FREE-PASCAL入门-循环结构程序(DOC)

1、循环结构程序设计第 1 节 For 循环程序实例【问题描述】计算一副扑克牌的点数，其中牌A为1点，牌J、Q、K分别为11、12、13点，大、小 王不算点。【问题分析】根据题意，要计算一副扑克牌的点数，可以先求出一种花色牌的点数和，再乘以4即可。 进一步分析，求一种花色牌的点数和，即是求113的连续自然数之和。我们用S表示 所求数的和，用T表示加数，这样可以让T从1变化到13,每次让T不断加入到S中, 就可以求出S的值，最后乘以4即可。【算法设计】自然语言1置初值，即S=0, T=1;2使S=S+T，所求出的和仍放入S中；3使T增加1,即T=T+1;4如果T小于等于13,转第二步，否则转第五步；

2、5输出计算结果。程序设计】程序清单program ex3_1;vars,t:integer;begins:=0; S置初值为0for t:=1 to 13 do For循环语句s:=s+t;writeln(total:,s*4);end.运行示例 total:364【知识拓展】1在程序处理过程中，经常需要对某一条或一组语句重复执行多次，以最终完成某项 任务，这就是循环。对于重复次数已知， 而不依赖循环中语句的结果， 常用计数循环 (f or / to /do语句)。2for循环语句格式：格式一：for控制变量:=初值to终值do循环体语句；格式二：for控制变量:=初值downto终值do循环

3、体语句；其中for、to、downto、do为保留字，do后面的语句称为循环体。其中循环控制变量 可以是整型、字符或布尔型，但不能为实型。一般地，可以是顺序类型数据。 初值、终值表达式通常要与控制变量的类型相同。在for语句中如果使用的是to,称为递增型计数循环语句，如果使用的是downto，称为递减型计数循环语句。3For语句的执行过程： 先将初值表达式的值计算出来并赋给循环控制变量。2判断循环控制变量的值是否已“超过”终值(对于递增型循环来说，“超过” 是指“大于”；对递减型循环来说，“超过”是指“小于”)。如已超过，则跳到步骤 。3如果未超过终值，则执行do后面的语句(称为循环体)。4循

4、环变量递增(或递减)。5返回执行步骤。6循环结束，执行for循环下面的一个语句4使用For语句的的注意事项：1循环控制变量必须为顺序类型。例如，可以是整型、字符型、布尔型，不能为实型， 如：for i=3.5 to 8.5 do write(i)是错误的。2循环控制变量的值递增或递减的规律是：若是递增型循环，则按Succ函数规律变化；若是递减型循环，则按Pred函数规律变化。例如：for k:=atozdo write(k)将按顺序打印出26个小写英文字母“abedz”。3循环体可以是一条基本语句，也可以是一条复合语句。例如：for j:=1 to n dobeginreadln(x);wre

5、teln(x+1)end;循环语句的范围直到end才结束4循环控制变量不得在循环体内再被赋值。例如：for x;=1 to 10 dobegi nx:=2*z+1;end;是错误的。5循环控制变量的初值和终值一经确定，循环次数就确定不变了。循环的次数可用如下公式计算：0若初值终值递增型循环的循环次数=Ord（终值）-Ord（初值）+1若初值w终值0若初值终值Ord（初值）-（终值）+1若初值终值【同步练习】1宰相的麦子：相传古印度宰相达依尔，是国际象棋的发明者。有一次，国王因 为他的贡献要奖励他，问他想要什么。达依尔说：“只要在国际象棋棋盘上（共64格）摆上这么些麦子就行了：第一格一粒，第二格

6、两粒，后面一格的麦子总是前一格 麦子数的两倍，摆满整个棋盘，我就感恩不尽了。”国王一想，这还不容易。于是令人 扛来一袋麦子，可很快用完了，又扛来一袋，很快用完了国王很奇怪，请你帮国王8计算一下，要多少麦子。（1立方米的麦子约为1.42X10粒）问题分析：对于编程类问题的描述，要特别注意正确、全面地理解题意，要学会从描述性语言中抽递减型循环的循环次数=象出具体的数据，并建立数学模型。在本题中根据国际象棋棋盘上共有64格，第，后面一格的麦子总是前一格麦子数的两倍 ”的题意，我们可以建立数学模型： 第一格为2。， 第二格为21， 第三格为2,第64格为263，设64格中应放麦子数为S,则可用下面的公

7、式表示：S= 20+21+22+23+2631立方米的麦子约为1.42X108粒，那么S粒麦子的体积T为：T=S/(1.42X108)立方米。这样我们将问题转化为一般数学模型， 再根据数学模型写出算法设计， 再写出具体程序就水道渠成。程序清单program p3_1_2(input,output);varn,s,t:integerbegins:=0;for n:=0 to 63 dos: =s+2An;t:=s/(1.42*10A8)writeln(s=,s,)writeln(t=,t );end.运行示例S=1.84467441E+19T=1.29906648E+112阅读下面的程序，说明该

8、程序的作用程序清单program p3_1_3(input,output);var a,b,c:integer此处integer表示整型数据格一粒，第二格两粒，beg ingwriteln(请任意输入一个数：);readl n(b);for c:=1 to 5 dobegi nread(a);if ab the n b:=a;end;writeln(最后的值是：，b:5);end.运行示例请任意输入一个数：6/4/7/13/8/11/最后的值是：13第 2 节当循环程序实例【问题描述】农场主的预算报告放暑假学校组织夏令营来到一个农场，农场主热情的接待了他们。在参观时，同学们发现在农场的左上角圈

9、出了一块地方，这儿阳光充足，通风也不错，但却什么也没有，觉得很奇怪。农场主告诉大家因为农场四周由许多小朋友因没钱交学费而缀学，所以决定 引进品种不错的雌雄一对小白兔， 在这饲养。小白兔需经过一个月才能长大，长大后每 个月都生雌雄一对小白兔。想等小白兔繁殖到1000对的时候，在分发给周围贫困的人， 希望能帮助他们重新进入课堂。现正在写一份预算报告，其中预计所需时间却却没算出 来。同学们现在就让我们来帮助这位好心的农场主算出时间。【问题分析】这问题从表面来看好象没有什么规律，不妨设计一张表格来推算一下月份123456兔子数（对）12481632因为第一个月小白兔没长大，所以兔子数是1对。到了第二个

10、月小白兔长大了，生 了一对小白兔，兔子数是2对。第三个月小白兔也长大了，大白兔是2对，它们都生了 一对小白兔，兔子数是4对。依此类推，发现除了第一个月，其它都是：前一个月 的兔子数X2 =本月兔子数。我们发现这又是一个循环,直到兔子数为1000对的时 候结束。可是用for语句显然不行，因为我们不知道循环的次数。下面我们用当型循环（while/do语句）来编写程序。农场主的预算可以描述如下：月份：=1；兔子数:=1; 预定义第一个月的兔子数是1对while兔子数1000 do当兔子数小于1000对时进入循环beg in月份：=月份+1；兔子数:=兔子数*2;end;【程序设计】程序清单 prog

11、ram p4-1(i nput,output);varmonth, rabbit: integer;beginmonth:= 1;rabbit:= 1;while rabbit0 DOBEGINWriteln (k);k:=k-1END;其中WHIIE和DO是PASCALS留关键字，是WHILE循环语句的组成部分。(2)保留关键字DO后面的“语法”只能是一条语句，称为“循环体”；如果 循环体中需要包含多个语句则应该如上例所示，采用一条复合语句。2.WHILE循环的执行功能当执行到WHILE语句时(1)求出布尔表达式的值若布尔表达式的值为真，贝揪行循环体内的语句；若为“假”，执行步骤4(3)重复

12、步骤1和2(4)循环结束，执行循环后面的语句。3本例While循环的结构化流程图如下：While 布尔表达式循环体语句【同步练习】1.周末小明遇到一个有趣的题目：找出四位整数abed中满足下述关系的数：(ab + cd)(ab + cd)= abed请你帮小明编写一个程序，找出满足条件的所有的数。问题分析: 这道题属于搜索问题，因为是四位整数，不难看出范围是从10009999，所求的数究 竟在哪里，无法确定，只有在这个范围内从小到大一个一个进行搜索， 对每一个数看它 的高两位数与低两位数和的平方是否与该数相等。ab和cd两个数可以在abcd中将 高两位与低两位分离开来。我们可以这样考虑，将ab

13、cd整除100，可得到高两位ab如：abcd=1234，1234 div 100 = 12。有了ab，也就可用下面的式子把低两位cd分离出来：abedabx100 = abedabOO = cd如：123412x100 = 12341200 = 34同学们仔细想想，在求解的过程中，条件都是一样的，只是abed这个数不同。实际上 是在反复做同一个步骤。下面我们用当型循环来解这道题。程序清单Program xuhuan(input,output);Var i,m,n,k:integer;BeginI:=1000；给I赋值，即abed假设一个数；While l=9999 do 判断I(即abed)的

14、值是否超出范围，；如果超过则不执行循环Begin体中的语句，结束循环；M:=l div 100; 分离出ab和ed两个数，如果符合条件，就写出来；N:=I - m*100;K:=(m+n)*(m+n);If k=I thenWriteln(符合条件的四位整数是：，I);I:=I+1 I的值加1；End;End.运行示例符合条件的四位整数是：2025符合条件的四位整数是：3025符合条件的四位整数是：98012从n个数中挑选出最大的数。问题分析：本题可以借助于古代比武的 “打擂台 ”来比喻： 先有任意一人站在擂台上， 然后第二个人上来与它比武，胜者留在台上，如此反复进行 下去，直到第n个人比完为

15、止（要注意：一共比n-1次） ，这样最后留在台上的人肯定 是最强者。设计算法:1从n个数中任选一数放在变量X中， 并设一计数器m=0（这里变量X就是比 武的擂台，m=0表示尚未进行比较）;2将下一个数与X中的数进行比较;3使m的值加1（计一次数）；4若m的值小于（n-1），则重新进行第步，否则执行下一步；5输出此时X的值，即为n个数中的最大者；6结束。程序清单PROGRAM 323（input,output）;VARn,x,m,y:integer;BEGINwrite（输入共需参加比较的总数:）;readln(n);write(先将n个数的第一个数输入给变量x)readln(x);m:=0;w

16、hile m=y then x:=y; m:=m+1;END;write (n ,个数中最大的是：, x);END.运行示例输入共需参加比较的总数: 3先将n个数的第一个数输入给变量x:1输入一个其他参加比较的数2输入一个其他参加比较的数103个数中最大的是：10第 3 节 直到循环程序实例【问题描述】 小明和小强是好朋友， 他俩都喜爱数学， 一个周末的下午他们进行了一场比赛， 题目是这样的：任意给出两个正整数M和N，求出M和N的最大公约数，看谁算的又快又准。请你用计算机编写一程序帮助他俩又快又准的计算出M和N的最大公约数。【问题分析】设用M作为被除数，N作为除数，R作为余数。这样我们就可以用

17、辗转相除法求出M和N的最大公约数，辗转相除法的具体算法如下：第1步：输入M和N的值；第2步：求出M除以N所得的余数R；第3步：将N的值赋给M,R的值赋给N;第4步：若R=0，则M为所求得的最大公约数，转第5步，否则转第1步；第5步：输出最大公约数M的值。根据上述算法，我们可以用结构化流程（N-S）图表示该算法：输入M和N的值RT除以N的余数MT, kRR=0输岀M的数值【程序设计】程序清单Program p3_3_1(input,output);varm, n,r:real;beg inwrite(输入两个正整数：)；readl n(m, n);if nm the nbeg in它的N-S图如

18、下图所示or:=n;n:=m;m:=r;end;repeatr:=m mod n;m:=n;n:=r;until r=0;writeln（m,和,n,最大公约数是：，m）end.运行示例输入两个正整数：112 77112和77最大公约数是：7输入两个正整数：12 3412和34最大公约数是：2【知识拓展】1在程序设计中，如果需要在执行了某操作过程之后，再根据某一指定条件判定 是否重复执行，应采用直到循环语句，即repeat-until语句实现循环。此语句的含义 是：“重复执行循环体，直到指定条件为真时为止”。2Repeat-until语句格式：repeatuntil 循环体语句un til布尔

19、表达其中repeat和until为保留字。3它的执行过程：1执行循环体；2计算布尔表达式的值，若为false则返回，否则，退出循环体执行下一 语句。4.它的特点是：先执行（循环体），后判断（布尔表达式）。repeat-u ntil是个整体，它是一个语句（构造型语句），在这个句中可以包含若干个语句，不要误认为repeat是一个语句，until是一个语句；5. Repeat语句与while语句都可以实现循环结构，且可以相互转化，但有四点不 同：Repeat语句While语句先执行语句，后判断条件。先判断后执行语句。指定语句可以是多条语句，无需 用beg in和end。指疋语句只能是一条语句或一条复

20、 合语句。当条件不成立时重复执行。当条件成立时重复执行。无论条件是否成立，总要执行一 次指定语句序列。当条件一开始就不成立时，则不执行 循环中的指定语句。【同步练习】1利用格里高公式求n。二=1+一-I+,直到最后一项的值小于10-6为止4357问题分析:解本题的关键就是求右边数值序列的和，序列有明显的特点：分母是从1开始的奇数,来设置它们各项的符号位。画出程序的N-S图程序清单program ex2_34;varf:i nteger;n ,t,pai:real;beg inpai:=0;t:=1;n:=1.0;f:=1;repeatpai:=pai+1;n:=n+2.0;f:=-f;t:=

21、f/nun til abs(t)1e-6;pai:=pai*4;writln(pai=,pai:10:8);readl nend.pai.=0; L=1; n.=1; L=1pai:=pai+tn:=n+2.0f:=-ft:=f/nun til abs(t)max THEN max:=aELSEIF a=9avg:=s/i;writeln（最大值是：,max, 最小值是：，min）;writeln（10个数和是：,s ,10个数平均值是:,avg:5:1 ）;END.运行示例please in put:1 2 3 4 5 6 7 8 9 10最大值是:10最小值是:110个数和是:5510个数

22、平均值是：5.5第 4 节多重循环程序实例【问题描述】一个炊事员上街采购，用500元钱买了90只鸡,其中母鸡一只15元，公鸡一只10元,小鸡一只5元，正好把钱买完。问母鸡、公鸡、小鸡各买多少只？【问题分析】设母鸡I只，公鸡J只，小鸡为k只，我们可列方程组：丿l+J+K=90显然这是一个不定方程组，一般情况下有多解。 由方程可得I和J、K的取值范围：0I90,0J90,0K90我们用穷举法在范围内搜索求解。【程序设计】程序清单program ex3_4_1;var i,j,k:integer;beginfor i:=0 to 90 dofor j:=0 to 90 dofor k:=0 to 9

23、0 doif(i+j+k=90)AND(15*i+10*j+5*k=500)thenwriteln(i:5,j:5,k:5);end;运行示例010 8018812682348342845085【知识拓展】1.以上的程序是一个三重的for循环嵌套。循环体由PASCA语句构成，当然也可以包含FOR语句，这就构成了循环的嵌套，形成多重循环2 为了减少无用的循环次数，我们进一步研究题目，分析后，可以将循环次数缩小，这里I的值可以是0到33(因为如果500元钱全部用来买母鸡，最多可以买500/1 5只)，同样J的值可以从0到50。知道I和J的值，又可求出K的值为90-I-J， 这样又可减少循环嵌套的层

24、数。以上的程序可以优化为：programr ex4_6;var i,j,k:integer;beginfor i:=0 to 33 dofor j:=0 to 50 dobegink:=90-i-j;if 15*i+10*j+5*k=500 then writeln(i:5,j:5,k:5);end;end.优化后的程序运行速度会大大提高。 在以后设计程序时， 同学们不仅要注意如何解 题，还要尽量使程序优化，提高运行速度。【同步练习】1试编写能够打印输出如下图形的程序：# # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # #

25、 # # # # # # # # # # # # # # # # # # #问题分析：这道题属于打印平面图形问题。程序的设计如下：由两个并列循环外加一个嵌套循环构成的。各环的作用为：1。外层循环控制打印的行数，此倒三角形共需8行，故外层循环的设置为递减型循环。2嵌套在外环内的第一个并列循环为空格输出，根据图形变化控制输出不同数量的空格。3外环内第二个并列循环为控制三角形每行中“#”号的个数。程序清单program ex2_36;vari,j,k:integer;bginfor i:=8 downto 1 dobeginfor j:=1 to 8i dowrite();for k:=2*i-1

26、downto 1 dowriteln;end;readlnend.2.求s=1!+2!+3!+10!的值。问题分析：这个问题是求10自然数的阶乘之和，可以用for循环来实现，通过10次的循环可求 出1!,2!,10!,并同时累加起来,可求得S的值。而求T=N!,又可以用一个for循环来实 现，构成了二重循环。程序清单program ex4_5;var t,s:real;i,j,n:integer;beginS:=0;for n:=1 to 10 dobegint:=1;for j:=1 to n dot:=t*j;S:=S+t;end;writeln(s=,s:0:0);end.3.求100999中的水仙花数。(若三位数ABC ABC=A+B+C，则称ABC为水仙花数。333例如153，13+53+33=1+125+27=153，则153是水仙花数。) 问题分析： 根据题意，采用三重循环来求解。由于循