计算机设计语言（c语言）4ppt课件

4 循环结构程序设计,循环结构是结构化程序设计的基本结构之一。,4.1 蜡烛燃烧之谜,一、提出问题 蜡烛燃烧之谜。苏联著名数学家R.H.别莱利曼在他的书中记录了一道题目：蜡烛燃烧之谜。题目是这样的： 房间里电灯突然熄灭：保险丝烧断了！我点燃了书桌上备用的两支蜡烛，在烛光下继续工作，直到电灯修好。 第二天，需要确定昨晚断电共有多长时间。我当时没有注意昨晚断电的时间，也没有注意什么时间来的电。我也不知道蜡烛的原始长度。我只记得两支蜡烛是一样长的，但粗细不同，其中粗的一支能用5小时（完全用完），细的一支能用4小时。两支蜡烛都是经我点燃的新烛。我没有找到蜡烛的剩余部分,家里人把它扔掉了。 “残烛几乎都烧光了，不值得保留”。家里人这样回答。 “你还记得残余部分有多长吗？” “两支残烛不一样。一支残烛的长度等于另一支的4倍。” 我无法知道得更多了，只好根据以上资料，推算出停电的时间。,例如： x=y=1 ; while (y10) +y ; x+=y ; printf(“x=%d, y=%dn“, x, y);,4.1.2 while 语句,while 语句 用来实现“ 当型循环” 结构。 一般形式: while (表达式) 语句,“语句” 部分就是循环体， while循环 先判断表达式的值，后执行语句。 当“表达式”为 非0 值时执行该语句，直到“表达式”为 0 时跳出循环。,注意: 如果语句部分包含一个以上的语句，应该用复合语句 “ ” 的形式。 在循环体中应有使循环趋于结束的语句。,x=11, y=10,x=55, y=10,例 2 用 while 语句构成循环，求 1+2+3+.+100。,main() int i , sum=0; i=1; while (i=100) sum=sum+i; i+; printf(“%dn“sum); ,循环体中有两个语句，要用 括起来。 其中 i+ 是改变条件表达式值的语句。,4-2 从键盘输入一系列数，求其和，直至连续两次输入的数等于0为止。,#include void main() int n = 3; float x, y, s = 0; printf( “请输入第1个数：“); scanf(“%f“, ,4.2 do-while 语句,do-while 语句用来实现 “直到型” 循环结构。 一般形式: do 循环体语句 while (表达式) ;,执行过程：先执行一次指定的 “循环体语句”，然后判别 “表达式”，当 “表达式”的值为 非0 时，返回重新执行 “循环体语句”，如此反复，直到表达式的值等于0为止，此时循环结束。 即do-while 语句至少执行一次循环体。 注意： 当“语句”部分包含一个以上的语句时，应该用复合语句“ “的形式; 在循环体中应有使循环趋于结束的语句。,例3 用 do-while 语句构成循环,求 1+2+3+.+100,main() int i, sum=0; i=1; do sum=sum+i; i+; while(i=100) ; printf(“%dn“, sum) ; ,do-while 语句的while 语句后要加分号 “ ;”。 while 语句可能一次也不执行循环体, 但do-while 语句至少执行一次循环体。 对于同一个问题, 既可以用 while 语句 , 也可以用 do-while 语句处理。 do-while 结构可以转换成while 结构， 即do-while 结构由一个语句和一个while 结构构成。,说明：,在一般情况下，用while语句和用do-while处理同一问题时，若二者的循环体部分是一样的, 它们的结果也一样。 但是如果while 后面的表达式一 开始就为假（0），两种循环的结果是不同的。 亦即当while 后面的表达式第一次的值为真（非0）时，两种循环得到的结果相同。否则结果不同。,例6.4 while和do-while循环的比较。,(2) main( ) int sun=0, i; scanf(“%d“, ,(1) main( ) int sum=0, i ; scanf(“%d”, ,运行情况如下： 1 ,再运行一次： 12 ,(1) sum=0 (2) sum=12,sum=55,例 42 口令程序。用户进入某系统，有3次键盘回答口令的机会。3次中任何一次回答正确均可进入系统（显示“You are welcome！”），否则不能进入系统（显示“Sorry!”）。 (本例设口令是6位自然数123456) 1. 分析 本例中输入密码和判断密码操作至少要执行一次，适于用“do-while”实现。循环控制条件最好选择用户回答口令的次数。,2. 源代码 #include void main() long password; int i=0,flag=0; do printf(“nPlease input password: “); scanf(“%ld“, /* 一定是三次都答错 */ ,一般形式: for ( 表达式1; 表达式2; 表达式3 ) 语句,执行过程: 1. 求解表达式1； 2. 求解表达式2： 如果值为真(非0)， 则执行“语句”部分；如果值为假( 0 )，则结束循环； 3. 当表达式2为真时, 在执行了“语句”部分后, 求解表达式3； 4. 转到第2步继续执行。 说明：当“语句”部分包含一个以上的语句时，应该用复合语句 “ ” 的形式。,4.3 for 语句,for 语句既可用于循环次数已经确定的情况，也可用于循环次数不确定而只给出循环结束条件的情况，它完全可以代替while语句。,for 语句最常用的形式: for ( 循环变量赋初值 ; 循环结束条件 ; 循环变量增值 ) 语句,main() int i, sum=0; for (i=1;i=100;i+) sum=sum+i ; printf(“%d“,sum) ; ,例如：用 for 语句构成循环, 求1+2+3+.+100。,for 循环语句也可以写为while 语句形式：,如果 “表达式2” 省略，即不判断循环条件，则认为 表达式 2 始终为真，此时循环无法终止（死循环）。 for( i=1 ; ; i+) sum+=i ;,如果 “表达式3” 省略，则程序中必须有保证循环能正常结束的措施。,说明： 若循环变量在 for 语句之前已经赋初值，则for 语句的一般形式中的“表达式1”可以省略，但是“;” 不能省略。 例如： i=1 ; for( ; i=100 ; i+) sum+=i ;,for( i=1 ; i=100 ; ) sum+=i ; i+ ; ,三个表达式都省略，如 for( ; ; ) 语句 相当于 while(1) 语句 即不设初值，不判断条件（认为表达式2为真），循环变量不增值，无终止地执行循环体 (死循环) 。,可以省略表达式1 和 表达式3，只有表达式2，即只给循环条件。 for( ; i=100 ; ) while (i=100) sum=sum+i ; 相当于 sum=sum+i; i+ i+ ,在这种情况下，for语句完全等同于while语句。 可见，for 语句比while 语句功能强，除了可以给出循环条件外，还可以赋初值，使循环变量自动增值等。,“表达式1” 既可以是设置循环变量初值的赋值表达式，也可以是与循环变量无关的其它表达式。如 i=1 ; for(sum=0 ; 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。 例如: for (sum=0, i=1 ; i=100 ; i+) sum=sum+i; for (i=1 , j=100 ; i=j ; i+, j- -) k+=i+j;,在逗号表达式内按自左至右顺序求解，整个逗号表达式的值为其中最右边的表达式的值。如 for (sum=0, i=1 ; i=100 ; i+，i+) sum=sum+i; 相当于 for (sum=0, i=1 ; i=100 ; i+=2) sum=sum+i;,“表达式2”一般是关系表达式或逻辑表达式，但也可以是数值表达式或字符表达式, 只要其值非0，就执行循环体。 分析： for( i=0; (c=getchar( ) )!=n; i+=c ) ; 及 for( ; (c=getchar( ) )!=n ; ) putchar(c) ;,由于 for 语句功能很强，尽量按 for 语句的规范来写，也尽量不要把与循环控制无关的内容放到 for 语句中。,例. 分别用while、do-while、for 语句构成的循环求n！。,循环的嵌套,三种循环（ while 循环、do-while 循环和 for 循环）可以互相嵌套。 (1) while( ) do for( ; ;) : : while( ) do for( ; ;) : : : : : while( ) ; while( ) ; (2) while( ) do( ) for( ; ;) : : : do for(;) while( ) while( ); . : while( ) ; : ,一个循环体内又包含另一个完整的循环结构时，称为循环的嵌套。内嵌的循环中还可以嵌套循环，即循环嵌套可以多于一层，这就是多层循环嵌套。,几种循环的比较,共有四种循环结构( if 与 goto 、 while、do-while 、for ) 四种循环都可以处理同一问题，一般情况下它们可以互相代替。但是不提倡用 goto型循环。 while 和 do-while 循环，在while 后面指定循环条件，而使循环趋于结束的语句包含在循环体中。 for 循环可以在“表达式3”中包含使循环趋于结束的操作，甚至可以将循环体中的操作全部放到“表达式3”中。因此，for 语句的功能更强，凡是用while 循环能完成的，用for 循环都能实现。 用while 和 do-while循环时，循环变量初始化应在 while 和 do-while之前，for 循环可以在“表达式1” 中实现循环变量的初始化。 while 循环先判断，后执行； do-while 循环先执行，后判断； for 循环先判断，后执行。 对 while循环、do-while循环、for 循环，可以用 break 语句跳出循环,还可以用 continue 语句结束本次循环。而对用goto语句和if 语句构成的循环不能用continue 语句和break 语句进行控制。,比较：四种循环 求 1+2+3+.+100。,break语句和continue,break 语句 break 语句除了可以用来跳出 switch 结构之外，还可以用来从循环体内 跳出循环，即提前结束循环，接着执行循环下面的语句。如,当 r=6时，area大于100，这时执行break语句，提前结束循环，即不再继续执行其余的几次循环。,if(area100) break;,for(r=1;r=10;r+) area=pi*r*r; printf(“%fn“, area); ,r=1, area=3.14 r=2, area=12.56 r=3, area=28.26 r=4, area=50.24 r=5, area=78.5 r=6, area=113.04,continue 语句 语句的一般形式: continue ; 作用: 结束本次循环， 即跳过循环体中的 continue 之后的其它语句，而转到进行下一次是否执行循环的判断。,break 语句的一般形式： break ;,注意: break 语句只能用于循环语句和 switch 语句，不能用于其它语句。,break语句和continue语句的区别: continue 语句只结束本次循环，然后进行是否执行下一次循环的判断，而不是终止整个循环的执行。 break语句结束整个循环过程，不再进行条件判断。,只输出100，101。因为102%3= =0，则break 跳出循环。,例5 输出 100-200 之间的不能被 3 整除的数。,main( ) int n; for (n=100 ; n=200 ; n+) if (n%3=0) continue; printf(“%dn“,n); ,当n 能被3 整除时，执行continue语句，结束本次循环（即跳过printf函数语句）, 只有n不能被3整除时才执行printf函数。,1. 下列while 循环，将执行几次 （ ） int i=4 ; while( i- - ) printf(“%d”, i ) ; A) 3 B) 4 C) 0 D) 无限次 2. 下列程序段执行几次循环 （ ） int j=0 ; while( ! ( +j%3) break ; A) 2 B) 3 C) 6 D) 一次也不执行 3. 执行下列程序段后，a 值为（ ） int a=15 , b= -1 ; if(ab)? a+ : b+ ) a%=5 ; A) 15 B) 0 C) 1 D) 16,思考练习题：,1. B,2. D,3. C,4. 执行下列程序段后，n 值为（ ） int n=0 , a=1 ; switch(a) case 1: n+=1 ; case 2: n+=2 ; break ; default : n+=3 ; A) 1 B) 2 C) 3 D) 6 5. 执行以下程序后，s 值为（ ） int n=1 , s=0 ; while(+n10) if( ! (n%5) break ; s+=n ; A) 1 B) 9 C) 25 D) 以上均不是 6. 以下程序循环几次（ ） int x= -1 ; do x=x*x ; while( ! x) ; A) 1 B) 2 C) 死循环 D) 有语法错误,5. B,4. C,6. A,#include main( ) int s; float n, t, pi; t=1; n=1; s=1; pi=0; while ( fabs(t)=1.0e-6 ) pi=pi+t; n=n+2; s= -s; t=s/n; /*若n定义为int ？*/ pi=pi*4; printf(“%fn“,pi); ,变量说明： pi 级数和 t 一般项 n 分母 s 符号,3.3.9 程序举例,【例 6】 用公式 求的近似值， 直到最后一项的绝对值 10-6 。,例7 求 Fibonacci 数列: 1, 1, 2, 3, 5, 8, . 的前40个数。 F1=1 (n=1) F2=1 (n=2) Fn=Fn-1 + Fn-2 (n=3) 兔子问题：有一对兔子，从出生后第3个月起每个月都生一对兔子，小兔子长到第3个月后每个月又生一对兔子。假设所有兔子都不死，问每个月的兔子总数为多少？,当