C語言程序設(shè)計循環(huán)結(jié)構(gòu)程序設(shè)計資料課件

第5章

循環(huán)結(jié)構(gòu)程序設(shè)計C

語言程序設(shè)計北京航空航天大學(xué)交通科學(xué)與工程學(xué)院徐國艷1循環(huán)的基本概念不同形式的循環(huán)控制多重循環(huán)問題什么是循環(huán)？為什么要使用循環(huán)？5.1

循環(huán)的基本概念一、循環(huán)問題問題1：做99次加法問題2：求學(xué)生平均成績

分數(shù)相加后除以課程數(shù)問題3：找出數(shù)集x中能同時被3和7整除的數(shù)

找數(shù)循環(huán)是有規(guī)律的重復(fù)操作。將復(fù)雜問題分解為簡單的操作過程，程序只對簡單過程描述，這些過程的多次重復(fù)就可完成對問題的求解。重復(fù)的頻繁性決定了循環(huán)在程序設(shè)計中必不

可少！問題分解循環(huán)控制5.1

循環(huán)的基本概念C提供四種循環(huán)控制語句：while循環(huán)(5.2節(jié))do

while循環(huán)(5.3節(jié))for循環(huán)(5.4節(jié))if--goto

循環(huán)(一般不用）

難點：5.1循環(huán)的基本概念（續(xù)）二、循環(huán)結(jié)構(gòu)循環(huán)結(jié)構(gòu)有兩種形式：當型循環(huán)結(jié)構(gòu)直到型循環(huán)結(jié)構(gòu)循環(huán)體N條件Y當型循環(huán)條件NY循環(huán)體先判斷后循環(huán)直到型循環(huán)先循環(huán)后判斷入口出口循環(huán)體中是一個過程，該過程的復(fù)雜程度取決于問題及對問題的分解5.1 循環(huán)的基本概念（續(xù)）當型循環(huán)條件 循環(huán) 次數(shù)123YYYN執(zhí)行執(zhí)行執(zhí)行結(jié)束條？件Y循環(huán)體N3次在循環(huán)入口處判斷當條件為真時執(zhí)行循環(huán)5.1循環(huán)的基本概念（完）直到型循環(huán)在循環(huán)出口處判斷，當條件為真時繼續(xù)執(zhí)行循環(huán)，直到條件為假時為止。條件 循環(huán) 次數(shù)3次YYYYN執(zhí)行執(zhí)行執(zhí)行執(zhí)行結(jié)束1234循環(huán)體條件N4次5.2

while循環(huán)控制語句一般格式while

（表達式）

{語句組}一般為關(guān)系表達式或邏輯表達式，也

可以是C語言其他類型的合法表達式用來控制循環(huán)體是否被執(zhí)行稱為內(nèi)嵌語句，可以是基本語句、控制語句，也可以是復(fù)合語句是循環(huán)重復(fù)執(zhí)行的部分語句一般格式while

（表達式）

{語句組}功能：計算“表達式”的值，為非0（邏輯真）

時，重復(fù)執(zhí)行內(nèi)嵌語句，每執(zhí)行一次，就判斷一次表達式的值，直到表達式的值為0時結(jié)束循環(huán)，轉(zhuǎn)去執(zhí)行while后面的語句。當表達式為真語句N-S結(jié)構(gòu)圖N流程圖表達式非0?Y語句循環(huán)體語句一般格式while

（表達式）

{語句組}循環(huán)控制條件例如：【例5.1】編寫程序，求100個自然數(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。算法和程序：#include

"stdio.h"void

main(

){

inti,sum;

i=1;

sum=0;while

(i<=100){sum=sum+i;i++;}printf("sum=%d\n",sum);}程序輸出結(jié)果：sum=5050i: 循環(huán)控制變量sum: 累加器i=1，sum=0當i<=100sum=sum+ii++輸出sum注意：如果while的(表達式)

值為0，則循環(huán)體一次也不執(zhí)行

(例如當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)將無限進行（死循環(huán)）。在循環(huán)體中，語句的先后位置必須符合邏輯，否則會影響運算結(jié)果。思考程序段的輸出？……i=1;sum=0;while

(i<=100){

i++;sum=sum+i;

}運行后，輸出：sum=5150原因是什么？注意（續(xù)）：總結(jié)：為了保證循環(huán)正常運行，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)部對控制條件的影響5.3

do-while語句語句一般格式do{語句組}while（表達式）；功能：先執(zhí)行內(nèi)嵌語句（循環(huán)體），之后計算

表達式的值，不為0（邏輯真）時，再執(zhí)行循環(huán)體并判斷條件，直到表達式的值為0結(jié)束循環(huán)，轉(zhuǎn)去執(zhí)行while下面的語句。do-while循環(huán)的算法循環(huán)體當表達式為真N-S結(jié)構(gòu)圖Y循環(huán)體流程圖#include

"stdio.h"void

main(

){

inti=1,sum=0;do{

sum=sum+i;i++;}

while

(i<=100);printf("%d\n",sum);}表達式非0？N用do-while語句

求100個自然數(shù)的和void

main(){int

n=1,s=0,x;scanf("%d",&x);printf("s=%d\n",s);}求：流程圖n<=xs=s+nYn加1開始初始化n,s,x輸入xdo{s=s+n;n++;}while

(n<=x);dowhileN輸出s結(jié)束/*ex1-1.C*/void

main(){int

s=0,x;scanf("%d",&x);while

(x<=10)x++;}printf("s=%d\n",s);}/*ex1.C*/void

main(){int

s=0,x;scanf("%d",&x);do{s=s+x;x++;}while(x<=10);printf("s=%d\n",s);}例循環(huán)至少執(zhí)行一次{s=s+x;

循環(huán)沒有被執(zhí)行三、

while與do

while的比較輸出:s=12輸出:s=0如輸入為1和12，兩程序各輸出情況輸入12時：5.4

for語句語句一般格式for

(表達式1;表達式2;表達式3)語句循環(huán)初始條件循環(huán)控制條件循環(huán)體1.求解表達式1;2.求解表達式2，值為真(非0)執(zhí)行循環(huán)體，然后執(zhí)行第3步；值為假(0)則結(jié)束循環(huán)，轉(zhuǎn)到第5步，3.求解表達式3;4.轉(zhuǎn)回第2步。5.循環(huán)結(jié)束，執(zhí)行for語句下面的語句。for(e1;e2;e3)

語句的算法N-S結(jié)構(gòu)圖for

(e1;e2;e3)語句N流程圖計算e1語句e3e2為真?Y例如：void

main(

){

inti,sum;sum=0;for

(

i=1;

i<=100;

i++)sum=sum+i;printf("sum=%d\n",sum);}for循環(huán)控制語句for(e1;e2;e3)e1、e2、e3均可缺少for(;n<100;n++)for(n=0;;n++)for(n=0;n<100;)for

(;

;)for(;n<100;)缺少e1,n應(yīng)在循環(huán)之前賦初值缺少e2,造成死循環(huán)缺少e3,n增量應(yīng)在循環(huán)體內(nèi)進行缺少e1,e2,e3

，死循環(huán)！缺少e1,e3分號始終不能缺少！討論可結(jié)合跳轉(zhuǎn)語句使用，一般情況下不使用for循環(huán)控制語句2.e1和e3可是與初值、增量無關(guān)的逗號表達式for

(s=0,n=1;n<=100;s=s+n,

printf(“ %d”,s))

n++;for

(s=0;n<100;s=s+n,n++)

{printf(“ %d”

,s);}求累加和n的初值在for之前完成增量在for之外完成for語句的形式：for(初值;判斷;增量)語句；for(初值;判斷;增量){復(fù)合語句;}for(初值;判斷;增量)；for循環(huán)控制語句void

main(){int

n=1,s=0,x;scanf("%d",&x);for(;n<=x;n++)

s=s+n;printf("s=%d\n",s);}while(n<=x){s=s+n;n++;}void

main(){int

n,s,x;scanf("%d",&x);for(n=1,s=0;n<=x;n++)s=s+n;printf("s=%d\n",s);}例缺少e1賦初值語句for循環(huán)控制語句void

main(){int

n,s;for(n=1;n<=10;n+=2)printf("n=%d\n",n);}void

main(){int

n,s;printf("n=%d\n",n);}以下程序的輸出結(jié)果輸出結(jié)果：n=11輸出結(jié)果：

n=1n=3n=5n=7n=9無循環(huán)體循環(huán)體for(n=1;n<=10;n+=2);5.5

循環(huán)結(jié)構(gòu)中的跳轉(zhuǎn)語句有如下三種語句實現(xiàn)跳轉(zhuǎn)：continue語句break語句goto語句功能：在循環(huán)語句的循環(huán)體中使用，可以進行循環(huán)的流程控制后續(xù)語句…continue;…N表達式?Y后續(xù)語句…continue;…表達式?YN5.5.1

continue語句及應(yīng)用后續(xù)語句計算表達式3計算表達式1continue;…表達式2?Y

…N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)行的語句），立即開始執(zhí)行下一次循環(huán)。while語句

do-while語句

for語句例如：⑴

intx,n=0,s=0;while

(n<10){

scanf("%d",&x);if

(x<0)continue;s+=x;

n++;};⑵

intx,n=0,s=0;do{

scanf("%d",&x);if

(x<0)continue;s+=x;

n++;}

while

(n<10);⑶

for

(n=0,s=0;

n<10;n++){

scanf("%d",&x);if

(x<0)continue;s+=x;}應(yīng)用舉例【例5.4】把100～200之間能被7整除的數(shù)，

以十個數(shù)為一行的形式輸出，最后輸出一共有多少個這樣的數(shù)。for

(n=100;

n<=200;

n++)n能被7整除F

T輸出n終止本次循環(huán)輸出了10個數(shù)T

F換行算法和程序#include

"

stdio.h"void

main(

){

intn,j=0;for(n=100;n<=200;n++){if(n%7!=0)continue;printf("%6d",n);j++;if(j%10==0)printf("\n");}printf("

\n

j=%d\n",j);}后續(xù)語句…break;…N表達式?Y后續(xù)語句…break;…表達式?YN5.5.2

循環(huán)中break的應(yīng)用后續(xù)語句計算表達式3計算表達式1break;…表達式2?Y

…N功能：利用break語句能夠強迫終止本層循環(huán)，轉(zhuǎn)到后續(xù)語句執(zhí)行。while語句

do-while語句

for語句例如：⑴

intx,n=0,s=0;while

(n<10){

scanf("%d",&x);if

(x<0)break;s+=x;

n++;};⑵

intx,n=0,s=0;do{

scanf("%d",&x);if

(x<0)break;s+=x;

n++;}

while

(n<10);⑶

for

(n=0,s=0;

n<10;

n++

){

scanf("%d",&x);if

(x<0)break;s+=x;}5.6

循環(huán)的嵌套如果循環(huán)語句的循環(huán)體內(nèi)又包含了另一條循環(huán)語句，則稱為循環(huán)的嵌套例如：

#include

<stdio.h>void

main(){

int

i,

j;for

(

i=1;

i<10;

i++

)for

(

j=1;

j<=i;

j++

)printf

((j==i)?"%4d\n":"%4d",i*j);}外循環(huán)語句內(nèi)循環(huán)語句注意：while、do-while、for循環(huán)語句可以并列，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，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，每次外循環(huán)中內(nèi)循環(huán)執(zhí)行6次

循環(huán)正常結(jié)束時，內(nèi)循環(huán)執(zhí)行了10×6=60次5.7

循環(huán)結(jié)構(gòu)程序設(shè)計【例5.5】按每行輸出5個數(shù)的形式輸出Fibonacci數(shù)列的前20項

。Fibonacci數(shù)列的前幾項是：1、1、2、3、5、8、13、21、34、…。此數(shù)列的變化規(guī)律是：fn-1+fn-2（n>2）1

（n=1）fn=

1

（n=2）思路：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；將f1←f2，

f2←f3，再求f3=f1+f2得到第4項；依此類推求第5項、第6項…這是一種遞推算法應(yīng)采用循環(huán)實現(xiàn)算法和程序#include

"

stdio.h"#define

N

20void

main(

){

inti,f1,f2,f3;f1=f2=1;printf("\n%8d%8d",f1,f2);for

(i=3;

i<=N;

i++){

f3=f1+f2;f1=f2;f2=f3;printf("%8d",f3);if

(i%5==0)

printf("\n");}}f1=1，f2=1并輸出for

(i=3;

i<=20;

i++)f3=f2+f1f1=f2，f2=f3輸出f3T輸出5個數(shù)F換行舉例【例5.6】判斷輸入的某個數(shù)m是否為素數(shù)。

若是素數(shù)，輸出“YES”，若不是，輸出“NO”。思路：素數(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能被某個數(shù)整除，則m就不是素數(shù)。這是一種窮舉算法設(shè)除數(shù)為j，從2循環(huán)到m-1算法和程序：#include

"math.h"void

main(

){

intj,m,k;printf("Enter

an

integer

number:");scanf("%d",&m);for

(j=2;

j<=m-1;j++)if

(m%j==0)

break;printf("%d

",m);if(j>=m)printf("YES\n");elseprintf("NO\n");}輸入一個數(shù)mfor

(j=2;

j<=m-1;

j++)Tm%j==0F退出循環(huán)Tj>=mF輸出"YES“輸出"NO"舉例【例5.7】編程序求2～10000以內(nèi)的完全數(shù)。完全數(shù)：一個數(shù)的因子（除了這個數(shù)本身）之和思路：設(shè)定i從2變到10000，對每個i找到其因子和s；判定

i==s？若相等，則i為完全數(shù)，否則不是。等于該數(shù)本身。例如：6的因子是1、2、3，因子和1+2+3＝6因此6是完全數(shù)使用窮舉算法用雙層循環(huán)實現(xiàn)算法和程序：#include

"stdio.h"void

main(

){