C語言 第5章_循環(huán)結構.ppt

第5章循環(huán)結構 1 5 1 5 52學時2 5 62學時 問題的提出 對于這樣的一類問題 問題1 從鍵盤輸入10個學生的成績 求總成績 問題2 求100以內的素數(shù)問題3 求1 2 3 10 用前面所學知識來解決這些問題是非常麻煩的對于問題1的一個笨辦法 設一個變量 每次輸入一個學生成績 累加后再輸入下一個學生成績 如下 scanf f 這樣重復10次 然后輸出s的值 循環(huán)結構特點 在給定條件 循環(huán)條件 成立時 反復執(zhí)行某程序段 又稱循環(huán)體 直到條件不成立為止 C語言可實現(xiàn)循環(huán)的語句 while語句Do while語句for語句 while 表達式 循環(huán)體語句 執(zhí)行流程 一般形式 5 1while循環(huán)結構 特點 先判斷表達式 后執(zhí)行循環(huán)體說明 循環(huán)體有可能一次也不執(zhí)行循環(huán)體可為任意類型語句下列情況 退出while循環(huán)條件表達式不成立 為零 循環(huán)體內遇break return goto無限循環(huán) while 1 循環(huán)體 例用while循環(huán)求 includemain inti sum 0 i 1 while i 100 sum sum i i printf d sum go 例 問題1的解決方法1 采用while循環(huán)結構main intcount 1 total 0 grade while count 10 printf inputthegrade scanf d 應注意 1 計數(shù)器和累加器的初值 2 一次循環(huán)后 循環(huán)控制變量的變化情況 3 跳出循環(huán)時循環(huán)控制變量的值應為多少 如果count初值為10 20時呢 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 count 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 次數(shù) 每次循環(huán)后 控制變量count的變化情況 例顯示1 10的平方 includemain inti 1 while i 10 printf d d d n i i i i i 運行結果 1 1 12 2 43 3 94 4 165 5 256 6 367 7 498 8 649 9 8110 10 100 注意 循環(huán)控制變量值在循環(huán)體內必須有所改變 例如 請問下例中循環(huán)結束時i值為多少 i 1 while i 100 putchar i 這個循環(huán)永遠不會結束 因為循環(huán)控制變量i沒有在循環(huán)體內被改變 i 不屬于循環(huán)語句 i 應該在循環(huán)體內改變 do循環(huán)體語句 while 表達式 執(zhí)行流程 一般形式 5 2do while循環(huán)結構 特點 先執(zhí)行循環(huán)體 后判斷表達式說明 至少執(zhí)行一次循環(huán)體do while可轉化成while結構 例用do while循環(huán)求 includemain inti sum 0 i 1 do sum i i while i 100 printf d sum 例 問題1的解決方法2 采用do while循環(huán)結構 源程序 main intcount 1 total 0 grade do printf inputthegrade scanf d 應注意 1 一次循環(huán)后 循環(huán)控制變量的變化情況 2 跳出循環(huán)時循環(huán)控制變量的值應為多少 如果count初值為10 20時呢 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 count 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 次數(shù) 每次循環(huán)后 控制變量的變化情況 例while和do while比較 includemain inti sum 0 scanf d includemain inti sum 0 scanf d 1 跳出循環(huán)時循環(huán)控制變量的值應為多少 如果輸入值為1 10 20時呢 2 輸出結果呢 1 while結構與do while循環(huán)結構相類似 2 但要注意區(qū)別 前者 先判斷表達式 再執(zhí)行語句 至少要執(zhí)行0次后者 先執(zhí)行語句 再判斷表達式 至少要執(zhí)行1次 3 也就是說用兩種循環(huán)結構處理同一問題時 若二者的循環(huán)體部分是一樣的 當while后面表達式的第一次的值為 真 非0 時 兩種循環(huán)結構得到的結果相同 否則二者的結果不相同 While與do while循環(huán)結構的比較 for 表達式1 表達式2 表達式3 循環(huán)體語句 執(zhí)行流程 for 循環(huán)變量賦初值 循環(huán)條件 改變循環(huán)變量 表達式1 循環(huán)體 T F 一般形式 5 3for循環(huán)結構 for語句一般應用形式 for 循環(huán)變量賦初值 循環(huán)條件 循環(huán)變量增值 循環(huán)體語句 說明 for語句中expr1 expr2 expr3類型任意 都可省略 但分號 不可省無限循環(huán) for for語句可以轉換成while結構 expr1 while expr2 循環(huán)體語句 expr3 例 includemain inti for i 0 i 10 i putchar a i 運行結果 abcdefghij 例 includemain inti 0 for i 10 i putchar a i 例 includemain inti 0 for i 10 putchar a i 例 includemain inti 0 for i 10 putchar a i i 逗號運算符的主要應用在for語句中的表達式1或表達式3 建議為了增強程序的可讀性 盡量不省略for結構中的表達式 main inti j k s 0 for i 1 j 100 i j i j k i j s s i j printf d d d n i j k printf d n s includemain charc for c getchar n printf c c includemain inti c for i 0 c getchar n i 3 printf c i c 例 雙循環(huán)變量求 如輸入 abc 則輸出 abc 如輸入 abc 則輸出 aei 5 4循環(huán)結構的嵌套 在循環(huán)體語句中又包含另一個完整的循環(huán)結構的形式 稱為循環(huán)結構的嵌套 嵌套在循環(huán)體內的循環(huán)體稱為內循環(huán) 外面的循環(huán)體稱為外循環(huán) 如果內循環(huán)中又有嵌套的循環(huán)語句 則構成多重循環(huán) while do while for循環(huán)結構既可以自身嵌套又可以相互嵌套 20 循環(huán)的嵌套三種循環(huán)可互相嵌套 層數(shù)不限外層循環(huán)可包含兩個以上內循環(huán) 但不能相互交叉嵌套循環(huán)的執(zhí)行流程 嵌套循環(huán)的跳轉禁止 從外層跳入內層跳入同層的另一循環(huán) 21 includemain inti j for i 1 i 5 i 控制行數(shù) for j 1 j i j 控制每一行中 的個數(shù)printf printf n 22 例 編寫程序輸出如下圖形 思考 如何輸出右側圖形 for j 1 j 10 i j 控制每一行中空格的個數(shù)printf 例 編寫程序求解 百錢買百雞 問題 算經(jīng) 一書中提出 百雞問題 雞翁一值錢五 雞母一值錢三 雞雛三值錢一 百錢買百雞 問雞翁 母 雛各幾何 分析 設變量a b分別代表雞翁 雞母的個數(shù) 則雞雛的個數(shù)為100 a b 通過分析可知 a b可能取值的范圍為 a在0 19 b在0 33 則雞翁 雞母 雞雛可能的組合有20 34 680種 對每一種組合都用是否符合百錢的條件進行測試 若符合 則該組合就是問題的一個解 因此解可能不唯一 23 includemain inta b c for a 0 a 19 a for b 0 b 33 b c 100 a b if 5 0 a 3 0 b c 3 0 100 printf a d b d c d n a b c 5 5輔助控制語句break語句功能 在循環(huán)語句和switch語句中 終止并跳出循環(huán)體或開關體說明 break只能終止并跳出最近一層的結構break不能用于循環(huán)語句和switch語句之外的任何其它語句之中 例break舉例 輸出圓面積 面積大于100時停止 definePI3 14159main intr floatarea for r 1 r100 break printf r d area 2f n r area 例break舉例 小寫字母轉換成大寫字母 直至輸入非字母字符 includemain charc while 1 c getchar if c a c 32c a A 例判斷m是否素數(shù) include includemain intm i k scanf d 例判斷m是否素數(shù) include includemain intm i k scanf d 除數(shù)i的取值范圍 優(yōu)化 2 sqrt m 半優(yōu)化 2 m 2 不優(yōu)化 2 m 1 continue語句功能 結束本次循環(huán) 跳過循環(huán)體中尚未執(zhí)行的語句 進行下一次是否執(zhí)行循環(huán)體的判斷僅用于循環(huán)語句中 例求輸入的十個整數(shù)中正數(shù)的個數(shù)及其平均值 includemain inti num 0 a floatsum 0 for i 0 i 10 i scanf d 5 6第4 5章實例解析 例 編程輸入若干個學生的成績 用負數(shù)結束輸入 統(tǒng)計并輸出最高分和最低分 分析 該題對若干個學生的成績的輸入采用循環(huán)控制 然后在循環(huán)體內用條件判斷語句比較成績的高低即可 源程序 main intgrade max min printf inputthegrade scanf d 課堂任務 1 用do while改寫 源程序 用do while改寫 并用了breakmain intgrade max 1 min 1000 為何這樣取初值 do printf inputthenextgrade scanf d main intn longt 1 sum 0 注意累乘器及累加器的初值for n 1 n 100 n t t n if n 2 0 continue sum sum t printf sum ld n sum 每次循環(huán)后 重要變量的變化情況 例 計算1 3 5 99 分析 該題實質上是一個累加求和的問題 而且已知其循環(huán)的次數(shù)因此可以用for語句來實現(xiàn) 對于累加應有選擇地進行 即只對奇數(shù)項求和 可以用if語句和continue語句組合來進行選擇性地累加 返回 源程序 main intn 1 nwhile n 10 if n 6 continue printf 4d n n 請問 跳出循環(huán)時循環(huán)控制變量的值應為多少 運行結果呢 該程序有何問題 如果有該如何改正 無限循環(huán) 運行結果 12345 6 6 6 6 6 5 4 3 2 n 9 8 7 6 5 4 3 2 1 次數(shù) 每次循環(huán)后 重要變量的變化情況 例 閱讀程序并回答問題 main longinti s 0 for i 10 i 150 i if i 3 0 i 7 0 s s i i printf n ld s 例 10 150 之間 能被3或7整除的數(shù)的平方和 分析 用變量s求和 s初值為0 用變量i從10到150循環(huán) 如果i能被3或7整除 i 3 0 i 7 0 則s s i i 000102030405101112131415202122232425303132333435404142434445505152535455 請寫出輸出結果 例執(zhí)行語句段 for i 0 i 6 i for j 0 j 6 j printf 3d d i j putchar n i 0j 0 1 2 3 4 5 i 1j 0 1 2 3 4 5 i 2j 0 1 2 3 4 5 i 3j 0 1 2 3 4 5 i 0j 0 1 2 3 4 5 i 0j 0 1 2 3 4 5 includemain inti j sum 0 for i 0 i 3 i for j 0 j 5 j sum sum j printf sum d n sum includemain inti j sum 0 for i 0 i 3 i for j 0 j 5 j sum sum j printf sum d n sum sum 6 sum 60 課堂練習 includemain inti j sum 0 for i 0 i 3 i for j 0 j i j sum sum j printf sum d n sum sum 10 課堂練習 i 0j 0 i 1j 0 1 i 2j 0 1 2 i 3j 0 1 2 3 算法 從i 3開始做分別用2 3 4 i除i 可參考數(shù)論知識 如果i被某個數(shù)整除 i是合數(shù) i 測試下一個i 例編程求出3至1000內的全部的質數(shù) includemain inti j count 0 flag 用flag作標志 for i 3 i 1000 i flag 0 設標志為0 for j 2 j sqrt i j if i j 0 測試j能夠整數(shù)i flag 1 break 能 則不是素數(shù) 標志為1 i測試完畢 if flag 0 i是素數(shù) 則輸出 printf 4d i count if count 8 0 printf n 每行輸出8個 測試下一個i main longintf1 1 f2 1 f3 n for n 3 n 40 n f3 f1 f2 f1 f2 準備下次循環(huán) f2 f3 準備下次循環(huán) printf nf3 ld f3 例 Fibonacci數(shù)列1 1 2 3 5 8 有f n f n 1 f n 2 f 1 1 f 2 1 求f 40 分析 用變量f1 f2 f3作為數(shù)列相鄰的三項 初值f1 1 f2 1 用變量n從3到40循環(huán) f3 f1 f2 f1 f2 f2 f3 循環(huán)次數(shù) 每運行語句f3 f1 f2后的變量情況 作業(yè) 求14萬之內的最大的f n 例 求1000以內最大的完數(shù) 完數(shù)就是其真因子的和等于其本身的數(shù) main inta i s for a 1000 a 1 a s 0 for i 1 i a i if a i 0 s s i if a s break printf n d a 分析 用變量a從1000到1循環(huán) 如果a等于其真因子的和 則循環(huán)結束 判斷a是否等于其真因子的和 用變量s求a的真因子的和 s初值為0 用變量i從1到a 1循環(huán) 如果a i 0 則s s i 得出s值后 若a s 則a為所求 例 求1 99 2 98 1 main floats 0 0 inti j for i 1 j 99 i j i j s s float i j printf resultis f s 每次循環(huán)后 控制變量的變化情況 請問 跳出循環(huán)時循環(huán)控制變量的值應為多少 如果i j的初值分別為1