C語言程序設計教程（第2版）-課件 第5章 循環(huán)結(jié)構(gòu)程序設計

第五章循環(huán)結(jié)構(gòu)程序設計內(nèi)容提要：概述構(gòu)成循環(huán)的語句：while、do-while、for幾種循環(huán)的比較循環(huán)的嵌套break語句和continue語句概述實現(xiàn)循環(huán)的語句：1.用while語句；當型循環(huán)—先判斷再執(zhí)行2.用do-while語句；直到型循環(huán)—先執(zhí)行再判斷3.用for語句。多功能while循環(huán)（實現(xiàn)當型循環(huán)）while語句的一般形式：

while（表達式）語句當表達式的值為真（非0）時，執(zhí)行其中的內(nèi)嵌語句（循環(huán)體），然后回過頭來再判斷表達式的值，如此重復；當表達式為假（0）時結(jié)束循環(huán)。如：s=0;k=1;while(k<=100)

{s=s+k;k++;}

（循環(huán)控制表達式、循環(huán)控制變量、循環(huán)體）

k=11<=100s=0+1 k=22<=100s=0+1+2 k=33<=100s=0+1+2+3

……k=100100<=100s=0+1+…+99+100k=101101<=100結(jié)束循環(huán)

s=0;k=1;while(k<=100)

{s=s+k;k++;}注意：若循環(huán)體包含一條以上的語句，應以復合語句形式出現(xiàn)；循環(huán)前，必須給循環(huán)控制變量賦初值；循環(huán)體中，必須有改變循環(huán)控制變量值的語句（使循環(huán)趨向結(jié)束的語句）；循環(huán)體可以為空，如：while((c=getchar())!=‘A’);

等價于：c=getchar();while(c!=‘A’)c=getchar();例：計算S=分析：這是一個累加求和問題。

s=1+2+3s=0s=s+1s=s+2s=s+3s=s+k和的新值和的當前值求和項當前值用while語句的程序如下：#include<stdio.h>intmain(){intk,s;s=0;k=1;while(k<=3){s=s+k;k++;}printf(“s=%d”,s);}注意:s、k的初值與位置。若交換這兩句的位置，要實現(xiàn)同樣功能怎么改？用while語句的程序如下：#include<stdio.h>intmain(){intk,s;s=0;k=1;while(k<=3){s=s+k;k++;}printf(“s=%d”,s);}s=0k=1k=11<=3s=0+1k=22<=3s=0+1+2k=33<=3s=0+1+2+3k=44<=3不成立用while語句的程序如下：#include<stdio.h>intmain(){intk,s;s=0;k=1;while(k<=3){k++;

s=s+k;}printf(“s=%d”,s);}s=0k=11<=3k=2s=0+22<=3k=3s=0+2+33<=3k=4s=0+2+3+44<=3不成立用while語句的程序如下：#include<stdio.h>intmain(){intk,s;s=0;k=0;while(k<=3){k++;

s=s+k;}printf(“s=%d”,s);}s=0k=00<=3k=1s=0+11<=3k=2s=0+1+22<=3k=3s=0+1+2+33<=3k=4s=0+1+2+3+44<=3不成立例：讀程序#include<stdio.h>intmain(){intk,s,n;printf(“entern:”);scanf(“%d”,&n);s=0;k=1;while(k<=n){s+=k;k++;}printf(“%d=%d\n”,n,s);}#include<stdio.h>intmain(){intk,t,n;printf(“entern:”);scanf(“%d”,&n);t=1;k=1;while(k<=n){t*=k;k++;}printf(“%d!=%d\n”,n,t);}#include<stdio.h>intmain(){intk,t,n,s=0;printf(“entern:”);scanf(“%d”,&n);t=1;k=1;while(k<=n){t*=k;s+=t;k++;}printf(“s=%d\n”,s);}s=0k=1t=1n=3k=11<=3t=1*1s=0+1!k=22<=3t=1*2s=0+1!+2!k=33<=3t=1*2*3s=0+1!+2!+3!k=44<=3不成立【例】求100以內(nèi)的奇數(shù)、偶數(shù)之和分析：偶數(shù)和s1=2+4+6+…+100

奇數(shù)和s2=1+3+5+…+99#include<stdio.h>intmain(){intk=1,s1=0,s2=0;

while(k<=100){if(k%2==0)s1+=k;elses2+=k;k++;}printf(“偶數(shù)和為%d，奇數(shù)和為%d\n”,s1,s2);}do-while循環(huán)do-while語句用來實現(xiàn)“直到型”循環(huán)，它的一般形式為：do語句

while(表達式)；例：計算S=#include<stdio.h>intmain(){intk,s;s=0;k=1;

while(k<=3){s=s+k;k++;}printf(“s=%d”,s);}#include<stdio.h>intmain(){intk,s;s=0;k=1;do{s=s+k;k++;}while(k<=3);printf(“s=%d”,s);}先判斷后做先做后判斷例：計算S=#include<stdio.h>intmain(){intk,s;s=0;k=1;do{s=s+k;k++;}while(k<=3);printf(“s=%d”,s);}s=0k=1s=0+1k=22<=3s=0+1+2k=33<=3s=0+1+2+3k=44<=3不成立for循環(huán)for循環(huán)的一般形式：for(表達式1；表達式2；表達式3)

語句

表達式1在進入循環(huán)之前求解（循環(huán)變量賦初值）；表達式3是循環(huán)體的一部分。s=0;for(k=1;k<=3;k++)s=s+k;s=0k=1k=11<=3s=0+1k=22<=3s=0+1+2k=33<=3s=0+1+2+3k=44<=3不成立例：for循環(huán)的其他形式：

表達式1；1）表達式1可以移到for語句的前邊2）表達式3可以移到內(nèi)嵌語句中for(表達式1；表達式2；表達式3)

語句表達式1；for(；表達式2；){語句表達式3；}for(；表達式2；表達式3)

語句for循環(huán)的其他形式：

3）表達式2為空，值永遠為真稱為死循環(huán)for(表達式1；表達式2；表達式3)

語句表達式1；for(；；){語句表達式3；}for循環(huán)的其他形式：

for(表達式1；表達式2；表達式3)

語句表達式1；1）表達式1可以移到for語句的前邊2）表達式3可以移到內(nèi)嵌語句中{語句表達式3；}3）表達式2為空，值永遠為真稱為死循環(huán)說明：1、表達式1省略時，應在for前給循環(huán)變量賦初值如：s=0;k=1;for(;k<=3;k++)s=s+k;2、表達式2省略時，不判斷循環(huán)條件，將成為“死循環(huán)”，需要在循環(huán)體中引入break語句以退出循環(huán)。3、表達式3省略時，循環(huán)體內(nèi)應有使循環(huán)條件改變的語句。如：for(k=1;k<=3;){s=s+k;

k++;}4、同時省略表達式1和表達式3，只有表達式2，此時相當于while語句。如：

k=1;for(;k<=3;){s=s+k;k++;}5、表達式2一般是關(guān)系表達式或邏輯表達式，但也可以是數(shù)值表達式或字符表達式，只要其值不等于0就執(zhí)行循環(huán)體。如：s=0;for(k=1;k-4;k++)s=s+k;

僅當k的值等于4時終止循環(huán)，k-4是數(shù)值表達式。k=1;while(k<=3){s=s+k;k++;}如：s=0;for(k=1;k-4;k++)s=s+k;

僅當k的值等于4時終止循環(huán)，k-4是數(shù)值表達式。s=0k=11-4=-3s=0+1k=22-4=-2s=0+1+2k=33-4=-1s=0+1+2+3k=44-4=0結(jié)束例：讀程序，判斷程序的功能。#include<stdio.h>intmain(){charc;for(;(c=getchar())!=‘\n’;)putchar(c);putchar(‘\n’);}讀入一個字符，當它不是回車符時就輸出。注意：getchar()僅當遇到回車符時才開始執(zhí)行，從鍵盤緩沖區(qū)中取字符。如：OK!輸入

OK!輸出

僅輸出字母怎么做？而不是OOKK!!循環(huán)的嵌套一個循環(huán)體內(nèi)包含著另一個完整的循環(huán)結(jié)構(gòu)，稱為循環(huán)嵌套；內(nèi)嵌的循環(huán)中又可以嵌套循環(huán)，從而構(gòu)成多重循環(huán)；三種循環(huán)可以互相嵌套。下面幾種都是合法的形式：(1)while()(2)do(3)for(;;){…{…{

while()

do

for(;;){…}{…}{…}}while();}}while();

(4)while()(5)for(;;)(6)do{…{…{…

do{…}

while()for(;;){}while()；{}

…

…

…}}}while()；

例：打印圖形分析：1）圖形每行的起始位置相同2）每行的字符數(shù)相同3）用一重循環(huán)控制輸出行數(shù)#include<stdio.h>intmain(){introw;for(row=1;row<=5;row++)

printf(“********\n”);}例：打印圖形#include<stdio.h>intmain(){introw;for(row=1;row<=5;row++)

printf(“********\n”);}#include<stdio.h>intmain(){introw,col;for(row=1;row<=5;row++)

{for(col=1;col<=8;col++)printf(“*”);printf(“\n”);}}循環(huán)嵌套的說明：1、嵌套的循環(huán)控制變量不能相同；2、內(nèi)循環(huán)變化快，外循環(huán)變化慢如：for(i=1;i<=3;i++){for(j=1;j<=i;j++)printf(“%d+%d=%2d”,i,j,i+j);printf(“\n”);}3、正確確定循環(huán)體4、循環(huán)控制變量常與求解的問題掛鉤for(i=1;i<=3;i++){for(j=1;j<=i;j++) printf(“%d+%d=%2d”,i,j,i+j);printf(“\n”);}i=1j=11<=11+1=2j=22<=1i=2j=11<=22+1=3j=22<=22+2=4j=33<=2i=3j=11<=33+1=4j=22<=33+2=5j=33<=33+3=6j=44<=31+1=22+1=32+2=43+1=43+2=53+3=6編程實現(xiàn)：按如下形式打印九九乘法口訣表

1*1=12*1=22*2=43*1=33*2=63*3=9……9*1=99*2=189*3=27…9*9=81for(i=1;i<=9;i++){for(j=1;j<=i;j++) printf(“%d*%d=%2d”,i,j,i*j);printf(“\n”);}例：打印圖形分析：1）每行的起始位置不同，空格數(shù)遞減12）每行的字符數(shù)相同3）用二重循環(huán)實現(xiàn)：外循環(huán)控制輸出行數(shù)；內(nèi)循環(huán)控制輸出空格數(shù)第1行4個空格第2行3個空格第3行2個空格第4行1個空格第5行0個空格第row行5-row個空格例：打印圖形#include<stdio.h>intmain(){introw,col;for(row=1;row<=5;row++){for(col=1;col<=5-row;col++)printf(“

”);printf(“********\n”);}}例：打印圖形#include<stdio.h>intmain(){introw,col;for(row=1;row<=5;row++){for(col=1;col<=5-row;col++)printf(“

”);for(col=1;col<=8;col++)printf(“*”);printf(“\n”);}}例：試找出滿足下列條件的所有兩位數(shù)

1）其十位數(shù)不大于2

2）將個位與十位對換，得到的兩位數(shù)是原兩位數(shù)的兩倍多分析：用二重循環(huán)的循環(huán)控制變量分別表示十位數(shù)和個位數(shù)。十位數(shù)i取值1~2

個位數(shù)j取值2~9n=10*i+jm=10*j+i

若m>=2*n并m<3*n，則n為滿足條件的兩位數(shù)。#include<stdio.h>intmain(){inti,j,n,m;for(i=1;i<=2;++i)for(j=2;j<=9;++j){n=10*i+j;m=10*j+i;if(m>=2*n&&m<3*n)printf(“%d”,n);}}i=1j=2n=12m=21j=3n=13m=31……j=9n=19m=91i=2j=2n=22m=22j=3n=23m=32……j=9n=29m=92#include<stdio.h>intmain(){inti,j,n,m,s=0;for(i=1;i<=2;++i)for(j=2;j<=9;++j){n=10*i+j;m=10*j+i;if(m>=2*n&&m<3*n){++s;printf(“%d”,n);

if(s%5==0)printf(“\n”);}}}i=1j=2n=12m=21j=3n=13m=31……j=9n=19m=91i=2j=2n=22m=22j=3n=23m=32……j=9n=29m=92幾種循環(huán)的比較1、關(guān)于循環(huán)的控制2、循環(huán)體的執(zhí)行先判斷條件，循環(huán)體可能一次也不執(zhí)行：

while（表達式）語句后判斷條件，循環(huán)體至少執(zhí)行一次：

do語句

while（表達式）;3、for循環(huán)功能強兩個界限不清，使程序設計較隨意。

for（表達式1；表達式2；表達式3）語句4、都可以用break語句終止循環(huán)，用continue語句結(jié)束本次循環(huán)。break語句用break語句可以結(jié)束switch結(jié)構(gòu)和三種循環(huán)。例：對所有輸入的字符進行計數(shù)，直到輸入的字符為換行符為止。intmain(){ charc;inti=0; while(1) {c=getchar(); if(c=='\n')break; i++;} printf("字符數(shù)為%d\n",i);}break語句用break語句可以結(jié)束switch結(jié)構(gòu)和三種循環(huán)。例：判斷m是否為素數(shù)。分析：素數(shù)是指除了1和它本身以外，不能被其他整數(shù)整除的數(shù)。i的取值范圍可以縮小到2~k=因此，判斷m是否為素數(shù)的算法是：1、依次用2~k之間的數(shù)整除m，如果找到某個整數(shù)i能整除m，則m必不是素數(shù)；2、如果找不到i，則可以斷定m為素數(shù)。#include<stdio.h>#include<math.h>intmain(){intm，i，k;

scanf(″%d″，&m);k=sqrt(m);

for(i=2;i<=k;i++)

if(m%i==0)break;/*結(jié)束循環(huán)*/

if(i>k)printf(“%d是素數(shù)＼n″，m);

elseprintf(”%d是合數(shù)＼n″，m);

}i初值能否為1？#include<stdio.h>#include<math.h>intmain(){intm，i，k，flag=1;

scanf(″%d″，&m);k=sqrt(m);

for(i=2;i<=k;i++)

if(m%i==0){flag=0;break;}

if(flag)printf(“%d是素數(shù)＼n″，m);

elseprintf(”%d是合數(shù)＼n″，m);

}continue語句用continue語句可以結(jié)束本次循環(huán)，即忽略循環(huán)體中剩余的語句。例：把100～200之間的不能被3整除的數(shù)輸出#include<stdio.h>

intmain()

{intn;

for(n=100;n<=200;n++)

{if(n%3==0)continue;

printf("%d″，n);

}

}本次循環(huán)結(jié)束，循環(huán)體的剩余語句被忽略，執(zhí)行表達式3，進入下一循環(huán)，continue總是作if的內(nèi)嵌語句if(n%3)printf(“%d”,n);例:用π/4≈1-1/3+1/5-1/7+…公式求π的近似值，直到某一項的絕對值小于10-6為止。分析：pi---求和結(jié)果，其初值為0；n---求和項分母，初值為1，每次前進2；s---符號項，初值為1；t---求和項，值為s/n;|t|>=10-6---循環(huán)控制條件#include<stdio.h>#include<math.h>intmain(){ints;floatpi,n,t;pi=0;n=1;t=1;s=1;while(fabs(t)>=1e-6){pi=pi+t;n=n+2;s=-s;t=s/n;}pi=4*pi;printf(“π=%8.6f\n”,pi);}n改為整型如何？例：求Fibonacci數(shù)列前40個數(shù)，每行輸出4個數(shù)。這個數(shù)列有如下特點：第1，2兩個數(shù)為1，1。從第3個數(shù)開始，該數(shù)是其前面兩個數(shù)之和。即:F1=1(n=1)F2=1(n=2)Fn=Fn-1+Fn-2(n≥3)

分析：（1）f1、f2直接賦值；（2）進行20次循環(huán)，每次計算并輸出兩項；（3）f3=f1+f2，此后f1已無用，f3可存于f1，即用語句f1=f1+f2；f4=f2+f3，f3已在f1中，此后f2已無用，f4可存于f2，即用語句f2=f2+f1。（4）此數(shù)列增長很快，輸出宜用長整型（%ld），每行輸出4個數(shù)，即每輸出4個數(shù)后輸出一個換行符。#include<stdio.h>

intmain()

{longintf1，f2;

inti;

f1=1;f2=1;

for(i=1;i<=20;i++)

{printf(″%12ld%12ld″，f1，f2);

f1=f1+f2;

f2=f2+f1;}

}#include<stdio.h>

intmain()

{longintf1，f2;

inti;

f1=1;f2=1;

for(i=1;i<=20;i++)

{printf(″%12ld%12ld″，f1，f2);

if(i%2==0)printf(″＼n″);

f1=f1+f2;

f2=f2+f1;}

}編程實現(xiàn)：打印輸出以下圖案***************#include<stdio.h>intmain(){introw,col;for(row=1;row<=5;row++){for(col=1;col<=row;col++)printf(“*”);printf(“\n”);}}作業(yè)3：編程實現(xiàn)：打印輸出以下圖案（兩個并列的內(nèi)循環(huán)控制輸出每行的空格數(shù)和字符數(shù)）#include<stdio.h>intmain(){introw,col;for(row=1;row<=5;row++){for(col=1;col<=5-row;col++)printf(“

”);for(col=1;col<=2*row-1;col++)printf(“*”);printf(“\n”);}}作業(yè)4：1、編程實現(xiàn)：統(tǒng)計全班某門功課期末考試的平均分和最高分。（設全班人數(shù)10人，10位同學的成績都用變量score存儲）2、編程實現(xiàn)：按如下形式打印九九乘法口訣表

1*1=12*1=22*2=43*1=33*2=63*3=9……9*1=99*2=189*3=27…9*9=81#include<stdio.h>intmain(){inti=1,a,max=0;while(i<=3){scanf(“%d”,&a);if(max<=a)max=a;i++;}printf(“最大值為%d”,max);}max0a90假設有三位同學成績分別為90，85，9590859595#include<stdio.h>intmain(){inti=1,score,max=0;floatsum=0;while(i<=10){printf(“請輸入第%d位同學的成績:”,i);scanf(“%d”,&score);sum=sum+score;if(max<=score)max=score;i++;}printf(“平均分為%f,最高分為%d”,sum/10,max);}例：輸入兩個正整數(shù)m和n，求其最大公約數(shù)和最小公倍數(shù)。分析：1、用輾轉(zhuǎn)相除法求最大公約數(shù)。

m對n求余數(shù)為a，若a≠0，則m<-n,n<-a，繼續(xù)求余；否則n為最大公約數(shù)。如：m=12,n=212、最小公倍數(shù)=兩個數(shù)的積/最大公約數(shù)#include<stdio.h>intmain(){intm,n,s=1,t=1,i,j;scanf("%d,%d",&m,&n);if(m<n){t=m;m=n;n=t;}for(i=1;i<=m;i++) if(m%i==0&&n%i==0)s=i;j=m;while(1){if(j%m==0&&j%n==0){t=j;break;}elsej++;}printf(“最大公約數(shù)s=%d,最小公倍數(shù)t=%d\n",s,t);}用while語句編寫的程序如下：#include<stdio.h>intmain(){intm,n,m1,n1,a;printf(“輸入兩個正整數(shù):\n”);scanf(“%d%d”,&m,&n);m1=m;n1=n;a=m1%n1;while(a!=0){m1=n1;n1=a;a=m1%n1;}printf(“最大公約數(shù)是%d\n”,n1);printf(“最小公倍數(shù)是%d\n”,m*n/n1);}m*n/n1注意循環(huán)變量賦初值，改變循環(huán)變量值。1．若i,j已定義為int型，則以下程序段中循環(huán)體的總的執(zhí)行次數(shù)是

。

for(i=5;i;i--)for(j=0;j<4;j++){}A)20B)24C)25D)302.下面程序的運行結(jié)果是：

。#include<stdio.h>main(){intI;for(I=1;I<=5;I++)switch(I%5){case0:printf(“*”);break;case1:printf(“#”);break;default:printf(“\n”);case2:printf(“&”);break;}}A）#&&*B）#&C）#D）#&&&&*&*&*3．在下列程序中，while循環(huán)的循環(huán)次數(shù)是

。main(){ inti=0; while(i<10) { if(i<1)continue; if(i==5)break; i++; } ......}A）1B）10C）6D）死循環(huán)、不能確定次數(shù)2．程序段如下intk=-20;while(k=0)k=k+1;則