + i; i+; sum = sum + i; i+; sum = sum + i; i+;,do_while循環(huán),格式： do 循環(huán)體 while(表達(dá)式) 特點(diǎn)： 先執(zhí)行，后判斷 循環(huán)體至少執(zhí)行一次,流程圖,例2 計(jì)算1+1/4+1/9+1/n2,計(jì)算到最后一項(xiàng)小于10-2 int i=1; double sum=0,t; do t = 1/(i*i); sum = sum + t; i+; while(t=1.0e-2); printf(“sum=%lfn”,sum);,for循環(huán),格式： for(表達(dá)式1;表達(dá)式2;表達(dá)式3) 語(yǔ)句,流程圖,表達(dá)式1通常為循環(huán)初始化 表達(dá)式2為循環(huán)條件 表達(dá)式3通常為循環(huán)變量修正,例3 求1開始的前n個(gè)奇數(shù)之和,求1開始的前n個(gè)奇數(shù)之和(1+3+5+n) printf(“Input Number:”); scanf(“%d”,多重循環(huán),含義 當(dāng)一個(gè)循環(huán)的循環(huán)體中又包含一個(gè)完整的循環(huán)結(jié)構(gòu)時(shí)，稱為多重循環(huán)或循環(huán)嵌套 例如：,while(.) while() ,while(.) for(;.) ,例4 打印九九表,1 2 3 4 5 6 7 8 9 2 4 6 8 10 12 14 16 18 3 6 9 12 15 18 21 24 27 . 9 18 27 36 45 54 63 72 81,例4 繼續(xù)(99.c),main() int i,j; for(i=1;i10;i+) /* 每次循環(huán)打印一行 */ for(j=1;j10;j+) /* 每次循環(huán)打印一列 */ printf(“%4d”,i*j); printf(“n”); /* 一行打印完畢，換行 */ ,例4 繼續(xù),問題： 只打印九九表的上三角，該如何編程？ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 4 6 8 10 12 14 16 18 9 12 15 18 21 24 27 . 81,例4 繼續(xù)(99.c),main() int i,j; for(i=1;i10;i+) /* 每次循環(huán)打印一行 */ for(j=1;j10;j+) /* 每次循環(huán)打印一列 */ if(ji) printf(“ “); else printf(“%4d”,i*j); printf(“n”); /* 一行打印完畢，換行 */ ,Break語(yǔ)句,功能： 跳出switch結(jié)構(gòu) 跳出一層循環(huán),例： for(i=0;i+) printf(“i=%dn”,i); if(i=5) break; ,例：用公式/4=1-1/3+1/5-1/7+.計(jì)算的近似值，直到最后一項(xiàng)小于0.0001。,float pi = 0; int i = 0; int sign=1; while(1) t = 1.0/(2*i+1); if(t0.0001) break; pi = pi + sign*t; sign = -sign; i+; pi = pi * 4;,continue語(yǔ)句,結(jié)束本次循環(huán)，立刻進(jìn)行下一次循環(huán) 與break的區(qū)別 break結(jié)束整個(gè)循環(huán) contitue結(jié)束本次循環(huán)，不結(jié)束整個(gè)循環(huán),例：把100到150之間的不能被3整除的數(shù)輸出，每行輸出10個(gè)數(shù)。,int i = 0, n; for(n=100;n=150;n+) if(n%3=0) continue; printf(“%4d”,n); i+; if(i%10=0) printf(“n”); ,循環(huán)語(yǔ)句小結(jié),while循環(huán) dowhile循環(huán) for循環(huán) break跳出整個(gè)循環(huán) continue結(jié)束本次循環(huán)，進(jìn)入下一次循環(huán),While(條件) . ,do while(條件),for(表達(dá)式1:表達(dá)式2:表達(dá)式3) ,算法舉例,窮舉法 將所有可能的情況列舉出來(lái)進(jìn)行檢驗(yàn),例: 從鍵盤輸入一個(gè)大于2的整數(shù)n，判斷n是不是素?cái)?shù),分析 只能被1和它本身整除的數(shù)是素?cái)?shù)，如果2n1中的任一整數(shù)能夠整除n，則n不是素?cái)?shù),算法舉例,int i=2,flag=1; while(in) if(n%i=0) flag=0; i+; if(flag=1) printf(“%d is primen”,n); else printf(“%d is primen”,n);,算法舉例,二分法 將結(jié)果所在的空間一分為二，確定結(jié)果在哪個(gè)子空間中，然后再將該子空間一分為二，如此循環(huán)反復(fù)，直到子空間的大小小于所需的精度，將該子空間中的任何一個(gè)結(jié)果作為問題的解。,二分法,例:二分法求方程f(x)=2x3-4x2+3x-6=0的根，要求誤差小于105 算法流程 首先必須確定一個(gè)初始區(qū)間x1,x2，確保該區(qū)間之內(nèi)必定有一個(gè)根。 將區(qū)間x1,x2一分為二，x1,xt和xt,x2，xt可以任意確定，如取xt=(x1+x2)/2 判斷x1,xt和xt,x2哪一個(gè)有根，如果x1,xt有根，則在其中繼續(xù)二分,令x2=xt；否則在xt,x2中二分,令x1=xt 重復(fù)直到x1,x2小于精度要求,二分法,如何判斷一個(gè)區(qū)間x1,x2之內(nèi)是否有根： 若f(x1)f(x2)=0 );,二分法,如何利用循環(huán)不斷二分？ 若f(x1)f(xt)1.0e-5) /精度不夠，繼續(xù)二分 xt=(x2+x1)/2; if( f(x1)*f(xt)=0 ) x1=xt; else x2=xt; xt = (x1+x2)/2; /最終解,二分法,程序列表 do /反復(fù)嘗試 puts(“input x1 x2:”); /顯示提示 scanf(“%f%f”, /最終解,算法舉例,迭代法(遞推法) 現(xiàn)任意設(shè)定一個(gè)值x1作為問題的近似解，根據(jù)x1推出一個(gè)更加準(zhǔn)確的近似解x2，再由x2推出更加準(zhǔn)確的近似解x3，如此反復(fù)推下去，直到得到足夠準(zhǔn)確的近似解為止。 例8 (P77例5.11) 迭代法求方程2x3-4x2+3x-6=0的根，要求誤差小于105,算法舉例,迭代法求方程2x3-4x2+3x-6=0的根，要求誤差小于105 方程變換 x2(2x-4)=6-3x 2x-4=(6-3x)/x2 x=(4+ (6-3x)/x2)/2 令f(x)=(4+ (6-3x)/x2)/2,x2=1.0; do x1=x2; x2=f(x1); while(fabs(x1-x2)=1.0e-5);,迭代法,牛頓迭代法 令f(x)=2x3-4x2+3x-6任取x1作為f(x)=0的初始解，以x1點(diǎn)昨切線，與x軸相交處為x2，則x2必比x1更接近方程的真實(shí)解x#。,由圖可知 : f(x1)=df(x1)*(x1-x2) 即： x2 = x1 - f(x1)/df(x1),迭代法,牛頓迭代法 令f(x)=2x3-4x2+3x-6 則df(x)=6x2-8x+3,f(x1)=df(x1)*(x1-x2) x2 = x1 - f(x1)/df(x1),x2=1.0; do x1=x2; /以上一次的解為起點(diǎn) dfx1=df(x1); /求導(dǎo)數(shù) fx1=f(x1); /求函數(shù)值 x2=x1-fx1/dfx1; /迭代出新的解 while(fabs(x1-x2)=1.0e-5); /精度是否足夠,符號(hào)常量,又稱宏定義，是一種編譯預(yù)處理功能 無(wú)參數(shù)宏定義 #define 宏名 字符串 #define PI 3.1416 Arc = 2 * PI * r; = Arc = 2*3.1416*r; 帶參數(shù)宏定義 #define 宏名(參數(shù)表) 字符串 #define S(a,b) a*b Area = S(2,1); = Area = 2*1;,符號(hào)常量,宏定義不是C語(yǔ)言的語(yǔ)句，末尾不能有分號(hào);如果有分號(hào)，替換時(shí)將代入，如