中国科学技术大学中心.ppt
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1、第第5 5章章 循环结构程序设计循环结构程序设计 中国科学技术大学培训中心中国科学技术大学培训中心主讲教师:隋秀峰主讲教师:隋秀峰C C 语言程序设计语言程序设计本章主要内容本章主要内容l lwhile循环控制循环控制l ldo-while循环控制循环控制l lfor循环控制循环控制l l用用goto语句实现循环控制语句实现循环控制l l循环结构中的跳转语句循环结构中的跳转语句l l循环的嵌套循环的嵌套l l循环结构程序设计举例循环结构程序设计举例2中国科学技术大学培训中心5.1 while循环控制循环控制 l l语句一般格式语句一般格式 while(表达式表达式)语句语句 l l一般为一般为
2、一般为一般为关系关系关系关系表达式表达式表达式表达式或或或或逻辑逻辑逻辑逻辑表达式,也表达式,也表达式,也表达式,也可以是可以是可以是可以是C C语言其他类语言其他类语言其他类语言其他类型的合法表达式型的合法表达式型的合法表达式型的合法表达式 l l用来控制循环体是用来控制循环体是用来控制循环体是用来控制循环体是否执行否执行否执行否执行l l称为称为称为称为内嵌语句内嵌语句内嵌语句内嵌语句,可以是基本语句、可以是基本语句、可以是基本语句、可以是基本语句、控制语句,也可控制语句,也可控制语句,也可控制语句,也可以是复合语句以是复合语句以是复合语句以是复合语句l l是循环重复执行是循环重复执行是循
3、环重复执行是循环重复执行的部分的部分的部分的部分 3中国科学技术大学培训中心功能:功能:l l计算表达式的值计算表达式的值计算表达式的值计算表达式的值,为非,为非,为非,为非0 0(逻辑真)时,重复执(逻辑真)时,重复执(逻辑真)时,重复执(逻辑真)时,重复执行行行行内嵌语句内嵌语句内嵌语句内嵌语句,每执行一次,就判断一次表达式的,每执行一次,就判断一次表达式的,每执行一次,就判断一次表达式的,每执行一次,就判断一次表达式的值,直到表达式的值为值,直到表达式的值为值,直到表达式的值为值,直到表达式的值为0 0 时结束循环,转去执行时结束循环,转去执行时结束循环,转去执行时结束循环,转去执行wh
4、ilewhile后面的语句。后面的语句。后面的语句。后面的语句。当表达式为真当表达式为真 语句语句N-SN-S结构图结构图结构图结构图N NY Y流程图流程图流程图流程图表表达达式式非非0?语句语句循环控制条件循环控制条件循环控制条件循环控制条件循环体循环体循环体循环体4中国科学技术大学培训中心例如:例如:【例【例5.1】编写程序,求】编写程序,求100个自然数的和个自然数的和即:即:s=1+2+3+100 思路:寻找思路:寻找加数加数与与求和求和的规律的规律 加数加数i i从从1变到变到100,每循环一次,使,每循环一次,使i增增1,直到直到i的值超过的值超过100。i i的的初值初值初值初
5、值设为设为1。求和求和设变量设变量 sum sum 存放和存放和,循环求,循环求sum=sum+isum=sum+i,直至直至i超过超过100。5中国科学技术大学培训中心算法和程序:算法和程序:main()int i,sum;i=1;sum=0;while(i=100)sum=sum+i;i+;printf(sum=%dn,sum);运行运行jc5_1程序输出结果:程序输出结果:sum=5050i i:循环控制变量循环控制变量sumsum:累加器累加器 i=1,sum=0 当当i=100 sum=sum+i i+输出输出sum6中国科学技术大学培训中心注意:注意:l l如果如果while的的(
6、表达式表达式)值为值为0,则循环体,则循环体一次也不执行一次也不执行(例如当例如当i的初值的初值=101)。l l在循环体中必须有使循环趋向结束的操作,在循环体中必须有使循环趋向结束的操作,否则循环将无限进行(否则循环将无限进行(死循环死循环)。)。l l在循环体中,语句的先后位置必须符合逻在循环体中,语句的先后位置必须符合逻辑,否则会影响运算结果。辑,否则会影响运算结果。思考程序段的输出?思考程序段的输出?while(i=100)i+;sum=sum+i;运行后,输出:运行后,输出:运行后,输出:运行后,输出:sum=5150sum=5150原因是什么?原因是什么?原因是什么?原因是什么?7
7、中国科学技术大学培训中心注意(续):注意(续):l l为了保证循环正常运行,应该特别注意:为了保证循环正常运行,应该特别注意:循环控制条件的描述循环控制条件的描述 控制条件的初始状态(初始值)控制条件的初始状态(初始值)循环体内部对控制条件的影响循环体内部对控制条件的影响8中国科学技术大学培训中心5.2 do-while语句语句l l语句一般格式语句一般格式 do 语句语句 while(表达式表达式););l l功能:功能:先执行内嵌语句先执行内嵌语句(循环体),之后计算(循环体),之后计算表达式的值,不为表达式的值,不为0(逻辑真)时,再(逻辑真)时,再执行循环体并判断条件,直到表达式的执行
8、循环体并判断条件,直到表达式的值为值为 0 结束循环,转去执行结束循环,转去执行while下面下面的语句。的语句。9中国科学技术大学培训中心 do-while循环的算法循环的算法 循环体循环体当表达式为真当表达式为真N-S结构图结构图NY循环体循环体表达式非表达式非0?流程图流程图main()int i=1,sum=0;do sum=sum+i;i+;while(i=100);printf(%dn,sum);用用用用do-whiledo-while语句语句语句语句求求求求100100个自然数的和个自然数的和个自然数的和个自然数的和 10中国科学技术大学培训中心说明:说明:l lwhile和和d
9、o-while都能实现循环控制,都能实现循环控制,while结构程序通常都可以转换成结构程序通常都可以转换成do-while结构结构l l区别:区别:do-while 语句语句先执行循环体再判断条先执行循环体再判断条件,循环体件,循环体至少执行一次至少执行一次;while 语句语句先判断条件再执行循环体,先判断条件再执行循环体,循环体有可能一次也不执行循环体有可能一次也不执行l ldowhile循环体中一定要有能使表达式值循环体中一定要有能使表达式值趋于趋于0的操作的操作(如如i+),否则会出现否则会出现死循环死循环。11中国科学技术大学培训中心do-while语句的简单应用语句的简单应用【例
10、【例5.3】用辗转相除法求】用辗转相除法求m和和n的最大公约数的最大公约数定义定义m、n、rmnT F m和和n交换交换r=m%nm=nn=r 当当r!=0时时输出最大公约数输出最大公约数m12中国科学技术大学培训中心算法和程序:算法和程序:main()int m,n,r;scanf(%d,%d,&m,&n);if(mn)r=m;m=n;n=r;do r=m%n;m=n;n=r;while(r!=0);printf(%dn,m);运行运行jc5_3程序运行情况如下:程序运行情况如下:程序运行情况如下:程序运行情况如下:24,6024,60 121213中国科学技术大学培训中心5.3 for语句
11、语句 l l语句一般格式语句一般格式 for(表达式表达式1;表达式表达式2;表达式表达式3)语句语句 l l功能:功能:计算表达式计算表达式计算表达式计算表达式1 1的值,再的值,再的值,再的值,再判断表达式判断表达式判断表达式判断表达式2 2,如果其,如果其,如果其,如果其值为非值为非值为非值为非0 0(逻辑真),则执行内嵌语句(逻辑真),则执行内嵌语句(逻辑真),则执行内嵌语句(逻辑真),则执行内嵌语句(循环循环循环循环体体体体),并,并,并,并计算表达式计算表达式计算表达式计算表达式3 3;之后再去判断表达式;之后再去判断表达式;之后再去判断表达式;之后再去判断表达式2 2,一直到其值
12、为,一直到其值为,一直到其值为,一直到其值为0 0时结束循环,执行后续语句。时结束循环,执行后续语句。时结束循环,执行后续语句。时结束循环,执行后续语句。循环初始条件循环初始条件循环初始条件循环初始条件循环控制条件循环控制条件循环控制条件循环控制条件循环体循环体循环体循环体14中国科学技术大学培训中心for语句的算法语句的算法N-S结构图结构图for(表达式表达式1;表达式表达式2;表达式表达式3)语句语句NY流程图流程图计算表达式计算表达式1 语句语句计算表达式计算表达式3表达式表达式2为真为真?例如:例如:例如:例如:main()int i,sum;sum=0;for(i=1;i=100;
13、i+)for(i=1;i=100;i+)sum=sum+i;sum=sum+i;printf(sum=%dn,sum);可部分或全部省略,可部分或全部省略,可部分或全部省略,可部分或全部省略,但但但但“;”不可省略不可省略不可省略不可省略15中国科学技术大学培训中心省略省略for语句的表达式语句的表达式 表达式表达式表达式表达式1 1、2 2、3 3全省略,全省略,全省略,全省略,即:即:即:即:for(;)for(;)就等同于:就等同于:就等同于:就等同于:while(while(1)1),会无限循环(会无限循环(会无限循环(会无限循环(死循环死循环死循环死循环)注意:在省略某个表达式时,应
14、在适当位置进行循注意:在省略某个表达式时,应在适当位置进行循环控制的必要操作,以保证循环的正确执行环控制的必要操作,以保证循环的正确执行 省略表达式省略表达式省略表达式省略表达式1 1和表达式和表达式和表达式和表达式3 3,即:即:即:即:for for(;(;(;(;表达式表达式表达式表达式2 2;);););)就等同于:就等同于:就等同于:就等同于:whilewhile(表达式表达式表达式表达式2 2)省略表达式省略表达式省略表达式省略表达式2 2,即:即:即:即:forfor(表达式表达式表达式表达式1 1;表达式;表达式;表达式;表达式3 3)就等同于:就等同于:就等同于:就等同于:表
15、达式表达式表达式表达式1;1;while(1while(1)表达式表达式表达式表达式3;3;16中国科学技术大学培训中心例如:例如:i=1;for(;i100)for(i=1;i100)i+;17中国科学技术大学培训中心说明:说明:l l所有用所有用 while 语句语句实现的循环都可以用实现的循环都可以用for 语句语句实现。实现。等价于:等价于:for(表达式表达式1;表达式表达式2;表达式表达式3)语句;语句;表达式表达式1;while(表达式表达式2)语句;语句;表达式表达式3;18中国科学技术大学培训中心for语句的简单应用语句的简单应用【例【例5.4】求】求n!,即计算即计算p=1
16、23n的值。的值。思路:求阶乘与求累加的运算处理过程类似,只要思路:求阶乘与求累加的运算处理过程类似,只要将将“+”变为变为“*”。设置:设置:乘数乘数乘数乘数i i,初值为,初值为1,终值为,终值为n(n是循环控制终是循环控制终值,需要从键盘输入)值,需要从键盘输入)累乘器累乘器累乘器累乘器 p p,每次循环令,每次循环令p=p*i19中国科学技术大学培训中心程序:程序:main()int i,n;long p;p=1;printf(Enter n:);scanf(%d,&n);for(i=1;i=n;i+)p=p*i;printf(p=%ld n,p);思考:思考:思考:思考:如何输出如何
17、输出如何输出如何输出1!,2!,1!,2!,n!n!?如何求如何求如何求如何求s=1!+2!+n!s=1!+2!+n!?运行运行jc5_420中国科学技术大学培训中心熟悉几个循环语句熟悉几个循环语句l lwhile(!x)x+;while(!x)x+;当当当当 x=0 x=0 时,执行循环体时,执行循环体时,执行循环体时,执行循环体x+;x+;l lwhile(c=while(c=getchargetchar()!=n)n=n+1;()!=n)n=n+1;n n 称为称为称为称为计数器计数器计数器计数器,作用是统计输入字符的个数,作用是统计输入字符的个数,作用是统计输入字符的个数,作用是统计输
18、入字符的个数l lwhile(num+=2);while(num+5);do x*=-3;while(x5);先执行循环体先执行循环体先执行循环体先执行循环体x*=-3x*=-3,再判断条件再判断条件再判断条件再判断条件(x5)(x5)l lfor(n=0;n26;n+)for(n=0;n26;n+)printf(%cprintf(%c ,n+A);,n+A);作用是作用是作用是作用是输出输出输出输出2626个大写字母个大写字母个大写字母个大写字母l lfor(sum=0,i=1;i=100;sum=sum+i,i+=2);for(sum=0,i=1;i=100;sum=sum+i,i+=2)
19、;作用是作用是作用是作用是计算计算计算计算100100以内的奇数和以内的奇数和以内的奇数和以内的奇数和 21中国科学技术大学培训中心几种循环语句的比较几种循环语句的比较l lwhilewhile和和和和do-whiledo-while语句的语句的语句的语句的表达式表达式表达式表达式只有只有只有只有一个一个一个一个,forfor语语语语句有句有句有句有三个三个三个三个。l lwhile while 和和和和forfor先判断先判断先判断先判断循环条件循环条件循环条件循环条件后执行后执行后执行后执行循环体,循环体,循环体,循环体,do-do-whilewhile语句语句语句语句先执行先执行先执行先
20、执行循环体循环体循环体循环体后判断后判断后判断后判断循环条件。循环条件。循环条件。循环条件。whilewhile语句多用于语句多用于语句多用于语句多用于循环次数不定循环次数不定循环次数不定循环次数不定的情况的情况的情况的情况do-whiledo-while语句多用于语句多用于语句多用于语句多用于至少要运行一次至少要运行一次至少要运行一次至少要运行一次的情况的情况的情况的情况forfor语句语句语句语句多用于要多用于要多用于要多用于要赋初值赋初值赋初值赋初值或或或或循环次数固定循环次数固定循环次数固定循环次数固定的情况的情况的情况的情况22中国科学技术大学培训中心5.4 用用goto语句实现循环
21、语句实现循环l有兴趣的同学自学有兴趣的同学自学l不提倡使用不提倡使用goto语句语句注意注意:goto语句能实现程序无条件转移,为编程语句能实现程序无条件转移,为编程提供了便利。但是无限制地使用,会破坏提供了便利。但是无限制地使用,会破坏程序的结构化程度。程序的结构化程度。因此应限制使用。因此应限制使用。23中国科学技术大学培训中心5.5 循环结构中的跳转语句循环结构中的跳转语句l l有如下三种语句实现跳转:有如下三种语句实现跳转:continue语句语句 break语句语句 goto语句语句l l在循环语句的循环体中使用,可以进行在循环语句的循环体中使用,可以进行循环的流程控制循环的流程控制
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