【教学课件】第06章循环控制结构程序设计.ppt

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1、第六章第六章 本章要点主要内容6.1 while当型循环结构当型循环结构6.2 do-while直到型循环结构直到型循环结构 6.3 for循环结构循环结构6.4 循环的嵌套循环的嵌套6.5goto语句以及用语句以及用goto语句构成循环语句构成循环6.6 break和和continue语句语句6.7 几种循环的比较几种循环的比较6.8 程序举例程序举例问题问题打印整数打印整数1 11010打印整数打印整数1 1100100打印整数打印整数1 1n ni=1;printf(%d,i);i+;printf(%d,i);i+printf(%d,i);i+i=1;printf(%d,i);i+;pr

2、intf(%d,i);i+;printf(%d,i);i+;i=1;while(i sum sum+2 sum sum+3 sum sum+100 sumsum=sum+?sum=0;i=1;while(i=100)sum=sum+i;i+;循环不变式例例例例1 1 求求求求1 1到到到到100100的和的和的和的和#include#include void main()void main()int i,sum=0;int i,sum=0;i=1;i=1;while(i=100)while(i=100)sum=sum+i;sum=sum+i;i+;i+;printf(printf(%dn%dn

3、，sum);sum);说明：说明：说明：说明：(1)(1)循环体如果包含一个以上的循环体如果包含一个以上的语句，应该用花括弧括起来，语句，应该用花括弧括起来，以复合语句形式出现以复合语句形式出现 (2)(2)在循环体中应有使循环趋向在循环体中应有使循环趋向于结束的语句。于结束的语句。运行结果：运行结果：50505050 6.2 do-while直到型循环结构直到型循环结构 一般形式一般形式:do do 循环体语句循环体语句 whilewhile (表达式表达式)；执行过程：执行过程：先执行一次指定的循环体语句，然后判别表达式，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当表达

4、式的值为非零(“(“真真”)”)时，返回重新执行时，返回重新执行循环体语句，如此反复，直到表达式的值等于循环体语句，如此反复，直到表达式的值等于0 0为为止，此时循环结束。止，此时循环结束。do-while do-while语句的特点语句的特点:先执行循环体，然后判断循环条件是否成立。先执行循环体，然后判断循环条件是否成立。do-while语句的执行流程语句的执行流程表达式表达式?执行语句执行语句成立成立不成立不成立执行执行whilewhile子句之后的语句子句之后的语句循环控制条件循环控制条件循环体循环体循环不变式循环不变式改变循环条件改变循环条件例例2 求求1到到100的和的和#inclu

5、de void main()int i,sum=0;i=1;do sum=sum+i;i+;while(i=0 的整数，要求以相反的顺序输出的整数，要求以相反的顺序输出该数。例如：输入该数。例如：输入12345，则输出为，则输出为54321。12345 5 4 3 2 112345%10=5 12345/10=1234 1234%10=4 1234/10=123 123%10=3 123/10=12 12%10=2 12/10=1 1%10=1 1/10=0 结束循环不变式 x%10 x=x/10循环条件 x=0 基本思路：基本思路：可以从个位开始，按位输出整数的每一位可以从个位开始，按位输出

6、整数的每一位确确 定：定：循环条件和循环不变体循环条件和循环不变体#include void main()unsigned int number;printf(Input the number:);scanf(%d,&number);do printf(%d,number%10);number/=10;/*number缩小10倍*/while(number!=0);6.2 do-while直到型循环结构直到型循环结构whilewhile语句和用语句和用do-whiledo-while语句的比较语句的比较:在一般情况下，用在一般情况下，用whilewhile语句和用语句和用do-whiledo-

7、while语语句处理同一问题时，若二者的循环体部分是一句处理同一问题时，若二者的循环体部分是一样的，它们的结果也一样。但是如果样的，它们的结果也一样。但是如果whilewhile后面后面的的表达式一开始就为假表达式一开始就为假(0(0值值)时时，两种循环的结，两种循环的结果是不同的。果是不同的。例例例例3 while3 while和和和和do-whiledo-while循环的比较循环的比较循环的比较循环的比较 (1)#include (2)#include(1)#include (2)#include void main()void main()void main()void main()in

8、t sum=0,i;int sum=0,i;int sum=0,i;int sum=0,i;scanf(“%d”,&i);scanf(”%d”,&i);scanf(“%d”,&i);scanf(”%d”,&i);while(i=10)do while(i=10)do sum=sum+i;sum=sum+i;sum=sum+i;sum=sum+i;i+;i+;i+;i+;while(i=10);while(i=10);printf(“sum=%dn”,sum);printf(“sum=%dn”,sum);printf(“sum=%dn”,sum);printf(“sum=%dn”,sum);运行

9、结果：运行结果：1 sum=55 再运行一次：再运行一次：11 sum=0运行结果：运行结果：1 sum=55 再运行一次：再运行一次：11 sum=11说明：说明：说明：说明：(1)(1)当当whilewhile后面的表达式的后面的表达式的第一次的值为第一次的值为“真真”时，两种循时，两种循环得到的结果相同。否则，二者环得到的结果相同。否则，二者结果不相同。结果不相同。6.3 for 循环结构循环结构 C C语言中的语言中的forfor语句使用最为灵活，不仅可以用于语句使用最为灵活，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

10、出循环结束条件的情况，它完全数不确定而只给出循环结束条件的情况，它完全可以代替可以代替whilewhile语句。语句。一般形式一般形式:forfor(表达式表达式1 1；表达式；表达式2 2；表达式；表达式3)3)语句语句;6.3 for 循环结构循环结构表达式表达式2?执行语句语句成立成立不成立不成立执行for循环之后的语句执行表达式3执行表达式执行表达式1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体循环体for语句等价于下列语句：语句等价于下列语句：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；forfor(表达式表达式1 1；表达式；表达式2 2；表

11、达式；表达式3)3)语句语句;6.3 for 循环结构循环结构 for语句最简单的应用形式也就是最易理解的如下形式：forfor(循环变量赋初值；循环条件；循环变量增值)例如例如:for(i=1;i=100;i+)sum=sum+i;它相当于以下语句：i=1;while(i=100)sum=sum+i;i+;显然，用for语句简单、方便。6.3 for 循环结构循环结构说明：说明：(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

12、步，其他不变。6.3 for 循环结构循环结构说明：说明：(2)如果表达式2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。例如：例如：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+;6.3 for 循环结构循环结构说明：说明：(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：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for语句的表达式3的位置处，而作为

13、循环体的一部分，效果是一样的，都能使循环正常结束。6.3 for 循环结构循环结构说明：说明：(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。6.3 for 循环结构循环结构说明：说明：(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。

14、无终止地执行循环体。6.3 for 循环结构循环结构说明：说明：(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无关的任意表达式。6.3 for 循环结构循环结构说明：说明：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

15、，即同时设两个初值，使两个变量增值。6.3 for 循环结构循环结构说明：说明：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;6.3 for 循环结构循环结构说明：说明：(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。1.打印具有打印具有abcd=(ab+cd)2性质的全部四位数。性质的全部四位数。（while、do while循环结构练习

16、）循环结构练习）#include void main()int n=1000,a,b;while(n10000)a=n/100;b=n%100;if(n=(a+b)*(a+b)printf(%dn,n);n+;#include void main()int n=1000,a,b;do a=n/100;b=n%100;if(n=(a+b)*(a+b)printf(%dn,n);n+;while(n10000);2.输出所有的输出所有的“水仙花数水仙花数”，所谓所谓“水仙花数水仙花数”是指一个是指一个3位位数，其中各位数字立方和等于该数本身。例如数，其中各位数字立方和等于该数本身。例如153135

17、333。#include void main()int n=100,a,b,c;while(n1000)a=n/100;b=n%100/10;c=n%10;if(n=a*a*a+b*b*b+c*c*c)printf(%dn,n);n+;3.一个整数，它加上一个整数，它加上100后是一个完全平方数，再加上后是一个完全平方数，再加上168又是一个完全平方数，请问该数是多少又是一个完全平方数，请问该数是多少(求求10000以内的数以内的数)？（提示：如果一个数的平方根的平方等于该数，这就说？（提示：如果一个数的平方根的平方等于该数，这就说明此数是完全平方数。）明此数是完全平方数。）#include#

18、include void main()int n=1,a,b;while(n=1)scanf(%d,&x);max=x;for(i=1;in;i+)scanf(%d,&x);if(max x)max=x;printf(%d,max);x maxmaxxmain()float t,sum;int n;sum=0;t=1;for(n=1;n=20;n+)t*=n;sum+=t;printf(“1!+2!+3!+.+n!=%en”,sum);运行程序运行程序1!+2!+3!+.+n!=2.56133e+18计算计算 n!计算累加和计算累加和例例例例 用用用用forfor循环语句计算循环语句计算循环语

19、句计算循环语句计算 1!+2!+3!+.+n!(n=20)1!+2!+3!+.+n!(n=20)设:n 为数列项变量和循环控制变量。sum 为累加和变量。t 为n 阶乘变量。6.4 6.4 循环嵌套循环嵌套一个循环体内又包含另外一个或几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。6.4 6.4 循环嵌套循环嵌套下面几种都是合法的形式：(1)while()(2)do (3)for(;)while()do for(;)while();while();6.4 6.4 循环嵌套循环嵌套(4)wh

20、ile()(5)for(;)(6)do do while()for(;)while()while()嵌套在循环体内的循环体称为嵌套在循环体内的循环体称为内循环内循环，外面的循，外面的循环称为环称为外循环外循环。6.4 6.4 循环嵌套循环嵌套例如：例如：#include void main()int i,j,k=0;for(i=1;i=10;i+)for(j=1;j=10;j+)k+;printf(k=%d,k);循环嵌套的运行过程：循环嵌套的运行过程：外层循环外层循环取一个取一个值，内值，内层循环层循环取遍所有取遍所有的值。的值。故上述程序的输出结果故上述程序的输出结果为：为：k=100 嵌

21、套结构的规则：嵌套结构的规则：内外循环不能交叉。内外循环不能交叉。内循环入口内循环入口内循环出口内循环出口外循环入口外循环入口外循环出口外循环出口错误！错误！交叉循环交叉循环 6.5 goto语句以及用语句以及用goto语句构成循环语句构成循环goto语句为无条件转向语句，它的一般形式为 goto goto 语句标号；语句标号；语句标号用标识符表示，它的定名规则与变量名相同。例如：例如：goto label_1;合法;goto 123；不合法.功能：将程序流程无条件地转向指定标号所在的语句继续执行。6.5 goto语句以及用语句以及用goto语句构成循环语句构成循环一般来说，可以有两种用途：(

22、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（不能用于从循环体外转向循环体内）。例例4 求求1到到100的和的和void main()int i,sum=0;i=1;loop:if(i=100)sum=sum+i;i+;goto loop;printf(%dn,sum);说明：说明：说明：说明：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。运行结果：运行结果：5050应用应用1：goto与与if语语句一起构成循环结句一起构成循环结构构main()int n=1;while(1)if(n=20)goto all_done;else n+;all_don

23、e:语句标号的引用语句标号的定义 goto应用2：实现控制程序从循环内部退出。main().goto a1;.add().a1:.主函数自定义函数不能不能将控制从一个函数的某点转到另一函数的指定位置。goto语句的使用范围仅局限于函数内部，不能将控制从一个函数的某点转到另一函数的指定位置。6.5 goto语句以及用语句以及用goto语句构成循环语句构成循环 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。使用goto语句从循环体中跳转到循环体外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。例如：要从多层循环的内

24、层跳到外层循环时 6.6 break语句和语句和continue语句语句 一、一、break语句语句 break语句可以用来从循环体内跳出循环体，即提前结束循环，接着执行循环下面的语句。一般形式：一般形式：break;注意注意: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。例例5：求求300以内能被以内能被17整除的最大的数。整除的最大的数。#include void main()int x,k;for(x=300;x=1;x-)if(x%17=0)break;printf(x=%d,x);找到满足条件的最找到满足条件的最大数，结束循环大数，结束循环 6.6 break

25、语句和语句和continue语句语句 6.6 break语句和语句和continue语句语句 二、二、continue语句语句 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行循环的判定。一般形式：一般形式：continue;例例6：求求300以内能被以内能被17整除的所有整数。整除的所有整数。#include void main()int x,k;for(x=1;x=300;x+)if(x%17!=0)continue;printf(x=%dn,x);6.6 break语句和语句和continue语句语句 continue语句只结束本次循环，而不是终止整个循环的执

26、行。continue语句和break语句的区别 break语句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(条件)语句A;break;语句 B;真真语句语句B条件条件语句语句Abreak假假结束循环结束循环至此位置至此位置 6.6 break语句和语句和continue语句语句 while(条件)语句A;continue;语句 B;真真至此位置至此位置语句语句B条件条件语句语句Acontinue假假结束循环结束循环 6.7几种循环的比较几种循环的比较(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do-w

27、hile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几种循环的比较几种循环的比较 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几种循环的比较几种循环的比较(4)while循环、do-while循环和for循

28、环，可以用break语句跳出循环，用continue语句结束本次循环。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 程程 序序 举举 例例 例7 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10-6为止。#include#include#include#includevoid main()void main()int s;float n,t,pi;int s;float n,t,pi;t=1;pi=0;n=1.0;s=1;t=1;pi=0;n=1.0;s=1;while(fabs(t)1e-6)while(fab

29、s(t)1e-6)pi=pi+t;n=n+2;s=-s;t=s/n;pi=pi+t;n=n+2;s=-s;t=s/n;pi=pi*4;pi=pi*4;printf(“pi=%10.6fn”,pi);printf(“pi=%10.6fn”,pi);运行结果：运行结果：pi=3.141594 6.8 程程 序序 举举 例例 例例8 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)例例例例8 8 求求求求FibonacciFibona

30、cci数列前数列前数列前数列前4040个数。个数。个数。个数。#include#include void main()void main()long int f1,f2;long int f1,f2;int i;int i;f1=1;f2=1;f1=1;f2=1;for(i=1;i=20;i+)for(i=1;i=20;i+)printf(“%12ld%12ld”,f1,f2);printf(“%12ld%12ld”,f1,f2);if(i%2=0)printf(“n”);if(i%2=0)printf(“n”);f1=f1+f2;f1=f1+f2;f2=f2+f1;f2=f2+f1;运行结果

31、：运行结果：6.8 程程 序序 举举 例例 例例9 判断m是否素数。算法思想算法思想:1.让m被2到k(k=sqrt(m)除，如果m能被2 k之中任何一个整数整除，则提前结束循环；2.如果m不能被2 k(即)之间的任一整数整除，则在完成最后一次循环后，循环变量i还要加1，因此i=k+1，然后才终止循环。3.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”。例例例例9 9 判断判断判断判断mm是否素数。是否素数。是否素数。是否素数。#include#include#include#include void main()void main()i

32、nt m,i,k;int m,i,k;scanf(“%d”,&m);scanf(“%d”,&m);k=sqrt(m);k=sqrt(m);for(i=2;i=k;i+)for(i=2;ik)printf(%d is a prime numbern,m);if(ik)printf(%d is a prime numbern,m);else printf(%d is not a prime numbern,m);else printf(%d is not a prime numbern,m);运行结果：运行结果：17 17 is a prime number 例例例例10 10 求求求求10010

33、0200200间的全部素数。间的全部素数。间的全部素数。间的全部素数。#include#include#include#include void main()void main()int m,k,i,n=0;int m,k,i,n=0;for(m=101;m=200;m=m+2)for(m=101;m=200;m=m+2)k=sqrt(m);k=sqrt(m);for(i=2;i=k;i+)for(i=2;i=k+1)printf(%5d,m);n=n+1;if(i=k+1)printf(%5d,m);n=n+1;if(n%10=0)printf(n);if(n%10=0)printf(n);

34、printf(n);printf(n);第四次上机作业第四次上机作业2.搬砖问题：有搬砖问题：有36块砖，由块砖，由36人搬：一男搬人搬：一男搬4块，块，1女搬女搬3块，两个小孩抬一块，一次全部搬完。问块，两个小孩抬一块，一次全部搬完。问男、女、小孩人数各若干？男、女、小孩人数各若干？3.打印图形打印图形1.猴子吃桃问题。猴子第一天摘下若干个桃子，猴子吃桃问题。猴子第一天摘下若干个桃子，当即吃了一半，还不过瘾，又多吃了一个。第当即吃了一半，还不过瘾，又多吃了一个。第2天天早上又将剩下的桃子吃掉一半，又多吃了一个。早上又将剩下的桃子吃掉一半，又多吃了一个。以后每天早上都吃了前一天剩下的一半另加一个。以后每天早上都吃了前一天剩下的一半另加一个。到第到第10天早上再想吃的时候，就只剩下天早上再想吃的时候，就只剩下1个桃子了。个桃子了。求第求第1天共摘了多少桃子。天共摘了多少桃子。