第5章 循环结构程序设计

第5章循环结构程序设计为什么需要循环控制while语句do~while语句for语句循环嵌套辅助控制语句循环结构程序设计举例循环结构基本思想------重复解决大量类同的计算处理.(只需编写少量的语句,计算机便可重复它执行许多次)实现语句:For语句while语句do…while语句为什么需要循环控制？如:计算n!,n由键盘输入n!=1*2*3*4*...*n顺序程序设计语句:fac=1;i=2;fac=fac*i;{1*2}i=i+1;{i=3}fac=fac*i;{1*2*3}i=i+1;{i=4}fac=fac*i;{1*2*3*4}i=i+1;...{i=n}改写成FOR语句:fac=1;for(i=2;i=n;i++)fac=fac*i;{循环体}特点:简洁,清晰易读,高速注意:循环结构的重复不是简单机械的重复,每次重复都有新的内容while语句一般形式：while(表达式)循环体语句；执行流程：表达式循环体假(0)真(非0)while特点：先判断表达式，后执行循环体#includestdio.hmain(){inti,sum=0;i=1;while(i=100){sum=sum+i;i++;}printf(%d\n,sum);}循环初值循环终值循环变量增值循环条件循环体例用while循环求∑n。n=1100问题:1.循环次数?(终值-初值)/步长+12.最后一次循环控制变量i的值?循环结束后,控制变量i的值?说明：循环体有可能一次也不执行循环体可为任意类型语句循环体包含一个以上的语句，要用{}括起循环体中应有趋向于结束的语句下列情况，退出while循环条件表达式不成立（为零）循环体内遇break,return,goto无限循环:while(1)循环体;例显示1~10的平方。#includestdio.hmain(){inti=1;while(i=10){printf(%d*%d=%d\n,i,i,i*i);i++;}}运行结果：1*1=12*2=43*3=94*4=165*5=256*6=367*7=498*8=649*9=8110*10=100do~while语句一般形式：do循环体语句；while(表达式);执行流程：do循环体表达式假(0)真(非0)while特点：先执行循环体，后判断表达式说明：至少执行一次循环体do~while可转化成while结构表达式循环体假(0)真(非0)循环体While循环#includestdio.hmain(){inti,sum=0;i=1;do{sum+=i;i++;}while(i=100);printf(%d\n,sum);}例用do~while循环求∑n。n=1100while和do~while比较#includestdio.hmain(){inti,sum=0;scanf(%d,&i);do{sum+=i;i++;}while(i=10);printf(%d\n,sum);}#includestdio.hmain(){inti,sum=0;scanf(%d,&i);while(i=10){sum+=i;i++;}printf(%d\n,sum);}循环体可能一次也不执行循环体至少执行一次输入:11结果:0输入:3结果:52输入:3结果:52输入:11结果:11for语句一般形式：for(表达式1;[表达式2;[表达式3)循环体语句；for(循环变量赋初值；循环条件；循环变量增值){循环体语句；}for语句一般应用形式：for(i=1;i=100;i++)sum+=i;for(i=100;i=1;i--)sum+=i;for语句一般形式：for(表达式1;[表达式2;[表达式3)循环体语句；执行流程：表达式2循环体假(0)真(非0)for表达式1表达式3例6用for循环求∑n。n=1100#includestdio.hmain(){inti,sum=0;for(i=1;i=100;i++)sum+=i;printf(%d\n,sum);}说明：for语句中表达式1,表达式2,表达式3类型任意，都可省略，但分号；不可省。表达式1可以是设置循环变量的赋值表达式，也可以是与循环变量无关的其他表达式。如：for(sum=0,i=1;i=100;i++)sum=sum+i;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。for(i=0,j=100;i=j;i++,j--)k=i+j;无限循环:for(;;)for语句一般形式：for([表达式1;[表达式2;[表达式3])循环体语句；说明：for语句可以转换成while结构表达式1;while(表达式2){循环体语句；表达式3;}for语句一般形式：for([表达式1;[表达式2;[表达式3])循环体语句；例：#includestdio.hmain(){inti;for(i=0;i10;i++)putchar(‘a’+i);}运行结果：abcdefghij例：#includestdio.hmain(){inti=0;for(;i10;i++)putchar(‘a’+i);}例：#includestdio.hmain(){inti=0;for(;i10;)putchar(‘a’+(i++));}例：#includestdio.hmain(){inti=0;for(;i10;putchar(‘a’+i),i++);}例循环的嵌套三种循环可互相嵌套,层数不限外层循环可包含两个以上内循环,但不能相互交叉嵌套循环的跳转可以从循环体内跳到循环体外，提前结束循环。禁止：从外层跳入内层跳入同层的另一循环(1)for(;;){……for(;;)……}(3)do{……do{……}while();…...}while();(4)while(){……do{……}while();…….}(5)for(;;){……do{……}while();……while(){……}…...}(2)while(){……while(){……}…...}嵌套循环的执行流程(先内后外）for(i=1;i=10;i++){……for(j=1;j=20;j++){……}……}外循环内循环例循环嵌套，输出九九表。1234567891234567892468101214161836912151821242791827364554637281……………..ij#includestdio.hmain(){inti,j,num=0;for(i=1;i10;i++)printf(%4d,i);printf(\n---------------------------------------\n);for(i=1;i10;i++)/*i控制行的变化*/for(j=1;j10;j++)/*j控制每行输出9列*/{printf(%4d,i*j);num=num+1；if(num%9==0)printf(\n);/*9个为1行输出*/}}例循环嵌套，输出九九表。#includestdio.hmain(){inti,j;for(i=1;i10;i++)printf(%4d,i);printf(\n---------------------------------------\n);for(i=1;i10;i++)/*i控制行的变化*/for(j=1;j10;j++)/*j控制每行输出9列*/printf((j==9)?%4d\n:%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)?%4d\n:%4d,i*j);外循环内循环•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语句之外的任何其它语句之中表达式……break;……假(0)真(非0)whiledo……break;…...表达式假(0)真(非0)while表达式2……break;…...假(0)真(非0)for表达式1表达式3switch表达式语句组1break;语句组2break;语句组nbreak;语句组break;…...const1const2constndefaultcase例：输出圆面积，面积大于100时停止。#definePI3.14159main(){intr;floatarea;for(r=1;r=10;r++){area=PI*r*r;if(area100)break;printf(r=%d,area=%.2f\n,r,area);}}例例:小写字母转换成大写字母,直至输入非字母字符#includestdio.hmain(){inti,j;charc;while(1){c=getchar();if(c='a'&&c='z')putchar(c-'a'+'A');elsebreak;}}例continue语句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仅用于循环语句中表达式……continue;……假(0)真(非0)while真(非0)do……continue;…...表达式假(0)while表达式2……continue;…...假(0)真(非0)for表达式1表达式3例把100~200之间的不能被3整除的数输出。#includestdio.hmain(){intn;for(n=100;n=200;n++){if(n%3==0)continue;printf(“%d”,n);}printf(“\n”);}例求输入的十个整数中正数的个数及其平均值。#includestdio.hmain(){inti,num=0,a;floatsum=0;for(i=0;i10;i++){scanf(%d,&a);if(a=0)continue;num++;sum+=a;}printf(“num:%dsum:%6.0f\n,num,sum);printf(“average:%6.2f\n,sum/num);}例1、累加和累乘2、递推法（迭代法）3、判断素数4、字符处理5、穷举法（枚举法）6、求最大公约数和最小公倍数循环应用——常用算法综合举例1、累加和累乘累加：在原有和的基础上每次再加一个数。如：求1到100的累加（平方）和累乘：在原有积的基础上每次再乘一个数。如：求n的阶乘。例#includestdio.hmain(){intn,i;longfac;scanf(%d,&n);fac=1;for(i=2;i=n;i++)fac=fac*i;printf(%ld\n,fac);}2、递推法（迭代法）利用已知或推导得出的递推或迭代公式，反复用旧值递推出新值，并用新值去取代旧值的过程。经过多次迭代，可递推出所需的值。如:求阶乘累加多项式的值求平方根用迭代法求方程的根……程序综合举例分子s：1，-1，1，-1…分母n：1，3，5，7,...某项:t=s/n递推公式：s=-s；n=n+2；t=s/n；累加各项可得π/4的值。（用循环解决:pi=pi+t）为止最后一项的绝对值小于的近似值，直到公式求用61071513114--+-=pp+…例控制条件:|t|=0(t表示某项)循环体:累加各项计算下一项分析:pi=pi+tn=n+2s=-st=s/n程序综合举例t=1,pi=0,n=1.0,s=1当|t|=1e-6pi=pi+tn=n+2s=-st=s/npi=pi*4输出pi为止最后一项的绝对值小于的近似值，直到公式求用61071513114--+-=pp+…例算法:/*例*/