C语言程序设计C语言程序设计PPT (5).pdf

5 5循 环 结 构 程 序 设 计第第章章为什么需要循环控制i=1;/设整型变量i初值为1 while(i=50)/当i的值小于或等于50时执行花括号内的语句scanf(%f,%f,%f,%f,%f,&score1,&score2,&score3,&score4,&score5);aver=(score1+score2+score3+score4+score5)/5;printf(aver=%7.2f,aver);i+;/每执行完一次循环使i的值加1 重复写49个同样的程序段scanf(%f,%f,%f,%f,%f,&score1,&score2,&score3,&score4,&score5);/输入一个学生5门课的成绩aver=(score1+score2+score3+score4+score5)/5;/求该学生平均成绩printf(aver=%7.2f,aver);/输出该学生平均成绩要向计算机输入全班50个学生的成绩；(重复50次相同的输入操作)分别统计全班50个学生的平均成绩；(重复50次相同的计算操作)解决方法用while语句实现循环while(表达式)语句while语句可简单地记为:只要当循环条件表达式为真(即给定的条件成立)，就执行循环体语句。“语句”就是循环体。循环体可以是一个简单的语句，可以是复合语句(用花括号括起来的若干语句)。执行循环体的次数是由循环条件控制的，这个循环条件就是上面一般形式中的“表达式”，它也称为循环条件表达式。当此表达式的值为“真”(以非0值表示)时，就执行循环体语句；为“假”(以0表示)时，就不执行循环体语句。注意while循环的特点是先判断条件表达式，后执行循环体语句。表达式语句YNwhile语句实现循环【例5.1】求1+2+3+100，即=1100#includeint main()int i=1,sum=0;/定义变量i的初值为1,sum的初值为0 while(i100，条件表达式i=100的值为假，不执行循环体/循环体开始sum=sum+i;/第1次累加后，sum的值为1i+;/加完后，i的值加1，为下次累加做准备/循环体结束printf(sum=%dn,sum);/输出1+2+3+100的累加和return 0;i100sum=sum+ii=i+1真假sum=0i=1(1)循环体如果包含一个以上的语句，应该用花括号括起来，作为复合语句出现。(2)不要忽略给i和sum赋初值，否则它们的值是不可预测的，结果显然不正确。(3)在循环体中应有使循环趋向于结束的语句。如本例中的“i+；”语句。如果无此语句，则i的值始终不改变，循环永远不结束。用dowhile语句实现循环do语句while(表达式);注意dowhile语句的特点是，先无条件地执行循环体，然后判断循环条件是否成立。表达式语句YN用dowhile语句实现循环【例5.2】用dowhile语句求1+2+3+100，即=1100#include int main()int i=1,sum=0;dosum=sum+i;i+;while(i=100);printf(sum=%dn,sum);return 0;在一般情况下，用while语句和用dowhile语句处理同一问题时，若二者的循环体部分是一样的，那么结果也一样。但是如果while后面的表达式一开始就为假(0值)时，两种循环的结果是不同的。i100sum=sum+ii=i+1真假sum=0i=1用dowhile语句实现循环【例5.3】while和dowhile循环的比较。#include int main()int i,sum=0;printf(please enter i,i=?);scanf(%d,&i);while(i=10)sum=sum+i;i+;printf(sum=%dn,sum);return 0;#include int main()int i,sum=0;printf(please enter i,i=?);scanf(%d,&i);do sum=sum+i;i+;while(i=10);printf(sum=%dn,sum);return 0;用for语句实现循环for(表达式1；表达式2；表达式3）语句for语句更为灵活，不仅可以用于循环次数已经确定的情况，还可以用于循环次数不确定而只给出循环结束条件的情况，它完全可以代替while语句。表达式1:设置初始条件，只执行一次。可以为零个、一个或多个变量设置初值。表达式2:是循环条件表达式，用来判定是否继续循环。在每次执行循环体前先执行此表达式，决定是否继续执行循环。表达式3:作为循环的调整，例如使循环变量增值，它是在执行完循环体后才进行的。for(循环变量赋值；表达式2；表达式3）语句用for语句实现循环for(表达式1；表达式2；表达式3）语句for语句的执行过程如下:(1)求解表达式1。(2)求解表达式2，若此条件表达式的值为真(非0)，则执行for语句中的循环体，然后执行第(3)步。若为假(0)，则结束循环，转到第(5)步。(3)求解表达式3。(4)转回步骤(2)继续执行。注意:在执行完循环体后，循环变量的值“超过”循环终值，循环结束。(5)循环结束，执行for语句下面的一个语句。求解表达式1表达式2语句求解表达式3真假for语句的下一语句表达式1;while 表达式2语句表达式3用for语句实现循环for(表达式1；表达式2；表达式3）语句注意“表达式1”可以省略，即不设置初值，但表达式1后的分号不能省略。例如:for(；i=100;i+)。应当注意:由于省略了表达式1，没有对循环变量赋初值，因此，为了能正常执行循环，应在for语句之前给循环变量赋以初值。表达式2也可以省略，即不用表达式2来作为循环条件表达式，不设置和检查循环的条件。此时循环无终止地进行下去,也就是认为表达式2始终为真。表达式3也可以省略，但此时程序设计者应另外设法保证循环能正常结束。甚至可以将3个表达式都可省略，即不设初值，不判断条件(认为表达式2为真值)，循环变量也不增值，无终止地执行循环体语句，显然这是没有实用价值的。表达式1可以是设置循环变量初值的赋值表达式，也可以是与循环变量无关的其他表达式。表达式3也可以是与循环控制无关的任意表达式。但不论怎样写for语句，都必须使循环能正常执行。表达式1和表达式3可以是一个简单的表达式，也可以是逗号表达式，即包含一个以上的简单表达式，中间用逗号间隔。表达式2一般是关系表达式或逻辑表达式，但也可以是数值表达式或字符表达式，只要其值为非零，就执行循环体。for语句的循环体可为空语句，把本来要在循环体内处理的内容放在表达式3中，作用是一样的。可见for语句功能强，可以在表达式中完成本来应在循环体内完成的操作。C 99允许在for语句的“表达式1”中定义变量并赋初值。循环的嵌套while()while()01内层循环dodowhile();while();02内层循环for(;)for(;)03内层循环while()dowhile();04内层循环for(;)while()05内层循环dofor(;)while();06内层循环几种循环的比较(1)3种循环都可以用来处理同一问题，一般情况下它们可以互相代替。(2)在while循环和dowhile循环中，只在while后面的括号内指定循环条件，因此为了使循环能正常结束，应在循环体中包含使循环趋于结束的语句(如i+，或i=i+1等)。for循环可以在表达式3中包含使循环趋于结束的操作，甚至可以将循环体中的操作全部放到表达式3中。因此for语句的功能更强，凡用while循环能完成的，用for循环都能实现。(3)用while和dowhile循环时，循环变量初始化的操作应在while和dowhile语句之前完成。而for语句可以在表达式1中实现循环变量的初始化。(4)while循环、dowhile循环和for循环都可以用break语句跳出循环，用continue语句结束本次循环。改变循环执行的状态continuebreak用break语句提前终止循环【例5.4】在全系1000名学生中举行慈善募捐，当总数达到10万元时就结束，统计此时捐款的人数以及平均每人捐款的数目。#include#define SUM 100000/指定符号常量SUM代表10万int main()float amount,aver,total;int i;for(i=1,total=0;i=SUM)break;aver=total/i;printf(num=%dnaver=%10.2fn,i,aver);return 0;for语句指定执行循环体1000次。每次循环中，输入一个捐款人的捐款数，并累加到total中。设置了if语句，在每一次累加捐款数amount后，立即检查累加和total是否达到或超过SUM(即100 000)，若超过就执行break语句，流程跳转到循环体的花括号外，提前结束循环。用break语句提前终止循环break;作用：使流程跳到循环体之外，接着执行循环体下面的语句。注意：break语句只能用于循环语句和switch语句之中，而不能单独使用。用continue语句提前结束本次循环【例5.5】要求输出100200之间的不能被3整除的数。#include int main()int n;for(n=100;n=200;n+)if(n%3=0)continue;printf(%d,n);printf(n);return 0;当n能被3整除时，执行continue语句，流程跳转到表示循环体结束的右花括号的前面(注意不是右花括号的后面)，从而跳过printf函数语句，结束本次循环，然后进行循环变量的增值(n+)，只要n=200，就会接着执行下一次循环。n=100n200n=n+1YNn能被3整除输出nYN结束用continue语句提前结束本次循环continue;作用：结束本次循环，即跳过循环体中下面尚未执行的语句，转到循环体结束点之前，接着执行for语句中的“表达式3”，然后进行下一次是否执行循环的判定。break语句和continue语句的区别break;continue;while(表达式1)语句1if(表达式2)break;语句2while(表达式1)语句1if(表达式2)continue;语句2continue语句只结束本次循环，而非终止整个循环。break语句结束整个循环，不再判断执行循环的条件是否成立。break表达式1语句1表达式2语句2while循环的下一语句假真真假continue表达式1语句1表达式2语句2while循环的下一语句假真真假#include int main()int i,j,n=0;for(i=1;i=4;i+)for(j=1;j=5;j+,n+)/n用来累计输出数据的个数if(n%5=0)printf(n);/控制在输出5个数据后换行printf(%dt,i*j);printf(n);return 0;break语句和continue语句的区别【例5.6】输出以下45的矩阵。本程序包括一个双重循环，是for循环的嵌套。外循环变量i由1变到4，用来控制输出4行数据;内循环变量j由1变到5，用来控制输出每行中的5个数据。12345246810369121548121620if(i=3&j=1)break;if(i=3&j=1)continue;循环程序举例【例5.7】用公式4 1 13+1517+求的近似值，直到发现某一项的绝对值小于10-6为止(该项不累加)。#include#include/程序中用到数学函数fabs，应包含头文件math.hint main()int sign=1;/sign用来表示数值的符号double pi=0.0,n=1.0,term=1.0;/pi开始代表多项式的值，最后代表的值,n代表分母，term代表当前项的值while(fabs(term)=1e-6)/检查当前项term的绝对值是否大于或等于10-6pi=pi+term;/把当前项term累加到pi中n=n+2;/n+2是下一项的分母sign=-sign;/sign代表符号，下一项的符号与上一项符号相反term=sign/n;/求出下一项的值termpi=pi*4;/多项式的和pi乘以4，才是的近似值printf(pi=%10.8fn,pi);/输出的近似值return 0;解题思路:找规律：(1)每项的分子都是1。(2)后一项的分母是前一项的分母加2。(3)第1项的符号为正，从第2项起，每一项的符号与前一项的符号相反。在每求出一项后，检查它的绝对值是否大于或等于10-6。sign=1,pi=0,n=1,term=1当|term|10-6pi=pi+termn=n+2sign=-signterm=sign/npi=pi*4输出pi循环程序举例【例5.8】求Fibonacci(斐波那契)数列的前40个数。这个数列有如下特点:第1，2两个数为1，1。从第3个数开始，该数是其前面两个数之和。即该数列为1,1,2,3,5,8,13,用数学方式表示为:1=12=1=1+2(=1)(=2)(3)这是一个有趣的古典数学问题:有一对兔子，从出生后第3个月起每个月都生一对兔子。小兔子长到第3个月后每个月又生一对兔子。假设所有兔子都不死，问每个月的兔子总数为多少？兔子繁殖的规律月数小兔子对数中兔子对数老兔子对数兔子总对数110012010131012411135212563238753513注:假设不满1个月的为小兔子，满1个月不满2个月的为中兔子，满2个月以上的为老兔子。循环程序举例【例5.8】求Fibonacci(斐波那契)数列的前40个数。f1=1,f2=1输出f1,f2for i=1 to 38f3=f1+f2输出f3f1=f2f2=f3#include int main()int f1=1,f2=1,f3;int i;printf(%12dn%12dn,f1,f2);for(i=1;i=38;i+)f3=f1+f2;printf(%12dn,f3);f1=f2;f2=f3;return 0;f1=1,f2=1for i=1 to 20输出f1,f2f1=f1+f2f2=f2+f1#include int main()int f1=1,f2=1;int i;for(i=1;i=20;i+)/每个循环输出2个月的数据，故只需循环20次printf(%12d%12d,f1,f2);/输出已知的两个月的兔子数if(i%2=0)printf(n);f1=f1+f2;/计算出下一个月的兔子数，并存放在f1中f2=f2+f1;/计算出下两个月的兔子数，并存放在f2中return 0;循环程序举例【例5.9】输入一个大于3的整数n，判定它是否为素数(prime，又称质数)。#include int main()int n,i;printf(please enter a integer number,n=?);scanf(%d,&n);for(i=2;in;i+)if(n%i=0)break;if(in)printf(%d is not a prime number.n,n);else printf(%d is a prime number.n,n);return 0;输入ni=2for i=2 to n-1是否执行break结束循环i=i+1是否输出n不是素数输出n是素数n被i整除in若n能被2(n-1)之间的一个整数整除，则执行break语句，提前结束循环，流程跳转到循环体之外。此时in。如果n不能被2(n-1)之间任何的一个整数整除，则不会执行break语句，循环变量i一直变化到等于n，然后由第1个判断框判定“in”条件不成立，从而结束循环。这种正常结束的循环，其循环变量的值必然大于事先指定的循环变量终值(本例中循环变量终值为n-1)。因此，只要在循环结束后检查循环变量i的值，就能判定循环是提前结束还是正常结束的。从而判定n是否为素数。希望读者理解和掌握这一方法，以后会常用到。循环程序举例【例5.9】输入一个大于3的整数n，判定它是否为素数(prime，又称质数)。#include int main()int n,i;printf(please enter a integer number,n=?);scanf(%d,&n);for(i=2;in;i+)if(n%i=0)break;if(in)printf(%d is not a prime number.n,n);else printf(%d is a prime number.n,n);return 0;程序改进：其实n不必被2(n-1)范围内的各整数去除，只须将n被2 n之间的整数除即可。因为n的每一对因子，必然有一个小于n,另一个大于n。#include#include int main()int n,i,k;printf(please enter a integer number,n=?);scanf(%d,&n);k=sqrt(n);for(i=2;i=k;i+)if(n%i=0)break;if(i=k)printf(%d is not a prime number.n,n);else printf(%d is a prime number.n,n);return 0;循环程序举例【例5.9】输入一个大于3的整数n，判定它是否为素数(prime，又称质数)。for(t=1,i=2;i=(int)sqrt(n);i+)/先定义t为int型，t作为标志变量if(n%i=0)t=0;/t=0表示n能被i整除，n不是素数if(t)/如果t=1表示n是素数printf(%d is prime.n,n);其他求素数方法for(t=1,i=2;i=(int)sqrt(n);i+)if(n%i=0)t=0;break;if(t)printf(%d is prime.n,n);for(t=1,i=2;i=sqrt(n)&t;i+)if(n%i=0)t=0;if(t)printf(%d is prime.n,n);循环程序举例【例5.10】求100200间的全部素数。#include#includeint main()int n,k,i,m=0;for(n=101;n=200;n=n+2)/n从100变化到200，对每个奇数n进行判定k=sqrt(n);for(i=2;i=k;i+)if(n%i=0)break;/如果n被i整除，终止内循环，此时i=k+1)/若i=k+1，表示n未曾被整除printf(%d,n);/应确定n是素数m=m+1;/m用来控制换行，一行内输出10个素数if(m%10=0)printf(n);/m累计到10的倍数，换行printf(n);return 0;循环程序举例【例5.11】译密码。为使电文保密，往往按一定规律将其转换成密码，收报人再按约定的规律将其译回原文。例如，可以按以下规律将电文变成密码:将字母A变成字母E，a变成e，即变成其后的第4个字母，W变成A，X变成B，Y变成C，Z变成D。#include int main()char c;c=getchar();/输入一个字符给字符变量cwhile(c!=n)/检查c的值是否为换行符n if(c=a&c=A&c=W&c=w&cZ&cz&c=z+4)c=c-26;while(c=getchar()!=n)