第五章 循环结构程序设计

1. 第五章 循环结构程序设计

2. 概述 • C语言可实现循环的语句： • 用goto 和 if 构成循环 • while 语句 • do ~ while 语句 • for 语句

3. while 假(0) expr 真(非0) 循环体 • while语句 • 一般形式： while(表达式) 循环体语句； • 执行流程：

4. 特点：先判断表达式，后执行循环体 • 说明： • 循环体有可能一次也不执行 • While语句中的表达式必须用圆括号括住 • 循环体可为任意类型语句 • 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;

5. 循环初值 循环变量增值 循环条件 循环终值 循环体 例 用while循环求 /*ch5_2.c*/ #include <stdio.h> main() { int i,sum=0; i=1; while(i<=100) { sum=sum+i; i++; } printf("%d",sum); }

6. /*ch5_2.c*/ #include <stdio.h> main() { int i,sum=0; i=0; while(i<100) {i++; sum=sum+i; } printf("%d",sum); }

7. 从键盘连续输入若干个字符（以回车换行为结束标志），统计字符个数（不含回车换行符）从键盘连续输入若干个字符（以回车换行为结束标志），统计字符个数（不含回车换行符） # include <stdio.h> main() { int t=0; char c; while((c=getchar())!=‘\n’) t++; printf(“number n=%d\n”,n); }

8. 练习1 判断下列程序段的输出结果 int x=0,s=0; while(!x!=0) s+=++x; printf(“%d”,x); 练习2 判断下面程序段的运行结果 a=1;b=2;c=2; while(a<b<c) {t=a; a=b; b=t; c--;} Printf(“%d,%d,%d”,a,b,c);

9. 练习3 运行结果： 1*1=1 2*2=4 3*3=9 4*4=16 5*5=25 6*6=36 7*7=49 8*8=64 9*9=81 10*10=100 /*ch5_21.c*/ #include <stdio.h> main() { int i=1; while(i<=10) { printf("%d*%d=%d\n",i,i,i*i); i++; } }

10. do 循环体 while 真(非0) expr 假(0) • do~while语句 • 一般形式： do 循环体语句； while(表达式); • 执行流程：

11. 循环体 While循环 假(0) expr 真(非0) 循环体 • 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 • While语句中的表达式必须用圆括号括住,后面要加一个分号 • do~while可转化成while结构

12. 例 用do~while循环求 /*ch5_3.c*/ #include <stdio.h> main() { int i,sum=0; i=1; do { sum+=i; i++; }while(i<=100); printf("%d",sum); }

13. 例 while和do~while比较 /*ch5_4.c*/ #include <stdio.h> main() { int i,sum=0; scanf("%d",&i); do { sum+=i; i++; }while(i<=10); printf("%d",sum); } main() { int i,sum=0; scanf("%d",&i); while(i<=10) { sum+=i; i++; } printf("%d",sum); }

14. 判断下列程序的输出结果： main() {int a=1,b=10; do {b-=a;a++;} while(b--<0); printf(“a=%d,b=%d”,a,b); }

15. 例:用下列公式计算π的值。 π/4=1-1/3+1/5-1/7+…+1/n(精度要求为|1/n|<10-6) 设：n —分母 s—符号分子 pi —累加器 t —存放某一项的值 #include<math.h> main() {float pi=0.0,n=1.0,s=1.0,t; do {t=s/n; 求当前项 pi=pi+t; 将当前项累加到pi中 s=s*(-1.0); 改变当前项的符号 n=n+2;} 产生下一个当前项的分母 while(fabs(t)>=1e-6); printf(“%f”,4*pi); }

16. for expr1 假(0) expr2 真(非0) 循环体 expr3 • for语句 • 一般形式： for([expr1] ;[ expr2] ;[ expr3]) 循环体语句； • 执行流程：

17. 例 用for循环求 #include <stdio.h> main() { int i,sum=0; for(i=1;i<=100;i++) sum+=i; printf("%d",sum); } • for语句一般应用形式： for(循环变量赋初值；循环条件；循环变量增值) { 循环体语句； } • for语句可以转换成while结构 expr1; while(expr2) { 循环体语句； expr3; }

18. 说明： (1) “循环变量赋初值”、“循环继续条件”和“循环变量增值”部分均可缺省，甚至全部缺省，但其间的分号不能省略。 (2) 当循环体语句组仅由一条语句构成时，可以不使用复合语句形式。 (3) “循环变量赋初值”表达式既可以是给循环变量赋初值的赋值表达式，也可以是与此无关的其他表达式(如逗号表达式)。例如： for(i=1;i<=100;i++)sum+=i; /*有关的赋值表达式*/ for(sum=0;i<=100;i++)sum+=i; /*无关的表达式(i在for之前赋值)*/ for(sum=0,i=1;i<=100;i++)sum+=i; /*逗号表达式*/ (4)“循环继续条件”部分是一个逻辑量，除一般的关系表达式或逻辑表达式外，也允许是数值或字符表达式。

19. 例：#include<stdio.h> main( ) { int i=0; for(;i<10;i++) putchar(‘a’+i); } 例：#include<stdio.h> main( ) { int i=0; for(i=0;i<10;i++) putchar(‘a’+i); } 例：#include<stdio.h> main( ) { int i=0; for(;i<10;) putchar(‘a’+(i++)); } 例：#include<stdio.h> main( ) { int i=0; for(;i<10;putchar(‘a’+i),i++) ; } 运行结果：abcdefghij

20. main() { int i,j,k; for(i=0,j=100;i<=j;i++,j--) { k=i+j; printf("%d+%d=%d\n",i,j,k); } } #include<stdio.h> main() { char c; for(;(c=getchar())!='\n';) printf("%c ",c); } #include <stdio.h> main() { int i,c; for(i=0;(c=getchar())!='\n';i+=3) printf("%c ",i+c); }

21. 循环结构的嵌套 若循环语句中的循环体内又完整地包含另一个或多个循环语句，称为循环嵌套。前面介绍的三种循环都可以相互嵌套。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。

22. 外循环 内循环 内循环 • 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 • 嵌套循环的执行流程 (1) while() { …… while() { …… } …... } (4) for( ; ;) { …… do { …… }while(); …… while() { …… } …... } (3) while() { …… do { …… }while( ); ……. } (2) do { …… do { …… }while( ); …... }while( );

23. main() {int i,b,k=0; for(i=1;i<=5;i++) {b=i%2; while(b-- >=0) k++; } printf(“%d,%d”,k,b); } 8,-2

24. 从键盘输入65 , 14 main() {int m,n; printf(“enter m,n:”); scanf(“%d,%d”,&m,&n); while(m!=n) { while(m>n) { m-=n; while(n>m)n-=m;} } printf(“m=%d\n”,m); }

25. i 1 2 3 1 9 j 2 4 6 2 18 6 3 9 27 3 4 8 4 36 12 5 5 10 45 15 12 54 6 6 18 63 7 14 7 21 72 16 24 8 8 9 9 18 81 27 …………….. 例 循环嵌套，输出九九表 /*ch5_5.c*/ #include <stdio.h> main() { int i,j; for(i=1;i<10;i++) printf("%4d",i); printf("\n---------------------------------------\n"); for(i=1;i<10;i++) {for(j=1;j<10;j++) printf（“%4d",i*j); printf(“\n”); } }

26. for(i=1;i<10;i++) {for(j=1;j<10;j++) printf（“%4d",i*j); printf(“\n”); } 外循环 i=1 假(0) i<10 内循环 真(非0) j=1 假(0) j<10 真(非0) printf j++ i++

27. 输出下列图形 main() {int i,j,k; for(i=1;i<=5;i++) {for(j=5;j>=i;j--) printf(“ ”); for(k=1;k<=2*i-1;k++) printf(“@”); printf(“\n”); } } @ @@@ @@@@@ @@@@@@@ @@@@@@@@@

28. 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

29. while do 假(0) …… break; …... expr 真(非0) …… break; …… while 真(非0) expr 假(0)

30. for switch expr expr1 case 假(0) expr2 const 1 const 2 const n default 真(非0) 语句组1 break; 语句组2 break; 语句组n break; 语句组 break; …... …… break; …... expr3

31. 例 break举例：输出圆面积，面积大于100时停止 #define PI 3.14159 main() { int r; float area; for(r=1;r<=10;r++) { area=PI*r*r; if(area>100) break; printf("r=%d,area=%.2f\n",r,area); } }

32. main() { int i,j,a=0; for(i=0;i<2;i++) {for(j=0;j<4;j++) {if(j%2) break; a++;} a++;} Printf(“%d\n”,a); } 4

33. while for do expr1 假(0) …… continue; …... expr 假(0) 真(非0) expr2 …… continue; …… 真(非0) while 真(非0) …… continue; …... expr 假(0) expr3 • 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

34. 例 求输入的十个整数中正数的个数及其平均值 /*ch5_12.c*/ #include <stdio.h> main() { int i,num=0,a; float sum=0; for(i=0;i<10;i++) { scanf("%d",&a); if(a<=0) continue; num++; sum+=a; } printf("%d plus integer's sum :%6.0f\n",num,sum); printf("Mean value:%6.2f\n",sum/num); }

35. 2 5 8 11 14 下面程序的运行结果是： #include <stdio.h> main() { int i=1; while(i<=15) if(++i%3!=2) continue; else printf(“%d”,i); }

36. 下列程序的运行结果是： main() {int i ; for(i=1;i<=5;i++) {if(i%2) printf(“*”); else continue; printf(“#”); } printf(“$\n”); }

37. 8 下面程序的运行结果是： #include <stdio.h> main() { int a,b; for(a=1,b=1;a<=100;a++) { if(b>=20) break; if(b%3==1) {b+=3; continue;} b-=5; } printf(“%d\n”,a); }

38. break和continue语句对循环控制的影响 continue语句和break语句的区别是：continue语句只结束本次循环，而不是终止整个循环的执行，而break语句则是结束整个循环过程，不再判断执行循环的条件是否成立。 循环嵌套时，break和continue只影响包含它们的最内层循环，与外层循环无关。

39. 程序举例 例一：计算1！+2！+3！+……+n！ 设变量： n--表达式中n k--循环变量 表示1、2…… sum1--存放某个数的阶乘值 sum2--存放累加和

40. 程序如下： main() { int k,n; long sum1=1,sum2=0; scanf(“%d”,&n); for(k=1;k<=n;k++) { sum1*=k; sum2+=sum1; } printf(“1!+2!+3!+…+%ld=%ld”,n,sum2); }

41. 1 5 34 233 1597 10946 75025 514229 3524578 24157817 1 8 55 377 2584 17711 121393 832040 5702887 39088169 2 13 89 610 4181 28657 196418 1346269 9227465 63245986 3 21 144 987 6765 46368 317811 2178309 14930352 102334155 f1=1,f2=1 for i=1 to 20 输出f1,f2 f1=f1+f2 f2=f2+f1 例 求Fibonacci数列：1，1，2，3，5，8，……的前40个数

42. 方法一： #include <stdio.h> 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; } }

43. 方法二： main() {long int p1=1,p2=1,n=2,t; printf("%12ld",p1); printf("%12ld",p2); do {t=p1+p2; p1=p2; p2=t; printf("%12ld",t); n++; if(n%4==0) printf("\n"); } while(n<40); }

44. ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ 例 译密码 例如 Hello,world! 译成密码：Lipps,asvph!

45. #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); } }