C语言第5章循环结构程序设计

第五章循环结构程序设计§5.1概述前面已介绍了顺序结构,选择结构，本章介绍循环结构。如:sum=1+2+3+…+100;,i1002i实际问题:一组重复执行的语句。则用循环结构解决。C语言用四种形式循环2.do-while语句3.For语句4.break、continue和goto语句1.While语句§5.2while语句while语句在C语言中用得比较多，它是通过判断循环控制条件是否满足来决定是否继续循环，又称“当型”循环。1.形式:while(表达式)循环体语句2.执行过程:先判断表达式的值。若0.则执行其后面的语句,否则while执行完毕。专门的当型循环语句––while语句3.流程图:表达式语句0=0下一语句将上述例子用while语句写出while(i=100){sum+=i;i++;}语句中应有使表达式=0的语句。否则会出现无限循环–––死循环。注:while后面的语句一般为复合语句,即：加{}我们来看下面的例子例5.1写一个程序，输入一个班学生的成绩，求全班的平均成绩。分析：输入成绩、计算平均成绩都是一个重复性过程，因此可以用循环语句来实现。在这里，我们并不知有多少个学生，也就是说不知循环到底有多少次，但考虑到成绩没有负数，这样就可以把循环条件定为：每当输入的分数大于等于0时就继续输入成绩；输入的分数小于0时就停止输入。解题步骤如下：(1)输入一个分数(2)当“分数＞=0”时，做下列工作：①累计总分；②人数加一；③输入下一分数；(3)重复第(2)步，直到“分数＜0”。程序：#includestdio.hmain(){floatscore,average=0;/*average存放平均成绩，初值为0*/intn=0;/*n用来存放学生数，初值为0*/scanf(″%f″,&score);/*输入第一个学生的分数*/while(score=0){average+=score;/*average先用来放总分*/n++;/*学生数增一*/scanf(″%f″,&score);/*输入下一个学生的分数*/}if(n!=0)average=average/n;/*求平均成绩，average*/printf(″%6.2f″,average);/*输出平均成绩average,保留两位小数*/}在使用while语句的时候，我们要注意以下两个问题：(1)循环体如果包含一个以上的语句，应该用花括号括起来，以复合语句的形式出现。如果不加花括号，则while语句的范围只到while后面的第一个分号处。比如上例中，while语句中如无花括号，则while语句范围只到“average+=score;”。(2)在循环体中应有使循环趋向于结束的语句。比如上例中，循环结束的条件是“score=0”，那么当我们把这个班的成绩全部输入完后，一定要输入一个负数，才能使程序往下执行。(3)循环体语句有可能一次也不执行。比如说上例中，当第一次输入的分数就为负数时，则循环体一次也不执行。§5.3do…while语句do-while语句的特点是：先执行循环体中的语句，再通过判断表达式的值来决定是否继续循环，循环条件的测试是在循环的尾部进行的。它是一种专门的“直到型”循环语句。它的一般形式为:do循环体语句while(表达式);语句表达式0=03.流程:对于例5.1用do-while语句编写程序如下：#includestdio.hmain(){floatscore,average=0;intn=0;do{/*不进行判断，先进入循环*/scanf(″%f″,&score);/*输入学生的分数*/if(score=0){average+=score;n++;}}while(score=0);/*表达式为非0，则继续*/if(n!=0)average/=n;/*求平均成绩，average*/printf(″%6.2f″,average);/*输出平均成绩average,保留两位小数*/}例5.2编程序求1+3+5+7+9+…这样的数之和。如果累加数大于750时，则程序终止并输出结果。main(){inti=1,sum=0;while(sum=750){sum=sum+i;i=i+2;}printf(\n%d,sum);}例5.3用do-while语句求1至1000之间满足“用3除余2，用5除余3，用7除余2”的数，且一行只打印五个数。分析：判断一个数被另一个数除，用取模运算%。三个条件是“与”的关系。一行打印五个数，可以通过计数到5再回车换行。程序代码如下：#includestdio.hmain(){inti=1,j=0;do{if(i%3==2&&i%5==3&&i%7==2){printf(″%4d″,i);j=j+1;if(j%5==0)printf(″\n″);}i=i+1;}while(i1000);}注意：1、do-while语句的循环体语句至少要被执行一次，因为它是进入循环后再判别表达式。而while语句却是首先判别表达式，如果表达式值为0，则一次循环也不执行。2、循环控制变量必须在循环体内有所改变，才能使while和do-while语句的循环控制条件表达式的值不断改变，直至循环结束。否则会造成死循环。例如：i=1;while(i=100)putchar(′*′);i++;这个循环永远不会结束，因为“i++；”语句不属于循环体中的语句，循环控制变量i没有在循环体内被改变。程序应该作如下改变：i=1;while(i=100){putchar(′*′);i++;}这条循环语句执行的结果是输出100个“*”。还可以将它改成do-while语句：i=1;do{putchar(′*′);i++;}while(i=100);大家可以看到，对于同一个问题，既可以用while语句处理，也可以用do-while语句处理。那么，它们到底有什么区别呢？while语句与do…while语句的区别:当第一次执行时，若表达式=0时,则while语句与dowhile有所不同,dowhile执行一次后面的语句,而while不执行。§5.3for语句1.一般形式首先计算表达式1,接着执行表达式2,若表达式2的值0,则执行语句,接着计算表达式3,再判断表达式2的值.依此重复下去,直到表达式2的值=0(假)。for语句是C语言中最有特色的循环语句，使用最为灵活方便。for(表达式1;表达式2;表达式3)循环体语句2.流程:计算表达式1求表达式2值语句计算表达式3=0(假)0(真)2.执行过程(1)先求解表达式1。(2)求解表达式2，若其值为真(值非0)，则执行for语句中指定的循环体语句，然后执行下面第(3)步。若为假(值为0)，则结束循环，转到第(5)步。(3)求解表达式3。(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。用for语句写出上述例子for用while代替的流程表达式1;while(表达式2){语句表达式3;}for(i=1;i=100;i++)sum+=i;for语句完全可以用while代替,但for直观、简单、方便for语句中的各表达式含义(1)表达式1：初值表达式，用于在循环开始前，为循环变量设置初始值。(2)表达式2：循环控制逻辑表达式，它控制循环执行的条件，决定循环次数。(3)表达式3：循环控制变量修改表达式，定义了循环一次，循环控制变量的变化情况。注意：①表达式1，表达式2，表达式3必须用分号隔开②只要条件为真，for循环就一直执行，一旦条件变为假，程序就从紧跟在for循环后面的语句重新开始执行。循环体语句：被重复执行的语句。下面通过一个例子来看for语句的执行过程。例5.4在屏幕上打印1到100的数字。当然解决这个问题我们可以用100个printf语句实现，但当要打印的数字量很大时，采用这种方式显然是不合适的，我们可以用for循环语句来实现。程序如下：#includestdio.hmain(){intx;for(x=1;x=100;x++)printf(″%d″,x);}在这个程序中，x经初始化置为1，因为x小于100，调用printf语句x+1，并且测试x，看其是否仍然小于或等于100。重复进行这个过程，直到x大于100，循环结束。在这个例子中，x是循环控制变量：循环每重复一次x发生变化，并对x进行检查。例5.5写程序计算s=1+2+3+…+100分析：此题可用循环语句来编写程序，循环控制变量i从1增加到100。设s的初值为0，则循环体为：s=s+i;/*i=l，2，…,100*/程序：#includestdio.hmain(){ints＝0,i;for(i＝l;i100;i++)s=s+i;/*循环体语句*/printf(″s＝%d″,s);}上面程序中，for语句的执行过程为：①计算表达式1“i＝l；”，得到循环控制变量的初值；②求解表达式2，若表达式2的值为零(当x＞100)，则结束for循环；③执行循环体语句“s＝s+i;”；④求解表达式3，“i++；”，然后转向步骤②。对于for循环，有一点非常重要，即条件测试永远是在循环开始时进行，如果在循环开始时条件为假，那么循环体语句就不会被执行。如：inti=10;for(k=10;k!=i;k++)printf(″%d″,k);printf(″%d″,k);在这个循环程序段中，循环开始时，由于i=k，所以根本不会执行，正是由于条件表达式取值为假，循环体语句和循环的增量部分都不执行，因此，k一直为10，最后屏幕上输出的数字也是10。例5.6写程序计算s=1-3+5-7…-99+101。这个例子也可看成是数的累加，但与上面的例子稍有差别，就是相加的数一个为正数，一个为负数。程序代码如下：#includestdio.hmain(){inti,t=1,s=0;for(i=1;i=101;i+=2){t=t*i;s=s+t;t=(-t)/i;/*正1，负1交叉*/}printf(″%d\n″,s);}for语句与while语句的比较for语句等价于下列语句序列：表达式1;while(表达式2){语句；表达式3；}相比之下，for语句显得结构整齐、紧凑、清晰。for语句的变形1.表达式的省略如果在for语句之前给循环变量赋了初值，则表达式1可以省略，但其后的分号不可省略。对于例5.2,其循环语句可以写成如下形式：i=1;/*在for语句之前给循环变量赋初值*/for(;i＝100;i++)s=s+i；如果省略表达式3，则应在for语句的循环体内修改循环控制变量。例如：for(i＝1;i＝100;){s＝s+i;i++;/*修改循环控制变量*/}如果表达式1和表达式3都省略，则for语句就相当于while语句。例如：i＝l;/*for语句之前给循环变量赋初值*/for(;i＝100;){s＝s+i;i++;/*修改循环控制变量*/}就相当于：i=1;while(i=100){s=s+i;i++;｝如果三个表达式都省略，则for是无循环终止条件的循环，因此有可能形成无限循环，如下例所示：for(;;)printf(″Iwillrunforever.\n″);实际上，for(;;)语句也不能保证一个循环无限进行，当在循环体中遇到break语句时，将立即引起循环退出。例如：i＝l;for(;;){s＝s+i;i++;if(i100)break;/*如果i100，则退出循环*/}2.for语句中的逗号表达式逗号运算符的主要应用就是在for语句中。for语句中的表达式l和表达式3可以是逗号表达式，特别是在有两个循环变量参与对循环控制的情况下。若表达式1和表达式3为逗号表达式，将使程序显得非常清晰。例如：#includestdio.hmain(){inti,j;for(i＝1,j＝10;i＝j;i++,j--)printf(″i=%d,j=%d\n″,i,j);}运行结果是：i＝1，j＝l0i＝