C语言第五章循环结构.ppt

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1、第五章 循环结构程序设计简单算法举例S1:S1:求求求求12=212=2S2:S2:求求求求23=623=6S3:S3:求求求求64=2464=24 天啊！共需天啊！共需天啊！共需天啊！共需999999个步骤，太可怕个步骤，太可怕个步骤，太可怕个步骤，太可怕了。了。了。了。案例案例2.1 求求12341000S1:1 p (p:被乘数被乘数)S2:2 i (i:乘数乘数)S3:pi pS4:i+1 iS5:若若I1000,返回返回S3；否则，结束。；否则，结束。只需只需5个步骤，简单。个步骤，简单。循环型程序设计概述C语言可实现循环的语句：用goto 和 if 构成循环while 语句do w

2、hile 语句for 语句goto语句及用goto构成循环goto语句一般格式：goto 语句标号；.标号：语句；while语句v一般形式：while(表达式)循环体语句；v执行流程：expr循环体假(0)真(非0)while例 用while循环求/*ch5_1.c*/#include main()int i,sum=0;i=1;while(1)while(i=100)sum=sum+i;i+;printf(%d,sum);循环初值循环终值循环变量增值循环条件循环体v特点：先判断表达式，后执行循环体v说明：l循环体有可能一次也不执行l循环体可为任意类型语句l下列情况，退出while循环u条件表

3、达式不成立（为零）u循环体内遇break,return,gotol无限循环:while(1)循环体;l为了保了保证循循环正常运行，正常运行，应该特特别注意：注意：循循环控制条件控制条件 控制条件的初始状控制条件的初始状态（初始（初始值）循循环体内部体内部对控制条件的影响控制条件的影响例 显示110的平方/*ch5_21.c*/#include main()int i=1;while(i0）/*判断循环的条件是否满足判断循环的条件是否满足*/sum+=x；/*累加累加*/scanf（%f,&x）；）；printf（和和=%6.2f,sum）；）；/*输出所求一些正数的和输出所求一些正数的和*/【

4、例5.2】从键盘上输入一些数，求所有正数之和。当输入0或负数时，程序结束 dowhile语句v一般形式：do 循环体语句；while(表达式);v执行流程：do循环体expr假(0)真(非0)while例 用dowhile循环求/*ch5_3.c*/#include main()int i,sum=0;i=1;do sum+=i;i+;while(i=100);printf(%d,sum);v特点：先执行循环体，后判断表达式v说明：l至少执行一次循环体ldowhile可转化成while结构expr循环体假(0)真(非0)循环体While循环例 while和dowhile比较/*ch5_4.c*

5、/#include main()int i=1,sum=0;scanf(%d,&i);do sum+=i;i+;while(i=10);printf(%d,sum);main()int i=1,sum=0;scanf(%d,&i);while(i=10)sum+=i;i+;printf(%d,sum);l求求1 1到到100100的之和。的之和。lmain()main()l int sum=0,int sum=0,i=1i=1;whilewhile(;i=100i=100;)sum=sum+i;sum=sum+i;i+;i+;printf(printf(”sum=%dn,sum);sum=%d

6、n,sum);变形形1 1：whilewhile (;i=100i sum+=i;+i=sum+=i;+i 变形形2 2：int i=0;int i=0;l whilewhile(;+i=100+i +i;=+i;判断判断i=100 i=100 sum+=i;sum+=i;变形形3 3：int i=0;int i=0;l whilewhile(;i+100i+=判断判断i100i100；i+i+sum+=i;sum+=i;变形形4 4：int i=0;int i=0;l whilewhile(;i 100i +i;sum+=i=+i;sum+=i例 求n!=?main()int n,i;flo

7、at value;printf(“input n=”);scanf(“%d”,&n);i=1;value=1.0;while(i=n)value*=i;i+;printf(“n!=%fn”,value);do value*=i;i+;while(i=n);l例例:从从键盘输入入1010个整数，求个整数，求这1010个整数的个整数的最大数最大数。l#include#include lmain()main()int count,num,max;int count,num,max;/*count:/*count:计数器数器,num:,num:输入的整数入的整数,max:,max:最大数最大数*/pr

8、intf(Enter the No.1=);scanf(%d,printf(Enter the No.1=);scanf(%d,&max&max););countcount=2;=2;/*/*循循环控制控制变量变量*/whilewhile(count=10count=10)/*/*循循环控制条件控制条件*/printf(Enter the No.%d=,count);printf(Enter the No.%d=,count);/*/*循循环体体*/scanf(%d,&num);scanf(%d,&num);if(maxnum)if(maxnum)max=num;max=num;/*/*比较大

9、小比较大小*/count+;count+;printf(printf(“max=%dn,max);max=%dn,max);l例：例：输入一个正整数，要求以相反的入一个正整数，要求以相反的顺序序输出出该数。例如：数。例如：输入入1234512345，则输出出为5432154321。l基本思路：可以从个位开始，按位基本思路：可以从个位开始，按位输出整数的出整数的每一位每一位 lmain()main()l unsigned int number;unsigned int number;printf(Input the number:);printf(Input the number:);scanf

10、(%d,&number);scanf(%d,&number);do do printf(%d,number%10);printf(%d,number%10);number/=10;number/=10;/*number/*number缩小小1010倍倍*/while while(number!=0);(number!=0);for语句v一般形式：for(expr1;expr2;expr3)循环体语句；v执行流程：expr2循环体假(0)真(非0)forexpr1expr3vfor语句一般应用形式：for(循环变量赋初值；循环条件；循环变量增值)循环体语句；v说明：lfor语句中expr1,ex

11、pr2,expr3 类型任意，都可省略，但分号；不可省l无限循环:for(;)lfor语句可以转换成while结构expr1;while(expr2)循环体语句；expr3;例 用for循环求#include main()int i,sum=0;for(i=1;i=100;i+)sum+=i;printf(%d,sum);例：#include main()int i=0;for(i=0;i10;i+)putchar(a+i);运行结果：abcdefghij例：#include main()int i=0;for(;i10;i+)putchar(a+i);例：#include main()int

12、 i=0;for(;i10;)putchar(a+(i+);例：#include main()int i=0;for(;i10;putchar(a+i),i+);【例5.8】求100个数的最小值。#include”stdio.h”main()float x；int i；/*循环控制变量循环控制变量*/float min；/*最小值最小值*/printf（输入第输入第1个数个数:）；）；scanf（%f,&x）；）；min=x；/*最小值初始化最小值初始化*/for（i=2；i=100；i+）printf（输入第输入第%d个数个数:,i）；）；scanf（%f,&x）；）；if(x min)mi

13、n=x；/*将当前数与最小值进行比较将当前数与最小值进行比较*/printf（最小值最小值=%fn,min）；）；#include”stdio.h”main()int m；int i；int flag；printf（请输入要判断的正整数请输入要判断的正整数m:）；）；scanf（%d,&m）；）；flag=1；for（i=2；im；i+）if（m%i=0）flag=0；i=m；/*令令i为为m，使，使im不成立，使不是素数时退出循环不成立，使不是素数时退出循环*/if（flag=1）printf（%d是素数是素数n,m）；）；else printf（%d不是素数不是素数n,m）；）；【例5.9

14、】判断m是否素数循环的嵌套v三种循环可互相嵌套,层数不限v外层循环可包含两个以上内循环,但不能相互交叉v嵌套循环的执行流程(1)while()while().(2)do do while();.while();(3)while()do while();.(4)for(;)do while();while().内循环外循环内循环v嵌套循环的跳转禁止：l从外层跳入内层l跳入同层的另一循环l向上跳转例 循环嵌套，输出九九表1234567891234567892468101214161836912151821242791827364554637281.ij/*输出九九表*/#include main(

15、)int i,j;for(i=1;i10;i+)printf(%4d,i);printf(n-n);for(i=1;i10;i+)for(j=1;j10;j+)printf(j=9)?%4dn:%4d,i*j);i10printf假(0)真(非0)i=1j+j=1j10真(非0)假(0)i+for(i=1;i10;i+)for(j=1;j10;j+)printf(j=9)?%4dn:%4d,i*j);外循环内循环 4.5 辅助控制语句break语句功能：在循环语句和switch语句中,终止并跳出循环体或开关体说明：break只能终止并跳出最近一层的结构break不能用于循环语句和switch语

16、句之外的任何其它语句之中exprbreak;假(0)真(非0)whiledobreak;.expr假(0)真(非0)whileexpr2break;.假(0)真(非0)forexpr1expr3switchexpr语句组1break;语句组2break;语句组nbreak;语句组break;.const 1const 2const ndefaultcase 例 break举例：小写字母转换成大写字母,直至输入非字母字符#include main()int i,j;char c;while(1)c=getchar();if(c=a&c=z)putchar(c-a+A);else break;#i

17、nclude”stdio.h”main()int m；int i；int flag；printf（请输入要判断的正整数请输入要判断的正整数m:）；）；scanf（%d,&m）；）；flag=1；for（i=2；im；i+）if（m%i=0）flag=0；break；/*用用break；代替；代替i=m；退出循环；退出循环*/if（flag=1）printf（%d是素数是素数n,m）；）；else printf（%d不是素数不是素数n,m）；）；【例5.14】判断m是否素数(用break退出循环)continue语句v功能：结束本次循环，跳过循环体中尚未执行的语句，进行下一次是否执行循环体的判断

18、v仅用于循环语句中exprcontinue;假(0)真(非0)while真(非0)docontinue;.expr假(0)whileexpr2continue;.假(0)真(非0)forexpr1expr3例 求输入的十个整数中正数的个数及其平均值/*ch5_12.c*/#include main()int i,num=0,a;/i控制变量控制变量,num计数器计数器,a输入数输入数 float sum=0;for(i=0;i10;i+)scanf(%d,&a);if(a=0)continue;num+;sum+=a;printf(%d plus integers sum:%6.0fn,num

19、,sum);printf(Mean value:%6.2fn,sum/num);【例5.13】把100到150之间的不能被4整除的数输出，并要求一行输出8个数。#include”stdio.h”main()int n,i=0；for(n=100；n=150；n+)if(n%4=0)continue；printf(”%4d”,n)；i+；if(i%8=0)printf(”n”)；五、常用算法五、常用算法1、枚举法（穷举法）“笨人之法”：把所有可能的情况一一测试，筛选出符合条件的各种结果进行输出。【例一】百元买百鸡:用一百元钱买一百只鸡。已知公鸡5元/只,母鸡3元/只,小鸡1元/3只。分析：这是个

20、不定方程三元一次方程组问题（三个变量，两个方程）xyz=100 5x3yz/3=100 设公鸡为x只，母鸡为y只，小鸡为z只。百元买百鸡问题分析main()int x,y,z;for(x=0;x=100;x+)for(y=0;y=100;y+)for(z=0;z=100;z+)if (x+y+z=100&5*x+3*y+z/3.0=100)printf(cocks=%d,hens=%d,chickens=%dn,x,y,z);结果：x=0,y=25,z=75 x=4,y=18,z=78 x=8,y=11,z=81 x=12,y=4,z=84【讨论 此为“最笨”之法要进行101101101=10

21、30301次（100多百次）运算。百元买百鸡问题分析main()int x,y,z;for(x=0;x=100;x+)for(y=0;y=100;y+)z=100-x-y;if (5*x+3*y+z/3.0=100)printf(“cocks=%d,hens=%d,chickens=%dn,x,y,z);【讨论】令z=100-x-y 只进行101101=10201 次运算（前者的1%）取x=19,y=33 只进行2034=680 次运算（第1种运算的6.7%）【例二】雨水淋湿了算术书的一道题，8个数字只 能看清3个，第一个数字虽然看不清，但可看出不是1。编程求其余数字是什么？（3）2=89分析

22、 设分别用A、B、C、D、E五个变量表示自左到右五个未知的数字。其中A的取值范围为29，其余取值范围为09。条件表达式即为给定算式。main()int A,B,C,D,E;for(A=2;A=9;A+)for(B=0;B=9;B+)for(C=0;C=9;C+)for(D=0;D=9;D+)for(E=0;E=9;E+)if(A*(B*10+3+C)*A*(B*10+3+C)=8009+D*100+E*10)printf(“%2d%2d%2d%2d%2dn”,A,B,C,D,E);结果：3 2 8 6 4【例二】雨水淋湿了算术书的一道题，8个数字只 能看清3个，第一个数字虽然看不清，但可看出不

23、是1。编程求其余数字是什么？（3）2=89【例三】求100200之间不能被3整除也不能被7整除的数。分析：求某区间内符合某一要求的数，可用一个变量“穷举”。所以可用一个独立变量x，取值范围100200。for(x=100;x=200;x+)for(x=100;x=200;x+)if(x%3!=0&x%7!=0)if(x%3!=0&x%7!=0)printf(“x=%dn”,x);printf(“x=%dn”,x);如果是求指定条件的奇数呢？如果是求指定条件的偶数呢？x=101;x=200;x=x+2 x=100;x=200;x=x+2 2、归纳法（递推法、迭代法）“智人之法”：通过分析归纳，找

24、出从变量旧值出发求新值的规律。五、常用算法五、常用算法【例一】编程求i=1+2+3+4+99+100 (i=0100)分析 i=0 S0=0(初值)i=1 S1=0+1=S0+1 i=2 S2=1+2=S1+2 i=3 S3=1+2+3=S2+3 i=4 S4=1+2+3+4=S3+4 i=n Sn=1+2+3+4+n=Sn-1+n【例一】编程求i=1+2+3+4+n (n 100)程序：main()int i,n,s=0;printf(n=);scanf(%d,&n);for(i=1;i=n;i+)s=s+i;printf(Sum=%dn,s);运行结果：n=100Sum=5050如果是i=

25、1+1/2+1/3+1/n 呢？算法类型小结：累加型【累加型】类型诸如 +求其前n项之和的编程题。累加型算法 若设i为循环变量，s为前n项累加之和，则程序的基本结构为：s=0;for(i=1;i=n ;i+)s=s+;【例二】编程求11/2+1/31/4+1/5 +1/991/100分母为奇数时，相加分母为偶数时，相减法1：从变化规律分析程序：main()int i;float s=0;for(i=1;i=100;i+)if(i%2)s=s+1/i;else s=s-1/i;printf(Sum=%fn,s);运行结果：Sum=1.000000错在哪里？【例二】编程求11/2+1/31/4+1

26、/5 +1/991/100法2：这是个累加型算法的编程题程序：#include main();int i;float s=0;for(i=1;i=100;i+)s=s+pow(-1,i+1)/i;printf(Sum=%fn,s);程序：#include main()int i,k=1;float s=0;for(i=1;i=100;i+)s=s+k/i;k=-k;printf(Sum=%fn,s);累加型算法程序基本结构为：s=0;for(i=1;i=n;i+)s=s+;错在哪里？(如何检查程序错误？)运行结果：Sum=0.688172 运行结果：Sum=1.000000【例三】编程求n!（

27、n由键盘输入）分析 i=1 S0=1=S0 (初值)i=1 S1=01=S01 i=2 S2=12=S12 i=3 S3=123=S23 i=4 S4=1234=S34 i=n Sn=1 234n=Sn-1n【例三】编程求n!（n由键盘输入）程序：main()int i,n,s=1;printf(n=);scanf(%d,&n);for(i=1;i=n;i+)s=s*i;printf(Sum=%dn,s);运行结果：n=5Sum=120运行结果：n=8Sum=-25216Why?算法类型小结：阶乘型【阶乘型】类型诸如 求其前n项之积的编程题。阶乘型算法 若设i为循环变量，s为前n项相乘之积，则

28、程序的基本结构为：s=1;for(i=1;i=n ;i+)s=s*;【例四】编程求n!=1!+2!+3!+n!外循环为累加型内循环为阶乘型法1：从变化规律分析程序：main()int i,j,n;float s,s1;printf(请输入请输入n=);scanf(%d,&n);s=0;for(i=1;i=n;i+)s1=1;for(j=1;j=i;j+)s1=s1*j;s=s+s1;printf(Sum=%.0fn,s);运行结果：n=5Sum=153/*如果n值较大，可改为printf(“Sum=%en”,s);*/在同一个循环中 先阶乘，后累加法2：通过单循环实现程序：main()int

29、i,n;float s,s1;printf(请输入n=);scanf(%d,&n);s=0,s1=1;for(i=1;i=n;i+)s1=s1*i;s=s+s1;printf(Sum=%.0fn,s);运行结果：n=5Sum=153【例四】改为：编程求n!=1!+3!+5！+(2n-1)!递推法的总结 递推是一个序列U1,U2,U3,Un，后面的每一项都能按公式由前面的一项或连续的几项推算出来。递推初值、递推公式和递推终止条件是递推法的三要素。例：斐波纳契数列。斐波纳契数列是这样一个数列:前两个数都是1，第三个数是前两个数之和，以后的每个数都是其前两个数之和。各数之间的一种递推关系，即:Fn=Fn-1+Fn-2，F1=F2=1本题的三要素是：递推初值：x=1,y=1 递推公式：z=y+x 终止条件：共计算n-2次【例五】斐波那契数列问题：求斐波那契数列前n项的和main()int f1=1,f2=1,f=2,i,s=0,n;printf(Input n=);scanf(%d,&n);for(i=3;i=1e-6)pi=pi+t；n=n+2；s=-s；t=s/n；pi=pi*4；printf(pi=%10.6fn”,pi)；