C语言新教材PPT课堂课件-第6章_循环.pdf

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1、第第第第六六六六章章章章l l 本章要点n n 循循循循环环环环的的的的基基基基本本本本概概概概念念念念n n 不不不不同同同同形形形形式式式式的的的的循循循循环环环环控控控控制制制制n n 多多多多重重重重循循循循环环环环问问问问题题题题 l l 主主要要内内容容6.1 6.1 概概述述6.2 6.2 gotogoto语语句句以以及及用用gotogoto语语句句构构成成循循环环6.3 6.3 用用whilewhile语语句句实实现现循循环环6.4 6.4 用用do-whiledo-while语语句句实实现现循循环环6.5 6.5 用用for for 语语句句实实现现循循环环 6.6 6.6

2、循循环环的的嵌嵌套套6.7 6.7 几几种种循循环环的的比比较较6.8 break6.8 break语语句句continuecontinue和和语语句句6.9 6.9 程程 序序 举举 例例 6.1 6.1 6.1 6.1 概概概概述述述述什什么么是是循循环环？为为什什么么要要使使用用循循环环？问问题题1 1：问问题题2:2:求求求求学学学学生生生生平平平平均均均均成成成成绩绩绩绩 分分分分数数数数相相相相加加加加后后后后除除除除以以以以课课课课数数数数 在许多问题中需要用到循环控制。循环结构是结构化程序设计的基本结构之一，它和顺序结构、选择结构共同作为各种复杂程序的基本构造单元。 6.2 6

3、.2 6.2 6.2 gotogotogotogoto语语语语句句句句以以以以及及及及用用用用gotogotogotogoto语语语语句句句句构构构构成成成成循循循循环环环环 goto语句无条件转向语句 gotogoto 语语句句标标号号；语句标号用标识符表示，它的定名规则与变量名相同，即由字母、数字和下划线组成，其第一个字符必须为字母或下划线。 例例如如：goto goto label_1; label_1; 合合法法; ; goto goto 123123； 不不合合法法. . 6.2 6.2 6.2 6.2 gotogotogotogoto语语语语句句句句以以以以及及及及用用用用goto

4、gotogotogoto语语语语句句句句构构构构成成成成循循循循环环环环 结构化程序设计方法主张限制使用goto语句，因为滥用goto语句将使程序流程无规律、可读性差。一般来说，可以有两种用途：(1) 与if语句一起构成循环结构；(2) 从循环体中跳转到循环体外。 但是这种用法不符合结构化原则，一般不宜采用，只有在不得已时(例如能大大提高效率)才使用。例例6.1 用用if语语句句和和goto语语句句构构成成循循环环，求求1到到100的的和和void main( ) int i， sum=0; i=1;loop: if(i=100) sum=sum+i; i+; goto loop; print

5、f(%dn，sum); 说说说说明明明明：这里用的是“当型”循环结构，当满足“i=100” 时执行花括弧内的循环体。 运运行行结结果果：50505050 6.3 6.3 6.3 6.3 用用用用whilewhilewhilewhile语语语语句句句句实实实实现现现现循循循循环环环环while语句用来实现“当型”循环结构。一一般般形形式式： while (while (表表达达式式) ) 语语句句 当表达式为非0值时，执行while语句中的内嵌语句。其特点是:先判断表达式，后执行语句。例例6.2 求求1到到100的的和和#include void main() int i，sum=0; i=1;

6、 while (i=100) sum=sum+i; i+; printf(%dn，sum); 说说说说明明明明：(1)循环体如果包含一个以上的语句，应该用花括弧括起来，以复合语句形式出现.(2)在循环体中应有使循环趋向于结束的语句。 运运行行结结果果：50505050 6.3 6.3 6.3 6.3 用用用用whilewhilewhilewhile语语语语句句句句实实实实现现现现循循循循环环环环注注意意：(1)循环体如果包含一个以上的语句，应该用花括弧括起来，以复合语句形式出现。 (2)在循环体中应有使循环趋向于结束的语句。如果无此语句，则i的值始终不改变，循环永不结束。 6.4 6.4 6.

7、4 6.4 用用用用do-whiledo-whiledo-whiledo-while语语语语句句句句实实实实现现现现循循循循环环环环 do-while语句的特点:先执行循环体，然后判断循环条件是否成立。 一一般般形形式式: : do do 循环体语句 whilewhile (表达式)；执执行行过过程程：先执行一次指定的循环体语句，然后判别表达式，当表达式的值为非零(“真”) 时，返回重新执行循环体语句，如此反复，直到表达式的值等于0为止，此时循环结束。例例6.3 求求1到到100的的和和#include void main() int i，sum=0; i=1; do sum=sum+i; i

8、+; while(i=100); printf(%dn，sum)； 运运行行结结果果：50505050 6.4 6.4 6.4 6.4 用用用用do-whiledo-whiledo-whiledo-while语语语语句句句句实实实实现现现现循循循循环环环环whilewhile语语句句和和用用do-whiledo-while语语句句的的比比较较: :在一般情况下，用while语句和用do-while语句处理同一问题时，若二者的循环体部分是一样的，它们的结果也一样。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。例例6.4 while和和do-while循循环环的的比

9、比较较 (1) #include (2) #include void main ( ) void main( ) int sum=0，i; int sum=0，i; scanf(“%d，&i); scanf(”%d，&i); while (i=10) do sum=sum+I; sum=sum+i;i+; i+; while (i=10);printf(“sum=%dn ，sum); printf(“sum=%dn”,sum); 运运行行结结果果：11 sum=55 sum=55 再再运运行行一一次次： 1111sum=0sum=0运运行行结结果果：11 sum=55 sum=55 再再运运行

10、行一一次次： 1111sum=11sum=11说说说说明明明明：(1)当while后面的表达式的第一次的值为“真”时，两种循环得到的结果相同。否则，二者结果不相同。 6.5 6.5 6.5 6.5 用用用用for for for for 语语语语句句句句实实实实现现现现循循循循环环环环C语言中的for语句使用最为灵活，不仅可以用于循环次数已经确定的情况，而且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。一一般般形形式式: : forfor(表达式1；表达式2；表达式3) 语句 6.5 6.5 6.5 6.5 用用用用for for for for 语语语语句句

11、句句实实实实现现现现循循循循环环环环forfor语语句句的的执执行行过过程程： (1) 先求解表达式1。 (2) 求解表达式2，若其值为真(值为非0)，则执 行for语句中指定的内嵌语句，然后执行下 面第(3)步。若为假(值为0)，则结束循环， 转到第(5)步。 (3) 求解表达式3。 (4) 转回上面第(2)步骤继续执行。 (5) 循环结束，执行for语句下面的一个语句 6.5 6.5 6.5 6.5 用用用用for for for for 语语语语句句句句实实实实现现现现循循循循环环环环表表达达式式2?执行语语句句成成立立不不成成立立执行for循环之后的语句执行表达式3执执行行表表达达式式

12、1循循环环初初始始条条件件循循环环控控制制条条件件循循环环体体for语语句句等等价价于于下下列列语语句句：表表达达式式1；while （表表达达式式2） 语语句句； 表表达达式式3； 6.5 6.5 6.5 6.5 用用用用for for for for 语语语语句句句句实实实实现现现现循循循循环环环环 for语句最简单的形式：for(for(循循环环变变量量赋赋初初值值；循循环环条条件件；循循环环变变量量增增值值) ) 例例如如: : for(i=1;i=100;i+) sum=sum+i;相相当当于于： i=1;i=1; while(i=100) while(i=100) sum=sum+

13、i;i+; sum=sum+i;i+; 用for语句简单、方便。 6.5 6.5 6.5 6.5 用用用用for for for for 语语语语句句句句实实实实现现现现循循循循环环环环说说说说明明明明：(1) for语句的一般形式中的“表达式1”可以省略，此时应在for语句之前给循环变量赋初值。注意省略表达式1时，其后的分号不能省略。如 for(；i=100;i+) sum=sum+i; 执行时，跳过“求解表达式1”这一步，其他不变。 6.5 6.5 6.5 6.5 用用用用for for for for 语语语语句句句句实实实实现现现现循循循循环环环环说说说说明明明明：(2) 如果表达式2

14、省略，即不判断循环条件，循环无终止地进行下去。也就是认为表达式2始终为真。例例如如：for(i=1; ;i+) sum=sum+i; 表达式1是一个赋值表达式，表达式2空缺。它相当于： i=1; while(1) sum=sum+1;i+; 6.5 6.5 6.5 6.5 用用用用for for for for 语语语语句句句句实实实实现现现现循循循循环环环环说说说说明明明明：(3) 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。如如： for(i=1;i=100;) sum=sum+i;i+; 在上面的for语句中只有表达式1和表达式2，而没有表达式3。i+的操作不放在f

15、or语句的表达式3的位置处，而作为循环体的一部分，效果是一样的，都能使循环正常结束。 6.5 6.5 6.5 6.5 用用用用for for for for 语语语语句句句句实实实实现现现现循循循循环环环环说说说说明明明明：(4) 可以省略表达式1和表达式3，只有表达式2，即只给循环条件。如如： for(;i=100;) while(i=100) sum=sum+i; 相当于 sum=sum+i; i+; i+; 在这种情况下，完全等同于while语句。可见for语句比while语句功能强，除了可以给出循环条件外，还可以赋初值，使循环变量自动增值等。 6.5 6.5 6.5 6.5 用用用用f

16、or for for for 语语语语句句句句实实实实现现现现循循循循环环环环说说说说明明明明：(5) 3个表达式都可省略，如如： for(; ;) 语句 相当于 while(1) 语句 即不设初值，不判断条件(认为表达式2为真值)，循环变量不增值。无终止地执行循环体。 6.5 6.5 6.5 6.5 用用用用for for for for 语语语语句句句句实实实实现现现现循循循循环环环环说说说说明明明明：(6) 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。如如: : for (sum=0;i=100;i+) sum=sum+i; 表达式3也可以是与循环控制

17、无关的任意表达式。 6.5 6.5 6.5 6.5 用用用用for for for for 语语语语句句句句实实实实现现现现循循循循环环环环说说说说明明明明： 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。如如： for(sum=0，i=1;i=100;i+) sum=sum+i;或 for(i=0，j=100;i=j;i+，j-) k=i+j； 表达式1和表达式3都是逗号表达式，各包含两个赋值表达式，即同时设两个初值，使两个变量增值. 6.5 6.5 6.5 6.5 用用用用for for for for 语语语语句句句句实实实实现

18、现现现循循循循环环环环说说说说明明明明： 在逗号表达式内按自左至右顺序求解，整个逗号表达式的值为其中最右边的表达式的值。如如: : for(i=1;i=100;i+，i+) sum=sum+i;相当于 for(i=1;i=100;i=i+2) sum=sum+i; 6.5 6.5 6.5 6.5 用用用用for for for for 语语语语句句句句实实实实现现现现循循循循环环环环说说说说明明明明：(7) 表达式一般是关系表达式(如i=100)或逻辑表达式 (如ab & xy)，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。 6.5 6.5 6.5 6.5 用用用用for

19、 for for for 语语语语句句句句实实实实现现现现循循循循环环环环说说说说明明明明： for(i=0;(c=getchar()!=n;i+=c); 在表达式2中先从终端接收一个字符赋给c，然后判断此赋值表达式的值是否不等于n(换行符)，如果不等于n，就执行循环体。注注注注意意意意：此for语句的循环体为空语句，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。 6.5 6.5 6.5 6.5 用用用用for for for for 语语语语句句句句实实实实现现现现循循循循环环环环说说说说明明明明： for( ;

20、(c=getchar()!=n;) printf(%c，c); for语句中只有表达式2，而无表达式1和表达式3。其作用是每读入一个字符后立即输出该字符，直到输入一个“换行”为止。请注意，从终端键盘向计算机输入时，是在按Enter键以后才将一批数据一起送到内存缓冲区中去的。运运行行情情况况：ComputerComputer ( (输输入入) )Computer (Computer (输输出出) )而而不不是是CcoommppuutteerrCcoommppuutteerr 6.5 6.5 6.5 6.5 用用用用for for for for 语语语语句句句句实实实实现现现现循循循循环环环环注

21、注意意: : C语言中的for语句比其他语言(如BASIC，PASCAL)中的FOR语句功能强得多。可以把循环体和一些与循环控制无关的操作也作为表达式1或表达式3出现，这样程序可以短小简洁。但过分地利用这一特点会使for语句显得杂乱，可读性降低，最好不要把与循环控制无关的内容放到for语句中。 6.6 6.6 6.6 6.6 循循循循环环环环的的的的嵌嵌嵌嵌套套套套一个循环体内又包含另一个完整的循环结构 称为循环的嵌套。内嵌的循环中还可以嵌套 循环，这就是多层循环。三种循环(while循环、do-while循环和for循 环)可以互相嵌套。 6.6 6.6 6.6 6.6 循循循循环环环环的的

22、的的嵌嵌嵌嵌套套套套下面几种都是合法的形式：(1) while( ) (2) do (3) for(;) while( ) do for(;) while( ); while( ); 6.6 6.6 6.6 6.6 循循循循环环环环的的的的嵌嵌嵌嵌套套套套(4) while( ) (5) for(;) (6) do do while( ) for(;) while( ) while( ) 6.7 6.7 6.7 6.7 几几几几种种种种循循循循环环环环的的的的比比比比较较较较(1)四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。但一般不提倡用goto型循环。(2)在while循环和

23、do-while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)。 6.7 6.7 6.7 6.7 几几几几种种种种循循循循环环环环的的的的比比比比较较较较 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do-while循环时，循环变量初始化的操作应在while和do-while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。 6.7 6.7 6

24、.7 6.7 几几几几种种种种循循循循环环环环的的的的比比比比较较较较(4)while循环、do-while循环和for循环，可以用break语句跳出循环，用continue语句结束本次循环(break语句和continue语句见下节)。而对用goto语句和if语句构成的循环，不能用break语句和continue语句进行控制。 6.8 break 6.8 break 6.8 break 6.8 break语语语语句句句句和和和和continuecontinuecontinuecontinue语语语语句句句句 6.8.1 break6.8.1 break语语句句 break语句可以用来从循环体

25、内跳出循环体，即提前结束循环，接着执行循环下面的语句 一一般般形形式式： break;break;注注意意: :break语句不能用于循环语句和switch语句之外的任何其他语句中。 6.8 break 6.8 break 6.8 break 6.8 break语语语语句句句句和和和和continuecontinuecontinuecontinue语语语语句句句句 例例: float pi=3.14159;for(r=1;r100) break; printf(r=%f,area=%fn，r,area); 程程序序的的作作用用是是计计算算r=1r=1到到r=10r=10时时的的圆圆面面积积，直

26、直到到面面积积areaarea大大于于100100为为止止。从从上上面面的的forfor循循环环可可以以看看到到：当当area100area100时时，执执行行breakbreak语语句句，提提前前结结束束循循环环，即即不不再再继继续续执执行行其其余余的的几几次次循循环环。 6.8 break 6.8 break 6.8 break 6.8 break语语语语句句句句和和和和continuecontinuecontinuecontinue语语语语句句句句 6.8.2 continue6.8.2 continue语语句句 作用为结束本次循环，即跳过循环体中下面尚未执行的语句，接着进行下一次是否执

27、行循环的判定.一一般般形形式式： continue;continue; 6.8 break 6.8 break 6.8 break 6.8 break语语语语句句句句和和和和continuecontinuecontinuecontinue语语语语句句句句 continue语句和break语句的区别 continue语句只结束本次循环，而不是终止整个循环的执行。 while(表达式1) for if(表达式2) continue; 0 6.8 break 6.8 break 6.8 break 6.8 break语语语语句句句句和和和和continuecontinuecontinuecontin

28、ue语语语语句句句句 continue和break的区别 break语句则是结束整个循环过程，不再判断执行循环的条件是否成立。 while(表达式1) for if(表达式2) break; 例例6.5 把把100200之之间间的的不不能能被被3整整除除的的数数输输出出。 #include void main() int n; for (n=100;n=200;n+) if (n%3=0)continue; printf(%d ，n); 说说说说明明明明：当n能被3整除时，执行continue语句，结束本次循环(即跳过printf函数语句)，只有n不能被3整除时才执行printf函数。 6.9

29、 6.9 6.9 6.9 程程程程序序序序举举举举例例例例 例例6.66.6用/41-1/3+1/5-1/7+公式求的近似值，直到某一项的绝对值小于为止。N-SN-S图图表表示示算算法法 例例6.6 求求pi的的近近似似值值 #include #includevoid main() int s;float n，t，pi; t=1；pi=0;n=1.0;s=1; while(fabs(t)1e-6) pi=pi+t;n=n+2;s=-s;t=s/n; pi=pi*4; printf(pi=%10.6fn，pi);运运行行结结果果： pi= 3.141594 6.9 6.9 6.9 6.9 程程程

30、程序序序序举举举举例例例例 例例6.76.7 求Fibonacci数列前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:F(1)=1 (n=1)F(2)=1 (n=2)F(n)=F(n-1)+F(n-2) (n3) 算法如图所示:例例6.7求求Fibonacci数数列列前前40个个数数。 #include void main() long int f1，f2; int i; f1=1;f2=1; for(i=1; i=20; i+) printf(%12ld %12ld ，f1，f2); if(i%2=0) printf(n); f1=f1+f

31、2; f2=f2+f1; 运运行行结结果果： 1 1 2 3 5 8 13 21 34 55 89 144 233 377 610 987 1597 2584 4181 6765 10946 17711 28657 46368 75025 121393 196418 317811 514229 832040 1346269 2178309 3524578 57022887 9227465 14930352 24157817 39088169 63245986 102334155 6.9 6.9 6.9 6.9 程程程程序序序序举举举举例例例例 例例6.86.8 判判断断m m是是否否素素数数。

32、算算法法思思想想: :让m被2到除，如果m能被2之中任何一个整数整除，则提前结束循环，此时i必然小于或等于k(即)；如果m不能被2k(即)之间的任一整数整除，则在完成最后一次循环后，i还要加1，因此i=k+1，然后才终止循环。在循环之后判别i的值是否大于或等于k+1，若是，则表明未曾被2k之间任一整数整除过，因此输出“是素数”。 例例6.8 判判断断m是是否否素素数数。 #include #include void main() int m，i，k; scanf(%d，&m);k=sqrt(m); for (i=2;ik) printf(%d is a prime numbern，m);els

33、e printf(%d is not a prime numbern，m); 运运行行结结果果： 17 17 is a prime number 例例6.9 求求100200间间的的全全部部素素数数。#include # include void main() int m，k，i，n=0; for(m=101;m=200;m=m+2) k=sqrt(m); for (i=2;i=k+1)printf(%d ，m);n=n+1;if(n%10=0) printf(n); printf (n);运运行行结结果果： 101 103 107 109 113 127 131 137 139 149 15

34、1 157 163 167 173 179 181 191 193 197 199 6.9 6.9 6.9 6.9 程程程程序序序序举举举举例例例例 例例6.106.10 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。 思思路路：可以按以下规律将电文变成密码： 将将字字母母A A变变成成字字母母E E，a a变变成成e e，即即变变成成其其后后的的第第4 4个个字字母母，W W变变成成A A，X X变变成成B B，Y Y变变成成C C，Z Z变变成成D D。 例例6.10输输入入一一行行字字符符，要要求求输输出出其其相相应应的的密密码码include void main() char c; while(c=getchar()!=n) if(c=a & c=A & cZ & cz) c=c-26; printf(%cn，c); 运运行行结结果果： China! Glmre!