《C语言程序设计与数据结构》课件第05章.ppt

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1、第五章循环结构学习重点：学习重点：l掌握while语句及for语句的执行流程；l学会white语句及for语句的灵活运用。C语言程序设计与数据结构 循环结构，是程序设计三种基本结构之一。其特点是，在给定条件成立时，反复执行某程序段，直到条件不成立为止。给定的条件称为循环条件，反复执行的程序段称为循环体。利用循环结构进行程序设计，一方面降低了问题的复杂性，减少了程序设计的难度：另一方面也充分发挥了计算机自动执行、运算速度快的特点。C语言提供了多种循环语句：（1）while语句；（2）do-while语句（3）for语句。上述多种循环语句，可以组成各种不同形式的循环结构。在程序设计时应根据实际需要

2、，合理地选择实现循环的语句。C语言程序设计与数据结构5.1 while语句 while语句用来实现“当型”循环结构。一般形式为：while(表达式)语句体其中，while后面用圆括号括起来的表达式是循环条件，通常是可以判断真假的条件表达式，用来控制循环体是否执行。后面的语句称为循环体，可以是单条语句或多条语句，若有多条语句，则需要用花括号括起来构成复合语句。while语句的具体执行过程：如图5.1所示。(1)先计算表达式的值。当值非0时，执行步骤（2）；当值为0时，执行骤（4）。(2)执行循环体中语句。(3)转去执行步骤(1)。(4)退出while循环。由上所述，“当型”循环结构的特点是：先判

3、断表达式，后执行语句。语句A表达式0(假)1(真)C语言程序设计与数据结构【例5.1】用while语句求1+2+3+4+99+100的和。#includemain()inti,sum=0;i=1;while(i100时，循环条件为假，循环结束。如果没有这一语句，则i的值始终不变，循环将无限地进行下去。(4)语句的先后位置可根据需要进行调整，变量的初值也不是一成不变的。例如，上述程序可进行如下改编：i=0;while(i100)i+；sum=sum+i；C语言程序设计与数据结构【例5.2】统计从键盘输入一行字符中大写字母的个数。#includemain()intcount=0;charc;pri

4、ntf(inputastring:n);while(c=getchar()!=n)if(c=A&c=Z)count+;printf(%d,count);上述程序中的循环条件为getchar()!=n，其含义是，只要从键盘输入的字符不是回车就继续循环，直到按回车键停止。循环体中嵌套if单分支语句，coun+完成对输入的大写字母的个数计数。C语言程序设计与数据结构通过以上两个例子我们可以看出，使用通过以上两个例子我们可以看出，使用while语句应注意以下几点：语句应注意以下几点：(1)while语句中的表达式一般是关系表达式或逻辑表达式，只要表达式的值为真(非0)即可继续循环，执行循环体中的语句。

5、因此说，如果表达式的值一开始就为“假”，则循环体将一次也不执行。(2)循环体中若包括有一个以上的多条语句时，则必须用括起来，组成复合语句。如果不加，while语句的范围只到while后面的第一个分号处。(3)避免出现死循环现象。循环体中一定要有使循环趋向结束的语句；若循环条件的值永远为真，而循环体中又没有其他中止循环的语句，该循环将无休止地进行下去，形成死循环。C语言程序设计与数据结构5.2 do-while语句 do-while语句用来实现“直到型”循环结构。一般形式为：do语句体while(表达式)；/*注意最后有个分号*/这个循环与while循环的不同在于：它先执行循环中的语句，然后再判

6、断表达式是否为真，如果为真则继续循环；如果为假，则终止循环执行。因此，do-while循环至少要执行一次循环体中的语句。do-while语句的具体执行过程如图5.2所示：语句表达式0（假）非0（真）C语言程序设计与数据结构【例5.3】用do-while语句求1+2+3+4+99+100的和。#includemain()inti,sum=0;i=1;dosum=sum+i;i+;while(i=100)；printf(sum=%dn,sum);和while语句一样，用do-while语句编程时，应注意对循环控制变量进行值的修改。当循环体包含一个以上多条语句时，应用括起来组成复合语句。do-whi

7、le语句是以do开始，以while条件后的分号结束的。由由do-while构成的循环与构成的循环与while循环的重要区别是：循环的重要区别是：while循环的控制出现在循环体之前，只有当while后面表达式的值为真时，才执行循环体；在do-while构成的循环体中，总是先执行一次循环体，然后判断循环条件是否成立。因此说，在do-while构成的循环中无论循环条件是否成立，循环体都将会至少执行一次。C语言程序设计与数据结构【例5.4】while和do-while循环的比较：求1+2+3+n的和,n的值从键盘上输入。main()main()inti=1,s=0,n;inti=0,s=0,n;sc

8、anf(%d,n);scanf(“%d”,&n);while(i=n)dos+=i;s+=i;i+;i+;while(i=10);printf(sum=dn,s)；printf(“sum=%dn”,s);程序运行如下：程序运行如下：101sum=55sum=55-1-1sum=0s=-1从上述例题可以看出：对于同一个问题，可以用while处理，也可以用do-while来处理。这两种结果是可以互相转换的。在一般情况下，用while语句和do-while语句处理同一问题时，若二者的循环体部分一样，它们的结果也是一样。但当while语句的条件（表达式）一开始就不成立（为假）时，两种循环的结果是不同的

9、。C语言程序设计与数据结构5.3 for 语句 for语句是C语言所提供的功能更强、使用更广泛、且最为灵活的一种循环语句，它不仅可以用在循环次数已知的情况，也可以用于循环次数不确定而只给出循环结束条件的情况。5.3.1 for语句的一般形式语句的一般形式一般形式为：for(表达式1；表达式2；表达3)语句其中，“for是C语言的关键字，其后的一对圆括号中通常含有三个表达式，各表达式之间用“；”隔开，这三个表达式可以是任意形式的表达式，通常主要用于for循环的控制。紧跟在for()之后的循环体，可以是一条语句或多条语句；若是多条语句，则应该用大括号括起来组成复合语句。C语言程序设计与数据结构5.

10、3.2 for语句的执行过程语句的执行过程for语句的执行过程如下：1)先求表达式1的值；。2)求表达式2的值，若其值为真（非0），则执行for循环体中的语句，然后转向3）；若其值为假（0），则结束循环，转到第5）步；3)求表达式3的值；4)转回上面第2）步继续执行。5)循环结束，执行for语句下面的一个语句。表达式1表达式2语句表达式3for循环的下一个语句0(假)1(真)C语言程序设计与数据结构说明：说明：1）在for语句中，表达式1通常是用来给循环变量赋初值的，一般是一个赋值语句;；表达式2是用来对循环条件进行判断的，通常是逻辑表达式，它决定什么时候退出循环；表达式3通常用来修改循环变量

11、的值。因此说，for语句也可以写成下述最容易理解的形式：for（循环变量赋初值；循环条件；循环变量增值）语句；如：for(j=1;j10时，结束循环。相当于：j=1;while（j=10）s=s+j;j+;所以说，for语句完全可以替代while语句。C语言程序设计与数据结构2）for循环中的“表达式1（循环变量赋初值）”、“表达式2(循环条件)”和“表达式3(循环变量增量)”都是可选项，即可以缺省，但“；”不能缺省。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，后面的分号不能省略。如：j=1;for(;j=10;j+)s=s+j;3)如表达式2省略，则认为表

12、达式2始终为真，不做其它处理时便成为死循环。因此表达式2最好不省略。例如：for(j=1;j+)s=s+j;相当于：j=1;while(1)s=s+j;j+;4)表达式3也可以省略，但此时程序设计者要另外设法保证循环能正常结束。例如：for(j=1;j=10;)s=s+j;j+;C语言程序设计与数据结构5)表达式1和表达式3可以是一个简单表达式，也可以是一个逗号表达式。它可以与循环变量有关，也可以与循环变量无关。例如：for（i=0,j=0;i+j10;i+,j+）虽然可以把循环体和一些与循环控制无关的操作语句作为表达式1或表达式3出现在for语句中，但这样可使程序的可读性降低，因此建议不要把

13、与循环控制无关的内容放在for语句中。【例5.5】用for语句求1+2+3+4+99+100的和。#includemain()inti,sum=0;for(i=1;i=100;i+)sum=sum+i;printf(sum=%dn,sum);将上述例题和例5.1、例题5.3进行比较可以看出，用for语句来处理问题时语句是很简洁的。C语言程序设计与数据结构三种循环语句的比较：三种循环语句的比较：1）三种循环都可以对同一个问题进行处理，通常三者可以互换。2）while和for属于“当型循环”，do-while属于“直到型”循环。3）while和do-while循环时，循环变量的初始化操作是在whi

14、le和dowhile语句之前完成的，对循环变量的修改是在循环体中完成的。而for语句通常是在表达式1中实现对循环变量的初始化，在表达式3中实现对循环变量的修改的。C语言程序设计与数据结构5.4 循环的嵌套 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，称为多层循环。三种循环（while循环、do-while循环和for循环）可以互相嵌套，循环的嵌套可以多层，但每一层循环在逻辑上必须是完整的。以下都是合法的嵌套形式：（1）for(;)(2)dowhile()for(;)while();(3)while()(4)for(;)for(;)for(;)等等。C语言

15、程序设计与数据结构【例5.7】使用双层for循环打印下面的图形。*#includemain()inti,j;for(i=1;i=3;i+)for(j=1;j=i;j+)printf(“*”);printf(“n”);思考：若打印下面的图形，上面的程序应如何改变？*C语言程序设计与数据结构【例5.8】按下述形式输出九九乘法表1*1=11*2=22*2=41*3=32*3=63*3=91*4=42*4=83*4=124*4=161*5=52*5=103*5=154*5=201*6=62*6=123*6=184*6=24.1*7=72*7=143*7=214*7=281*8=82*8=163*8=2

16、44*8=321*9=92*9=183*9=274*9=36相应的程序如下：#includemain()inti,j;for(i=1;i=9;i+)for(j=1;j=i;j+)printf(%d*%d=%2dt,j,i,i*j);printf(n);C语言程序设计与数据结构5.5 continue语句 1.break语句语句 前面分支结构中已讲过，break语句可控制流程跳转出switch结构，继续执行switch语句之后的语句。实际上，在for、while和do-while循环结构中，break语句还可以用来从循环体内跳出循环体，即提前结束循环，继续执行循环后面的语句。通常break语句总

17、是与if语句联在一起，即满足一定条件时便跳出循环。【例5.9】在循环体中使用break语句演示示例。main()intj,s;s=0;for(j=1;j10)break;printf(“s=%dn”,s);程序运行如下：s=1s=3s=6s=10s=15注意:1)只能在循环体内和switch语句中使用break语句，对if-else的条件语句不起作用。2)在多层循环中，一个break语句只向外跳出一层。C语言程序设计与数据结构2.continue语句语句continue语句的作用是结束本次循环，即跳过循环体中剩余的语句而转入下一次循环条件的判定与执行。continue语句只用在for、whil

18、e、do-while等循环体中，常与if条件语句一起使用。应注意的是：执行continue语句并没有使整个循环终止，而是只结束本次的循环，并不跳出循环体。【例5.10】输出100200之间不能被9整除的数。main()intn;for(n=100;n=200;n+)if(n%9=0)continue;printf(“%dt”,n);当n能被9整除时，执行continue语句结束本次循环(即跳过printf函数)，只有当n不能被9整除时才执行printf函数。continue语句和break语句的区别是：continue语句只是结束本次循环，并回到循环入口处判断循环条件是否成立；而break语句则是终止循环，不再判断执行循环的条件是否成立。C语言程序设计与数据结构【例5.11】以下程序的输出结果是 。main()inta,b;for(a=1,b=1;a=10)break;if(b%3=1)b+=3;continue;printf(“%dn”,a);A)101B)6C)5D)4正确答案为：DC语言程序设计与数据结构