第 3 章迭代计算

第3章迭代计算 ---循环结构

主要内容 • while循环控制 • do-while循环控制 • for循环控制 • 循环结构中的跳转语句 • 循环的嵌套 • 循环结构程序设计举例

3.1 while循环控制 • 语句一般格式 while （表达式）语句 ; • 一般为关系表达式或逻辑表达式，也可以是C语言其他类型的合法表达式 • 用来控制循环体是否执行 • 称为内嵌语句，可以是基本语句、控制语句，也可以是复合语句 • 是循环重复执行的部分

功能： 流程图 N-S结构图表达式非0? N Y 语句当表达式为真语句 • 计算表达式的值，为非0（逻辑真）时，重复执行内嵌语句，每执行一次，就判断一次表达式的值，直到表达式的值为0 时结束循环，转去执行while后面的语句。循环控制条件循环体

【例】编写程序，求100个自然数的和 即：s=1+2+3+ … +100 思路：寻找加数与求和的规律加数i——从1变到100，每循环一次，使i增1，直到i的值超过100。i的初值设为1。求和——设变量sum 存放和，循环求sum=sum+i，直至i超过100。

算法和程序： i=1，sum=0 当i <= 100 sum=sum+i i++ 输出sum #include <stdio.h> void main( ) { int i,sum; while (i<=100) sum=sum+i; i++; printf("sum=%d\n",sum); } i=1; sum=0; { } i: 循环控制变量 sum: 累加器程序输出结果： sum=5050

注意： • 如果while的 (表达式) 值为0，则循环体一次也不执行(例如当i的初值=101) 。 • 在循环体中必须有使循环趋向结束的操作，否则循环将无限进行（死循环）。 • 在循环体中，语句的先后位置必须符合逻辑，否则会影响运算结果。思考程序段的输出？ …… while (i<=100) { i++; sum=sum+i; }

注意（续）： • 为了保证循环正常运行，应该特别注意： • 循环控制条件的描述 • 控制条件的初始状态（初始值） • 循环体内部对控制条件的影响

3.2 do-while语句 • 语句一般格式 do 语句 while （表达式）； • 功能： • 先执行内嵌语句（循环体），之后计算表达式的值，不为0（逻辑真）时，再执行循环体并判断条件，直到表达式的值为 0 结束循环，转去执行while下面的语句。

do-while循环的算法 流程图循环体 N Y 表达式非0？ { int i=1,sum=0; do { sum=sum+i; i++; } while (i<=100); } 用do-while语句求100个自然数的和

说明： • while和do-while都能实现循环控制，while结构程序通常都可以转换成do-while结构 • 区别： • do- while 语句先执行循环体再判断条件，循环体至少执行一次； • while 语句先判断条件再执行循环体，循环体有可能一次也不执行 • do—while循环体中一定要有能使表达式值趋于0的操作(如i++)，否则会出现死循环。

比较下面2个程序的输出结果 #include <stdio.h> void main() { int a=0; while (a<0) a++; printf("%d",a); } #include <stdio.h> void main() { int a=0; do { a++; } while (a<0) ; printf("%d",a); }

do-while语句的简单应用 定义m、n、r m<n T F m和n交换 r=m%n m=n n=r 当r != 0时输出最大公约数m 【例】用辗转相除法求m和n的最大公约数

算法和程序： #include <stdio.h> void main( ) { int m,n,r; scanf("%d, %d",&m,&n); if (m<n) { r=m; m=n; n=r; } do { r=m%n; m=n; n=r; }while(r!=0); printf("%d\n",m); }

3.3 for语句 • 语句一般格式 for (表达式1;表达式2;表达式3) 语句; 循环控制条件循环体循环初始条件 • 功能： • 计算表达式1的值，再判断表达式2，如果其值为非0（逻辑真），则执行内嵌语句(循环体)，并计算表达式3；之后再去判断表达式2，一直到其值为0时结束循环，执行后续语句。

for语句的算法 流程图 N-S结构图计算表达式1 for (表达式1;表达式2;表达式3) 语句表达式2 为真? N Y 语句计算表达式3 例如： { int i,sum; sum=0; for ( i=1; i<=100; i++) sum=sum+i; printf("sum=%d\n",sum); } 可部分或全部省略，但“;”不可省略

省略for语句的表达式 ⑴ 表达式1、2、3全省略，即： for ( ; ; ) 就等同于：while (1)，会无限循环（死循环） ⑵ 省略表达式1和表达式3，即： • for（；表达式2；） • 就等同于：while（表达式2 ） ⑶ 省略表达式2，即： • for（表达式1；；表达式3） • 就等同于：表达式1; while(1)｛…表达式3;｝注意：在省略某个表达式时，应在适当位置进行循环控制的必要操作，以保证循环的正确执行

例如： ⑴ i=1; for ( ; i<=100; i++) sum+=i； ⑵ for (i=1; ; i++) { … if(i>100)… …} ⑶ for (i=1; i<=100; ) {…i++; … } ⑷ i=1; for ( ; ; ) { … if(i>100) … i++; … }

说明： • 所有用 while语句实现的循环都可以用for语句实现。 • for(表达式1；表达式2 ；表达式3) 语句；等价于：表达式1； while （表达式2） {语句；表达式3； }

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