第六章 循环控制

1. 第六章 循环控制 §6.1 概述 前面已介绍了顺序结构,选择结构，本章介绍循环结构。 实际问题:一组重复执行的语句。 sum=1+2+3+…+100; 如:

2. 则用循环结构解决。 C语言用四种形式循环 1.if语句与goto语句 2.while 语句 3.do …while 语句 4.for语句

3. §6.2 goto语句及与if语句构成循环 1. goto语句 形式: goto 标号; 功能: 无条件转向标号处。 标号：用标识符命名。 2. 与if构成循环. 例6.1: 求

4. main ( ) { int i, sum=0; i=1; loop:if (i<=100) { sum=sum+i; i++; goto loop;} printf("%d", sum); } 运行结果如下： 5050

5. §6.3 while语句 为了使程序的结构化功能强,应尽量少用goto语句。 专门的当型循环语句––while语句 1. 形式: while (表达式)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。

6. 表达式 =0 0 语句 下一语句 3.流程图: 将上述例子用while语句写出 例6.2 while (i<=100) { sum+ =i;//sum=sum+i i++; }

7. 注: while后面的语句一般为复合语句, 即：加{ }  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。

8. 语句 0 表达式 =0 §6.4 do …while语句 一种专门的“ 直到型” 循环语句。 1. 形式: do语句while(表达式);注，其后有分号 2. 执行过程: 先执行语句,再判表达式的值,若0,再执行语句,否则结束循环 3. 流程:

9. main ( ) { int i, sum=0; i=1; do { sum=sum+i; i++; } while (i<=100); printf("%d",sum); } 例6.3 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。 因此，do …while语句又叫做非0次循环语句。例P109 6.4

10. §6.5 for语句 一种形式更为灵活的循环语句。 1. 形式 for(表达式1; 表达式2; 表达式3)语句 2.执行过程 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)。

11. 计算表达式1 =0(假) 求表达式2值 0(真) 语句 计算表达式3 结束for语句 3.流程:

12. 用for语句写出上述例子 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用while代替的流程 表达式1; while(表达式2) { 语句 表达式3; }

13. 4. for语句的几种特例  可以省略表达式1, 但须保留分号;这时在for之前就得赋值给循环变量; 例: 任意输入两个整数a, b，求 main ( ) { int i, j, a, b, sum; printf ("please input two number!\n"); scanf ("a=%d, b=%d", &a, &b); i=a; j=b; if (a>b) {i=b; j=a;} for (; i<=j; i++) sum=sum+i; printf (" \n sum=%d", sum); }

14. 表达式2一般不可省略,否则为无限循环 例: for (i=1; ; i++) sum=sum+i; 相当于条件永真、永不为0，若用while表示 相当于:while (1) { sum=sum+i; i++; }

15. 表达式3亦可省略,但在循环体中须有语句修改循环变量;以使表达式2在某一时刻为0而正常结束循环。表达式3亦可省略,但在循环体中须有语句修改循环变量;以使表达式2在某一时刻为0而正常结束循环。 例: for (sum=0,i=1;i<=100;) { sum=sum+i; i++; }

16. 若同时省略表达式1,表达式3，则相当于while(表达式2)语句。若同时省略表达式1,表达式3，则相当于while(表达式2)语句。 例: for (; i<=100;) {sum+=i; i++;} 相当于while (i<=100) { sum+=i; i++; }

17. 三个表达式均省略 即for(;;)语句则相当于while(1)语句. 表达式1、表达式3可以是逗号表达式,以使循环变量值在修改时可以对其它变量赋值。 如for (sum=0,i=1;i<=100;i++,i++) 相当于：sum=0; for (i=1;i<=100;i=i+2)

18. 表达式2可以是关系表达式,也可以是数值表达式或字符表达式。只要值0.即执行循环体.表达式2可以是关系表达式,也可以是数值表达式或字符表达式。只要值0.即执行循环体. 例:for (i=0; (c=getchar( ))!='\n'; i+=c);

19. §6.6循环的嵌套 与其它语言一样,当循环体中又包含了另一个完整的循环语句时–––嵌套。 C有三种循环语句,均可以相互嵌套: while ( ) {… while ( ) {… } } for (; ;) { … while ( ) { } do { } while ( ); … } 均为正确的嵌套。

20. while ( ) { … while ( ) { }… } for (; ; ) { for (; ; ) {… } } 会理解为正确的形式；但要注意语句的包含关系。

21. §6.7几种循环的比较 • 对于同一问题, 四种循环可相互替代。但不提倡用goto. • for循环功能强于while, do…while.但若不是明显地给出循环变量初终值(或修改条件),则应用while 或do …while.以增强程序的结构化和可读性。 • 要防止无限循环——死循环。 • 循环过程中,为了结束本次循环或跳出整个循环。分别要用到continue和break语句。

22. §6.8break语句和contiune语句 6.8.1 break语句 问题: 计算圆的面积r2, 半径取1, 2, 3, 4…,当面积>100时结束。 #define PI 3.14159 main() {… for（r=1; r<=10; r++) {area=PIrr; if (area>100) break；} printf ("%f", area); }

23. 从结构化程序要求出发,用break,退出循环,进入for语句的下一条语句。从结构化程序要求出发,用break,退出循环,进入for语句的下一条语句。 注: break只能用于循环语句和switch语句。

24. 6.8.2 continuce语句 问题: 编写程序,打印100~200中不能被3整除的数。 main( ) { int n; for (n=100; n<=200; n++) if (n%3!=0) printf("%d", n); }

25. 换一种方式: main( ) { int n; for (n=100; n<=200; n++) {if (n%3==0) continue; printf ("%d", n); } } continue语句起了结束本次循环的作用。

26. t=1,pi=0,n=1,s=1 当|t|>=10-6 pi=pi+t n=n+2 s=-s t=s/n pi=pi*4 输出pi §6.9程序举例 例6.6:用/4=1-1/3+1/5-1/7+…公式求的近似值，直到最后一项的绝对值小于10-6为止。 变量说明： s作分子，控制符号变化 n作分母，奇数序列 t=s/n，第i项值 pi先存放/4，再存放值

27. 程序如下: #include <math.h> main() { int s;//做分子，取符号 float n,t,pi;//n做分母，t=s/n t=1;pi=0;n=1.0;s=1; while((fabs(t))>1e-6) { pi=pi+t; n=n+2; s=-s; t=s/n; } pi=pi*4; printf("pi=%10.6f\n",pi); }

28. 例6.7:求Fibonacci数例: 1, 1, 2, 3, 5, 8, …前40个数。 规律:F1=1, F2=1 Fn=Fn – 1 + Fn – 2 (n>2) 程序要点：  f1=f1+f2; f2=f2+f1; 交替的结果正好为一序列  每输出4个数时换行。

29. f1=1, f2=1 for i=1 to 20 输出f1, f2 f1=f1+f2 f2=f2+f1 程序如下: main ( ) { long int f1, f2; int i; f1=1; f2=1; for (i=1; i<=20; i++) { printf(%12ld %12ld ", f1, f2); if (i%2= =0) printf("\n "); f1=f1+f2; f2=f2+f1; } }

30. 运行结果为： 1 5 34 233 1597 10946 75025 514229 3524578 24157817 1 8 55 377 2584 17711 1211393 832040 5702887 39088169 2 13 89 610 4181 28657 196418 1346269 9227465 63245986 3 21 144 987 6765 46368 317811 2178309 14930352 102334155

31. 例6.9.求100~200的素数. 判一个数m是否为素数的方法: 的整数去除它时均不能除尽, 当用2, 3, … 则为素数。 每打印10个数,换一次行。

32. 程序如下： #include <math.h> main() { int m, k, i, n=0; for (m=101; m<=200; m=m+2)//只判断奇数 { if ( n%10==0) printf("\n"); k=sqrt(m); for (i=2; i<=k;i++) if (m%i==0) break; if (i>=k+1) {printf("%d ",m); n=n+1;} } }

33. 运行结果如下： 101 103 107 109 113 127 131 137 139 149 151 157 163 167 173 179 181 191 193 197 199

34. 例6.10:译密码。 规律:将输入的字母变成其后的第4个字母。 如，输入China! 译为Glmre！ 程序要点：字符的ASCII码值+4； 若为WXYZ或wxyz之一，需转换为ABCD或abcd之一 if((c>=‘a’&&c<=‘z’)||(c>=‘A’&&c<=‘Z’)) {c=c+4; if(c>’Z’&&c<=’Z’+4||c>’z’) c=c-26; }

35. 程序如下: #include<stdio.h> main ( ) { char c; while((c=getchar())!=‘\n’) {if((c>=‘a’&&c<=‘z’)||(c>=‘A’&&c<=‘Z’)) {c=c+4; if(c>’Z’&&c<=’Z’+4||c>’z’) c=c-26; } printf(“%c”,c); } }

36. 循环控制应用 一、统计与计数问题 方法：计数变量c的初值为0,每输入一个数据，进行必要判断后，若输入的数据满足统计条件，则计数变量c自加1，这样当对所有输入进行判断后，计数变量c的值就是统计的结果。

37. 例：输入若干非0实数，直到输入0时停止，要求输入的实数最多不超过20个，统计其中正数的个数，负数的个数。例：输入若干非0实数，直到输入0时停止，要求输入的实数最多不超过20个，统计其中正数的个数，负数的个数。 分析： 设三个计数变量： n－统计输入的数据总个数(为什么有必要？)posn－统计正数的数目negn－统计负数的数目

38. #include<stdio.h> #include<math.h> void main() { int n,posn,negn;double a; n=0; posn=0; printf("Input real numbers:\n"); scanf("%lf",&a); while(fabs(a)>=1e-6&&n<20) { if(a>1e-6) posn++; n++; scanf("%lf",&a); } negn=n-posn; printf("posn=%d,negn=%d\n",posn,negn); }

39. 二、数列求和／求积：累加／累乘／递推法 1.基本累加／累乘问题 累加法：求和变量初值一般为0，每循环一次，求和变量自加一个数据，这样循环结束后，求和变量的值即为这些数据的和。 累乘法：累乘变量初值一般为1，每循环一次，累乘变量自乘一个数据，这样当循环结束的时候，累乘变量的值即为这些数据连乘的积。

40. 例：输入n个100分制成绩（用整型），计算并输出平均成绩，要求输出精确到两位小数。例：输入n个100分制成绩（用整型），计算并输出平均成绩，要求输出精确到两位小数。 #include <stdio.h>#define n 10void main() { double av=0; int score,i; printf(“Input %d int numbers:”,n); for(i=1;i<=n;i++) { scanf(“%d”,&score);av+=score; } av/=n; printf(“av=%.2f\n”,av);}

41. 例：　输入n,m,计算组合数P=C(n,m) 。

42. #include “stdio.h”void main(){ double p=1.0;int m,n,k; printf(“Input n,m:”); scanf(“%d%d”,&n,&m); if(n<0||m<0||m>n) { printf(“Input data aren’t correct.\n”); return; } if(n-m<m) m=n-m; /*这句有何作用?*/ for(k=1;k<=m;k++) p*=(double)(n-m+k)/k; /*此处为什么要强制类型转换?*/ printf(“c(%d,%d)=%.lf\n”, n,m,p);}

43. 三、字符图形 例：*号图形 (打印行数n由键盘输入)

44. 分析（2）号图形：从第1行打印到第n行,打印第i行时(i从1~n)，首先打印n-i 个空格;接着打印 i个*号；换行； 分析：（6）号图形：打印第i行(i 从1~n)时，首先打印i-1个空格；接着打印2(n-i)+1个*号;换行；　　

45. #include “stdio.h”void main() { int n,i,j; printf(“Input n=“); scanf(“%d”,&n); for(i=1;i<=n;i++) { for(j=1;j<=n-i;j++) putchar(‘‘); for(j=1;j<=i;j++) putchar(‘*’); printf(“\n”); } } /*打印(2)号图形*/

46. 例：“鸡翁一，值钱五，鸡母一，值钱三，鸡雏三，值钱一，百钱买百鸡，问翁母雏各几何？”(引自张邱建算经，公元五世纪)例：“鸡翁一，值钱五，鸡母一，值钱三，鸡雏三，值钱一，百钱买百鸡，问翁母雏各几何？”(引自张邱建算经，公元五世纪) 分析：设x,y,z分别表示鸡翁，鸡母，鸡雏的数目，则有 四、搜索(穷举求解) 上述方程属于不定方程，解并不唯一，因此，只能用搜索法对x,y,z的所有组合情况，测试满足条件的解。

47. #include “stdio.h”void main(){ int x,y,z; printf(“ Cock Hen chicken\n”); for(x=0;x<=20;x++) for(y=0;y<=33;y++) { z=3*(100-5*x-3*y); if(z>=0&&x+y+z==100) printf(“%8d%8d%8d\n”,x,y,z); }}

48. 例.输入两个自然数a,b，求它们的最大公约数与最小公倍数。例.输入两个自然数a,b，求它们的最大公约数与最小公倍数。 分析：设a,b的最大公约数为gcd(a,b),可用下式计算gcd(a,b),而最小公倍数＝a*b/gcd(a,b)。 五、数论有关问题 例如：gcd(24,32) =gcd(32,24) =gcd(24,8) =gcd(8,0)=8

49. #include “stdio.h”void main() /*两数求最大公约数与最小公倍数*/{ int a,b,t,m; printf(“Input a,b:”); scanf(“%d%d”,&a,&b); if(a<1||b<1) {printf(“Input isn’t correct.\n”); return; } m=a*b; while(b!=0) { t=a%b;a=b;b=t; } printf(“zdgys=%d,zxgbs=%d\n”,a,m/a);}

50. 课外学习 • 看书（reading) p106——121 • 思考题(exercise) 6.3、6.5 • 作业题(problem) 6.7、6.11 • 上机题一(project) 6.2、6.4、6.8 • 上机题二(project) 6.1、6.6、6.14