FREE-PASCAL入门-循环结构程序

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】u         自然语言置初值，即S=0，T=1；使S=S+T ，所求出的和仍放

2、入S中；使T增加1，即T=T+1；如果T小于等于13，转第二步，否则转第五步；输出计算结果。u         程序流程图和结构化流程（N-S）图 【程序设计】程序清单program ex3_1;var s,t:integer;begin s:=0; S置初值为0 for 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

3、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（for / 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

4、值表达式的值计算出来并赋给循环控制变量。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。如果未超过终值，则执行do后面的语句（称为循环体）。循环变量递增(或递减)。返回执行步骤。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：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。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

5、律变化。例如：for k:=ato zdo write(k)将按顺序打印出26个小写英文字母“abcdz”。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 dobegin readln(x);wreteln(x+1)end;循环语句的范围直到end才结束。循环控制变量不得在循环体内再被赋值。例如：for x;=1 to 10 dobegin x:=2*z+1;end；是错误的。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 若初值终值0 若初值终值递

6、减型循环的循环次数= 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，请你帮国王计算一下，要多少麦子。（1立方米的麦子约为1.42×108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

7、抽象出具体的数据，并建立数学模型。在本题中根据“国际象棋棋盘上共有64格，第一格一粒，第二格两粒，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20，第二格为21，第三格为22，第64格为263，设 64格中应放麦子数为S，则可用下面的公式表示：S= 20+21+22+23+263 1立方米的麦子约为1.42×108粒，那么S粒麦子的体积T为：T=S/（1.42×108）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）;var n,s

8、,t:integer begin s:=0; for n:=0 to 63 do s: =s+2n; t:=s/(1.42*108) 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begingwriteln(´请任意输入一个数：´);readln(b);for c:=1 to 5 do beginread(a);if

9、a>b then b:=a; end;writeln(最后的值是：´，b:5);end.运行示例请任意输入一个数：64 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

10、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 × 2 = 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

11、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begin 月份:=月份+1; 兔子数:=兔子数*2;end;【程序设计】程序清单program p4-1(input,output);var month, rabbit: integer;begin month:= 1; rabbit:= 1; while rabbit<1000 dobeginmonth:=month + 1;rabbit:= ra

12、bit * 2;end; writeln(The months is :,month);end.【知识拓展】1while循环语句 当型循环（while语句）是这样描述循环的：当指定条件成立时，重复执行指定的语句。格式：while 布尔表达式 do 语句；       例如：     k:=10;      WHILE k>0 DO      BEGIN      

13、0;   Writeln (k);           k:=k-1      END;      其中      (1)WHIlE 和DO是PASCAL保留关键字，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

14、复合语句。2WHILE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(2)若布尔表达式的值为真，则执行循环体内的语句；若为“假”，执行步骤4 (3)重复步骤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abcd中满足下述关系的数：（ ab + cd ）（ ab + cd ）= abcd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

15、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abcd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：abcd ab × 100 = abcd ab00 = cd如： 1234 12 × 100 = 1234 1200 = 34同学们仔细想想，在求解的过程中，条件都是一样的，只是abcd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

16、道题。程序清单Program xuhuan(input,output); Var i,m,n,k:integer; BeginI:=1000；给I赋值，即abcd假设一个数；While I<=9999 do 判断I（即abcd）的值是否超出范围，；如果超过则不执行循环 Begin 体中的语句，结束循环； M:=I div 100; 分离出ab和cd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 then Writeln(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：2

17、025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:     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）;     将下一个数与X中的数进行比较;    

18、; 使m的值加1（计一次数）；     若m的值小于（n-1），则重新进行第步，否则执行下一步；     输出此时X的值，即为n个数中的最大者；     结束。程序清单PROGRAM 323(input,output);VAR n,x,m,y:integer;BEGIN write('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; while m<=n-1 DO B

19、EGIN write（输入一个其他参加比较的数） readln(y); if x>=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

20、。【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： 【程序设计】程序清单Program p3_3_1（input,output）;varm,n,r:real;beginwrite(输入两个正整数：)；readln(m,n);if n>m then b

21、egin r:=n; n:=m; m:=r;end; repeat r:=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：repeat<语句>unt

22、il <布尔表达式> 它的N-S图如下图所示 。循环体语句until 布尔表达式 其中repeat 和until为保留字。 3它的执行过程：     执行循环体；     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-until是一个整体，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；5Repeat语句与while语句都可以实现循环结构，且可以

23、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begin 和 end。指定语句只能是一条语句或一条复合语句。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。 =1- + - +,直到最后一项的值小于10-6为止。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，加、减号轮流出现，因此，我们可以用n = n + 2表示序列数值的变化，用f = - f来设置它

24、们各项的符号位。画出程序的N-S图。程序清单 program ex2_34; var pai:=0; t:=1; n:=1; f:=1pai:=pai+tn:=n+2.0f:=-ft:=f/nuntil abs(t)<1e-6pai:=4*pai输出pai的值 f:integer; n,t,pai:real; begin pai:=0; t:=1; n:=1.0; f:=1; repeat pai:=pai+1; n:=n+2.0; f:=-f; t:=f/n until abs(t)<1e-6; pai:=pai*4; writln(pai=,pai:10:8); readln

25、end.运行示例pai =3.141590662输入10个数，求最大值、最小值、和及平均值。问题分析：本题要求随机连续输入10个数，我们可以用循环的特点依次比较，累加求和,最后算出平均值.设计算法:     键盘读入一个数;     这个数分别赋值给最大值max、最小值min、和s;     用repeat循环连续输入其他9个数;     在循环体内依次比较,求出最大值max、最小值min,和s;   &#

26、160; 在循环体外,由和求出平均值avg;     输出最大值max、最小值min、和s以及平均值avg。程序清单PROGRAM 333(input,output);VAR a,s,max,min,avg:real; i:integer;BEGIN write('please input:'); read(a); s:=a; max:=a; min:=a; i:=1; repeat read(a); s:=s+a; IF a>max THEN max:=a ELSE IF a<min THEN min:=a i:=i+1;

27、until i>=9 avg:=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 input:1 2 3 4 5 6 7 8 9 10最大值是:10 最小值是:110个数和是:55 10个数平均值是: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：I

28、+J+K=90 15I+10J+5K=500 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; begin for i:=0 to 90 do for j:=0 to 90 dofor k:=0 to 90 do if（i+j+k=90）AND （15*i+10*j+5*k=500）then writeln(i:5,j:5,k:5); end;运行示例 0 10 801 8 812 6 823 4 834 2 845 0 8

29、5【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PASCAL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500/15 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数。以上的程序可以优化为：programr ex4_6;var i,j,k:integer; begin for i:=0 to 33 do for j:=0 to

30、50 do begin k:=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：# # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # #问题分析：这道题属于打印平面图形问

31、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;var i,j,k:integer;bgin for i:=8 downto 1 do begin for j:=1 to 8 i do write(); for k:=2*i-1 downto 1 do writeln; 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; begin S:=0; for n:=1 to 10 do begin t:=1; for j:=1 to n do t:=t*j; S:=S+t; end; wri