C语言 第5章_循环结构.ppt

第5章循环结构 1 5 1 5 52学时2 5 62学时 问题的提出 对于这样的一类问题 问题1 从键盘输入10个学生的成绩 求总成绩 问题2 求100以内的素数问题3 求1 2 3 10 用前面所学知识来解决这些问题是非常麻烦的对于问题1的一个笨办法 设一个变量 每次输入一个学生成绩 累加后再输入下一个学生成绩 如下 scanf f 这样重复10次 然后输出s的值 循环结构特点 在给定条件 循环条件 成立时 反复执行某程序段 又称循环体 直到条件不成立为止 C语言可实现循环的语句 while语句Do while语句for语句 while 表达式 循环体语句 执行流程 一般形式 5 1while循环结构 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 例用while循环求 includemain inti sum 0 i 1 while i 100 sum sum i i printf d sum go 例 问题1的解决方法1 采用while循环结构main intcount 1 total 0 grade while count 10 printf inputthegrade scanf d 应注意 1 计数器和累加器的初值 2 一次循环后 循环控制变量的变化情况 3 跳出循环时循环控制变量的值应为多少 如果count初值为10 20时呢 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 count 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 次数 每次循环后 控制变量count的变化情况 例显示1 10的平方 includemain inti 1 while i 10 printf d d d n i i i i i 运行结果 1 1 12 2 43 3 94 4 165 5 256 6 367 7 498 8 649 9 8110 10 100 注意 循环控制变量值在循环体内必须有所改变 例如 请问下例中循环结束时i值为多少 i 1 while i 100 putchar i 这个循环永远不会结束 因为循环控制变量i没有在循环体内被改变 i 不属于循环语句 i 应该在循环体内改变 do循环体语句 while 表达式 执行流程 一般形式 5 2do while循环结构 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do while可转化成while结构 例用do while循环求 includemain inti sum 0 i 1 do sum i i while i 100 printf d sum 例 问题1的解决方法2 采用do while循环结构 源程序 main intcount 1 total 0 grade do printf inputthegrade scanf d 应注意 1 一次循环后 循环控制变量的变化情况 2 跳出循环时循环控制变量的值应为多少 如果count初值为10 20时呢 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 count 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 次数 每次循环后 控制变量的变化情况 例while和do while比较 includemain inti sum 0 scanf d includemain inti sum 0 scanf d 1 跳出循环时循环控制变量的值应为多少 如果输入值为1 10 20时呢 2 输出结果呢 1 while结构与do while循环结构相类似 2 但要注意区别 前者 先判断表达式 再执行语句 至少要执行0次后者 先执行语句 再判断表达式 至少要执行1次 3 也就是说用两种循环结构处理同一问题时 若二者的循环体部分是一样的 当while后面表达式的第一次的值为 真 非0 时 两种循环结构得到的结果相同 否则二者的结果不相同 While与do while循环结构的比较 for 表达式1 表达式2 表达式3 循环体语句 执行流程 for 循环变量赋初值 循环条件 改变循环变量 表达式1 循环体 T F 一般形式 5 3for循环结构 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 说明 for语句中expr1 expr2 expr3类型任意 都可省略 但分号 不可省无限循环 for for语句可以转换成while结构 expr1 while expr2 循环体语句 expr3 例 includemain inti for i 0 i 10 i putchar a i 运行结果 abcdefghij 例 includemain inti 0 for i 10 i putchar a i 例 includemain inti 0 for i 10 putchar a i 例 includemain inti 0 for i 10 putchar a i i 逗号运算符的主要应用在for语句中的表达式1或表达式3 建议为了增强程序的可读性 尽量不省略for结构中的表达式 main inti j k s 0 for i 1 j 100 i j i j k i j s s i j printf d d d n i j k printf d n s includemain charc for c getchar n printf c c includemain inti c for i 0 c getchar n i 3 printf c i c 例 双循环变量求 如输入 abc 则输出 abc 如输入 abc 则输出 aei 5 4循环结构的嵌套 在循环体语句中又包含另一个完整的循环结构的形式 称为循环结构的嵌套 嵌套在循环体内的循环体称为内循环 外面的循环体称为外循环 如果内循环中又有嵌套的循环语句 则构成多重循环 while do while for循环结构既可以自身嵌套又可以相互嵌套 20 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 嵌套循环的跳转禁止 从外层跳入内层跳入同层的另一循环 21 includemain inti j for i 1 i 5 i 控制行数 for j 1 j i j 控制每一行中 的个数printf printf n 22 例 编写程序输出如下图形 思考 如何输出右侧图形 for j 1 j 10 i j 控制每一行中空格的个数printf 例 编写程序求解 百钱买百鸡 问题 算经 一书中提出 百鸡问题 鸡翁一值钱五 鸡母一值钱三 鸡雏三值钱一 百钱买百鸡 问鸡翁 母 雏各几何 分析 设变量a b分别代表鸡翁 鸡母的个数 则鸡雏的个数为100 a b 通过分析可知 a b可能取值的范围为 a在0 19 b在0 33 则鸡翁 鸡母 鸡雏可能的组合有20 34 680种 对每一种组合都用是否符合百钱的条件进行测试 若符合 则该组合就是问题的一个解 因此解可能不唯一 23 includemain inta b c for a 0 a 19 a for b 0 b 33 b c 100 a b if 5 0 a 3 0 b c 3 0 100 printf a d b d c d n a b c 5 5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 例break举例 输出圆面积 面积大于100时停止 definePI3 14159main intr floatarea for r 1 r100 break printf r d area 2f n r area 例break举例 小写字母转换成大写字母 直至输入非字母字符 includemain charc while 1 c getchar if c a c 32c a A 例判断m是否素数 include includemain intm i k scanf d 例判断m是否素数 include includemain intm i k scanf d 除数i的取值范围 优化 2 sqrt m 半优化 2 m 2 不优化 2 m 1 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 例求输入的十个整数中正数的个数及其平均值 includemain inti num 0 a floatsum 0 for i 0 i 10 i scanf d 5 6第4 5章实例解析 例 编程输入若干个学生的成绩 用负数结束输入 统计并输出最高分和最低分 分析 该题对若干个学生的成绩的输入采用循环控制 然后在循环体内用条件判断语句比较成绩的高低即可 源程序 main intgrade max min printf inputthegrade scanf d 课堂任务 1 用do while改写 源程序 用do while改写 并用了breakmain intgrade max 1 min 1000 为何这样取初值 do printf inputthenextgrade scanf d main intn longt 1 sum 0 注意累乘器及累加器的初值for n 1 n 100 n t t n if n 2 0 continue sum sum t printf sum ld n sum 每次循环后 重要变量的变化情况 例 计算1 3 5 99 分析 该题实质上是一个累加求和的问题 而且已知其循环的次数因此可以用for语句来实现 对于累加应有选择地进行 即只对奇数项求和 可以用if语句和continue语句组合来进行选择性地累加 返回 源程序 main intn 1 nwhile n 10 if n 6 continue printf 4d n n 请问 跳出循环时循环控制变量的值应为多少 运行结果呢 该程序有何问题 如果有该如何改正 无限循环 运行结果 12345 6 6 6 6 6 5 4 3 2 n 9 8 7 6 5 4 3 2 1 次数 每次循环后 重要变量的变化情况 例 阅读程序并回答问题 main longinti s 0 for i 10 i 150 i if i 3 0 i 7 0 s s i i printf n ld s 例 10 150 之间 能被3或7整除的数的平方和 分析 用变量s求和 s初值为0 用变量i从10到150循环 如果i能被3或7整除 i 3 0 i 7 0 则s s i i 000102030405101112131415202122232425303132333435404142434445505152535455 请写出输出结果 例执行语句段 for i 0 i 6 i for j 0 j 6 j printf 3d d i j putchar n i 0j 0 1 2 3 4 5 i 1j 0 1 2 3 4 5 i 2j 0 1 2 3 4 5 i 3j 0 1 2 3 4 5 i 0j 0 1 2 3 4 5 i 0j 0 1 2 3 4 5 includemain inti j sum 0 for i 0 i 3 i for j 0 j 5 j sum sum j printf sum d n sum includemain inti j sum 0 for i 0 i 3 i for j 0 j 5 j sum sum j printf sum d n sum sum 6 sum 60 课堂练习 includemain inti j sum 0 for i 0 i 3 i for j 0 j i j sum sum j printf sum d n sum sum 10 课堂练习 i 0j 0 i 1j 0 1 i 2j 0 1 2 i 3j 0 1 2 3 算法 从i 3开始做分别用2 3 4 i除i 可参考数论知识 如果i被某个数整除 i是合数 i 测试下一个i 例编程求出3至1000内的全部的质数 includemain inti j count 0 flag 用flag作标志 for i 3 i 1000 i flag 0 设标志为0 for j 2 j sqrt i j if i j 0 测试j能够整数i flag 1 break 能 则不是素数 标志为1 i测试完毕 if flag 0 i是素数 则输出 printf 4d i count if count 8 0 printf n 每行输出8个 测试下一个i main longintf1 1 f2 1 f3 n for n 3 n 40 n f3 f1 f2 f1 f2 准备下次循环 f2 f3 准备下次循环 printf nf3 ld f3 例 Fibonacci数列1 1 2 3 5 8 有f n f n 1 f n 2 f 1 1 f 2 1 求f 40 分析 用变量f1 f2 f3作为数列相邻的三项 初值f1 1 f2 1 用变量n从3到40循环 f3 f1 f2 f1 f2 f2 f3 循环次数 每运行语句f3 f1 f2后的变量情况 作业 求14万之内的最大的f n 例 求1000以内最大的完数 完数就是其真因子的和等于其本身的数 main inta i s for a 1000 a 1 a s 0 for i 1 i a i if a i 0 s s i if a s break printf n d a 分析 用变量a从1000到1循环 如果a等于其真因子的和 则循环结束 判断a是否等于其真因子的和 用变量s求a的真因子的和 s初值为0 用变量i从1到a 1循环 如果a i 0 则s s i 得出s值后 若a s 则a为所求 例 求1 99 2 98 1 main floats 0 0 inti j for i 1 j 99 i j i j s s float i j printf resultis f s 每次循环后 控制变量的变化情况 请问 跳出循环时循环控制变量的值应为多少 如果i j的初值分别为1