第6章循环结程序设计

1、第第6章章 循环结构程序设计循环结构程序设计l循环结构可以完成重复性、规律性的操作.在人们所需处理的运算任务中，常常需要用到循环,例如:1100的累加和等。在语言中有三种循环语句：while、dowhile、for。用goto语句和if语句也能构成循环。l6.1 goto6.1 goto语句语句lgoto语句 为无条件转向语句。l格式：格式：goto goto ;l功能：功能：程序执行到goto语句时，转到语句标号指定的语句去执行。l说明：（1）语句标号必须用标识符表示，不能整数作为标号。（2）与if语句一起构成循环结构。l例题例题6.1 求s=1+2+3+100lmain()l int i=

2、1,s=0;lloop: if(i=100) /* loop是一个语句标号*/l s=s+i;li+;lgoto loop;llprintf(“s=%dn”,s);l6.2 for语句语句l注意注意：结构化程序设计方法，主张限制使用goto语句。因为滥用goto语句，将会导致程序结构无规律、可读性差。l6.2 for语句语句l1for语句的一般格式语句的一般格式l for(变量赋初值；循环继续条件；循环变量增值)l 循环体语句组；2for语句的执行过程语句的执行过程（1）求解“变量赋初值”表达式。（2）求解“循环继续条件”表达式。如果其值非0，执（3） ；否则，转至（5）。（3）执行循环体语句

3、组，（4）求解“循环变量增值”表达式，然后转向（2）。（5）执行for语句的下一条语句。l例如：for (n=1;n=20;n+)ls=s+n; for语句执行过程图3说明说明l（1）“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。l i=1;lfor(;i=100;i+)ls=s+i; for中缺省变量赋初值，但是在for前面要有i=1;lfor(i=1; ;i+)l s=s+i;l for中缺省“循环继续条件”,相当于条件永远为真，无限循环。lfor( ; ; ) 语句;l全部缺省即不设初值，不判断条件，循环变量不增值。无终止地执行循环体

4、。 3说明说明l（2）当循环体语句组仅由一条语句构成时，可以不使用 号括，但是当循环体语句组由多条语句构成时必须用 号括起来。l（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它表达式（如逗号表达式）。l例如： for(sum=0,i=1;i=100;i+) sum += i;l（4）“循环继续条件”部分是一个逻辑量，除一般的关系表达式（如 n=20）或逻辑表达式(ab&xy)外，也允许是数值（或字符）表达式,只要其值为非0（真），就执行循环体。3说明说明l例如：例如：for(n=0; (c=getchar()!=n; n+=c);for(n=

5、0; (c=getchar()!=n; n+=c);l在循环继续条件中先从键盘接收一个字符给c，然后判断值是否不等于n（换行符），如果不等于，就执行循环体，此语句最后有“；”说明循环体为空语句，所以执行n+=c即把字符的ascii码累加存入n变量。l此语句的作用是：不断输入字符，将它们的码相加，直此语句的作用是：不断输入字符，将它们的码相加，直到输入一个到输入一个“换行换行”符为止符为止例题l例题例题6.2 求1100的累计和。l/*程序功能：求1100的累计和*/lmain()l int i,sum=0; /*将累加器sum初始化为0*/l for(i=1; i=100; i+) sum +

6、= i; /*实现累加*/l printf(sum=%dn,sum);l程序运行情况如下：sum=5050例题l例题例题6.3 求t=1*2*3*4*5*nlmain()l int n, i;ldouble t=1.0; /*所求累乘值很大，所以用double型且初始化为1 */lprintf(“input n:”);lscanf(“%d”,&n);lfor (i=1;i=n;i+)lt=t*i; /*实现累乘，循环体只有一个语句不用 号*/lprintf(“t=%e”,t); /*用指数形式输出双精度类型的t变量的值*/l运行结果：input n: 5t=1.200000e+02 此

7、程序t 放的是n!,当n较大时阶乘数会很大,所以定义为double型。例题l例例6.4 求s=1+1/2+1/3+1/nlmain()l int i,n;lfloat s=1;lprintf(“input n:”);lscanf(“%d”,&n);lfor(i=2;i=n;i+)ls=s+1.0/i;lprintf(“s=%fn”,s);l此程序注意求1/2、1/3时，如果两个操作数都是int型，完成的是整除得0，则最后s的是1，这是错误的。应使除数和被除数其中有一个为实型才可以，如：s=s+1.0/i；或i定义为float，则 s=s+1/i。运行结果：input n:4s=2.08

8、33336.3 while语句语句l（1）一般格式l while(循环继续条循环继续条件件) l 循环体语句组；循环体语句组；l（2）执行过程例题l例题例题6.5用while语句求1100的累计和。lmain()l int i=1,sum=0; /*初始化循环控制变量i和累计器sum*/l while( i=100 )l sum += i;/*实现累加*/l i+;/*循环控制变量i增1*/l lprintf(“sum=%dn”,sum);l 此程序此程序while while 语句的循环体语句的循环体有两个语句有两个语句sum += i; sum += i; i+;i+;所以要用所以要用 号

9、括起来号括起来以复合语句形以复合语句形式出现。式出现。程序运行情况如下： sum=50506.4 do while 语句语句l1一般格式一般格式l do l 循环体语句循环体语句组组; l while(循环继续循环继续条件条件); /*本行的分号不能缺省*/例题l 例题例题6.6 用do-while语句求解1100的累计和。lmain()l int i=1, sum=0; /*定义并初始化循环控制变量i，以及累计器sum*/l dol sum += i; /*累加*/l i+; l l while(i=100);/*循环继续条件：i=100*/ printf(“sum=%dn”,sum);l

10、程序运行情况如下： sum=5050例题l例题例题6.7统计从键盘上输入整数的个数（输入0时结束，0不计在内）lmain( )l int n,x=0;ldo lscanf(“%d”,&n);lx+;lwhile(n!=0);lprintf(“x=%dn”,x-1);l运行结果及分析l运行情况：l2 4 6 34 0lx=4l此程序用do while语句一开始不做判断进入循环，用scanf()输入整数，输入一个整数，x加一次1，然后判断是否输入的是表示结束的0，一直重复直到输入0停止循环。由于do while语句是后判断循环继续条件，最后输入的0也计算在个数内，所以输出时，要输出x-1的

11、值。例题l例题例题 6.8 while和 dowhile循环的比较l (1) (2)lmain() main() l int s=0,i; int s=0,i;lscanf (“%d”,&i); scanf(“%d”,&i); lwhile (i=10) dol s=s+i; s=s+i;li+; i+;l while (i10时，二者结果就不同了。这是因为此时对while 循环来说，一次也不执行循环体，而对dowhile循环语句来说则要执行一次循环体。while 循环是前判断，而dowhile循环是后判断。6.5 循环的嵌套循环的嵌套l3种循环（种循环（while、dowhi

12、le、for） 可以互相嵌套。可以互相嵌套。l(1) while( ) （2）while( )l l do l while( ) l while( ); l (3) do l (4) for( ; ; )l do l while( )l while( ); llwhile( ); 6.5 循环的嵌套循环的嵌套l(5) for( ; ; ) (6) dol lfor( ; ; ) for( ; ;)l l while( );双重循环l2两层两层for组成的双循环的执行过程：组成的双循环的执行过程：l当外循环控制变量每确定一个值时，内循环的控制变量就要从头至尾的循环一遍。l例题例题6.9 双循环程

13、序举例。lmain()l int x,y;lfor (x=1;x=2;x+)lfor(y=1;y=3;y+)lprintf (“x=%d,y=%dn”,x,y);l 运行结果：x=1,y=1x=1,y=2x=1,y=3x=2,y=1x=2,y=2x=2,y=3例题l例题例题6.10下面程序的输出结果是什么？(训练阅读程序能力)lmain( )l int k=0,m=0;lint x,y;lfor(x=0;x2;x+)l for(y=0;y3;y+)l k+;lk-=y;llm=x+y;lprintf(“k=%d,m=%dn”,k,m);l运行结果：k=0,m=5本程序是双循环嵌套，注意内循环体

14、只有 一个语句k+;因为没有大花括号。不要将 k-=y;语句也认为是内循环体语句。当x=0时，内循环执行3次（y=0,1,2）k+执行3次故循环结束时k=3。注意当内循环结束 时循环控制变量y的值是3，接着执行 k-=y; 语句，即k=k-y=3-3=0。当x=1时，内循环仍执行原操作。使y=3，k=0。当x=2外循环结束，执行m=x+y=2+3=5。所以输出结果为k=0，m=5。 6.6 break语句和语句和continue语句语句l为了使循环控制更加灵活，语言提供了break语句和continue语句。l1 break语句语句l一般格式： break；(本语句必须在循环中使用)l功能:l

15、在循环中当满足特定条件时，使用break语句强行结束循环，转向执行循环语句的下一条语句。例题l例题例题6.11 break语句应用lmain()l int r; lfloat pi=3.14159,s;lfor (r=1;r100) break;lprintf(“r=%d,s=%fn”,r,s);ll运行结果：r=1,s=3.141590r=2,s=12.566360r=3,s=28.274311r=4,s=50.265442r=5,s=78.539749continue语句：语句：l2continue语句：语句：l功能：对于for循环，跳过循环体其余语句，转向循环变量增量表达式的计算；对于w

16、hile和do-while循环，跳过循环体其余语句，但转向循环继续条件的判定。l例题例题6.12将100200之间的不能被3整除的数输出。（continue应用举例。）lmain()l int n;lfor(n=100; n200停止循环。l例题例题6.13分析下面程序的运行结果。（continue应用举例。）l/*例题源代码文件名：lt6_13.c*/lmain()l int i=0,s=0;例题l do lif (i%2)l i+; continue;l i+;ls+=i;lwhile (i7);lprintf(“s=%dn”,s);ll分析：分析：l当i%2为0时，表示假跳过 i+; c

17、ontinue;语句，执行i+; s+=i;l当i%2为1时，表示真执行 i+; continue;语句，所以本程序s的和是1+3+5+7。l运行结果：运行结果： s=166.7 循环程序举例循环程序举例l 例题例题6.146.14 输出10100之间的全部素数。所谓素数n是指，除1和n之外，不能被2（n-1）之间的任何整数整除。l算法设计要点：算法设计要点：l（1）显然，只要设计出判断某数n是否是素数的算法，外面再套一个for循环即可。l（2）判断某数n是否是素数的算法：根据素数的定义，用2（n-1）之间的每一个数去整除n，如果都不能被整除，则表示该数是一个素数。l判断一个数是否能被另一个数

18、整除，可通过判断它们整除的余数是否为0来实现。参考源程序：lmain()l int i=11, j, counter=0; l for( ; i=100; i+=2) /*外循环：为内循环提供一个整数i*/l for(j=2; j= i ) /*整数i是素数：输出，计数器加1*/l printf(“%6d”,i); l counter+;l l l运行结果：11 13 17 19 23 29 31 37 41 4347 53 59 61 67 71 73 79 83 8997循环程序举例循环程序举例l 例题例题6.156.15相传古代印度国王舍罕要褒奖他的聪明能干的宰相达依尔（国际象棋发明者）

19、，问他需要什么，达依尔回答说：“国王只要在国际象棋的棋盘上第一个格子放1粒麦子，第二个格子放2粒麦子，第三个格子放4粒麦子，以此类推，每一格加一倍，一直放到64格，我就感恩不尽了，”。国王答应了，结果全印度的粮食用完还不够。国王很纳闷，怎么也算不清这笔账。现在用c语言编程来算一下。l计算s=1+2+2+2+2算出小麦的颗粒数。l1立方米小麦大约1.42*10参考源程序：lmain()l int n;ldouble v, sum=0.0, t=1.0;lfor (n=0;n64;n+)l sum+=t; /*做累加各项*/lt*=2; /*做累乘求2各项*/llprintf(“sum=%en”,sum);lv=sum/1.42e+8;lprintf(“v=%e”,v);l运行结果：sum=1.84467e+19v=1.29907+116.8阅读程序