第5章 循环结构程序设计

1、第5章 循环结构程序设计5.1 while循环结构程序设计【学习目标】（1） 掌握循环结构的内涵（2） 掌握while循环语句的结构和应用（3） 掌握循环结构程序中break和continue语句的用法实例15 while循环语句求1+2+100的和值【实例任务】用while语句求1+2+3+100的和值。程序的运行结果如图5-1所示。 图5-1 程序运行结果【程序代码】#include "stdio.h" main() int i=1,sum=0;while(i<=100)sum=sum+i; /*随着i的变化，将i的值累加到sum中*/ i+; /*循环一次，i自

2、动增1*/ printf("1+2+.+100的和值为：%dn",sum);getch(); 【相关知识】1循环结构程序设计 循环结构是结构化程序三种基本结构之一，它和顺序结构、选择结构共同作为各种复杂程序的基本构造单元。循环结构的特点是：在给定条件成立时，反复执行某程序段，直到条件不成立为止。给定的条件成为循环条件，反复执行的程序段称为循环体。C语言的循环体语句有while语句、do-while语句、for语句。2while语句while语句用于实现“当”型循环结构。其一般形式如下： while(表达式) 循环体其执行过程是当表达式为非值时，执行循环体。循环体内语句可以是

3、空语句，可以是一条语句，可以是多条语句。如果为空语句或一条语句，可略去。循环执行过程中，如果参与表达式判断的变量值不能改变，则循环不会结束，称为死循环。【课堂精练】1 统计从键盘输入一行字符的个数。程序运行结果如图5-2所示。 图5-2 程序运行结果根据程序运行结果，请将下面程序补充完整并调试。#include "stdio.h"main() int n=0;printf("请输入一系列字符：n");while(getchar()!='n')_ printf("输入的字符的个数为：%d",n); getch(); 2.

4、 求n！值。程序运行结果如图5-3所示。 图5-3 程序的运行结果根据程序运行结果，请将下面程序补充完整并调试。#include "stdio.h"main()int n,i=1,sum=1; printf("请输入n的值n"); scanf("%d",&n); _ sum=sum*i; _ printf("n!值为：%d",sum); getch(); 5.2 for循环结构程序设计【学习目标】（1）掌握for循环语句结构的内涵（2）掌握for循环语句的结构和执行过程实例16 for循环语句统计大写字母和

5、小写字母的个数【实例任务】编写一个程序，用于接收用户输入10个字符，统计其中大写字母和小写字母的个数。比较大写字母与小写字母的个数，并显示相应的消息。程序运行结果如图5-4所示。 图5-4 程序运行结果【程序代码】#include "stdio.h"main()char inp;int i,low,upp;/*for 循环的计数器是i，upp来统计大写字母的计数器是，low来统计小写字母*/printf("n请输入一系列字符:");low=0;upp=0; i=0;for(i=0;i<10;i+) inp=getchar(); if(inp>

6、='a'&&inp<='z') low+; else if(inp>='A'&&inp<='z') upp+; putchar(inp);/*比较大写字母数和小写字母数*/if(low>upp)printf("n 小写字母比大写字母多%d个。n",low-upp);else if(upp>low)printf("n 大写字母比小写字母多%d个。n",upp-low);elseprintf("n 小写字母和大写字母的个数相

7、等，为%d个。n",low); getch(); 【相关知识】1for语句 for语句是C语言中最灵活、功能最强的循环语句。它不仅可以使用用于循环次数已经确定的情况，而且可以用于循环次数不确定而只给出循环结束条件的情况，完全可以代替while语句。for语句的一般形式为： for （表达式1；表达式2；表达式3） 循环体for语句的执行过程是，运行之初先求解表达式1，然后进行表达式2的条件判断，如果条件成立，则执行循环体，此时条件不成立，退出循环。在执行循环体后，再计算表达式3，之后转去执行表达式2进行条件判断，如果成立，继续执行循环体，否则退出循环不，进行循环后，依次是计算表达式3

8、、判断表达式2的步骤执行，直到条件不成立为止，结束循环。2表达式说明表达式1，通常用来给循环变量赋初值，一般是赋值表达式。也可以在for语句外给循环变量赋初值，此时可以省略该表达式。表达式1对整个循环过程来讲，只做一次。 表达式2，通常是循环条件，一般为关系表达式或逻辑表达式。 表达式3， 通常可以用来修改循环变量的值，一般是赋值语句。如果想省略表达式3，可以把相应语句放到循环体中完成。这三个表达式都可以是逗号表达式，即每个表达式都可以由多个表达式组成。三个表达式都是任选项，都可以省略。但要注意，在省略表达式的同时，两个分号必须保留，因为语句要求两个分号将三个表达式分开。如以下语句 i=1;

9、for( ; i<5 ; ) printf(“*”) ; i+;3 for语句中的逗号表达式逗号运算符的主要应用就在for语句中。表达式1和表达式3常为逗号表达式，求解它们时完成多个表达式（往往为赋值表达式、自增自减表达式）的一次求值。如下列的一些表示方式： for（i=1,sum=0;i<=100;i+）for(i=0,j=100,k=0;i<=j;i+,j-) for(i=0;(c=getchar()!=n;i+=c)从上面几种表达方式可以看出，C语言中的for语句功能强大。可以把循环体和一些与循环控制无关的操作也作为表达式1或表达式3出现，这样程序可以短小简洁。但过分地

10、利用这一特点会使for语句显得杂乱，可读性降低，建议不要把与循环控制无关的内容放到for语句中。【课堂精练】1把100200之间的不能被3整除的输出，要求每行输出5个，最后一行除外。程序运行结果如图5-5所示。 图5-5 程序运行结果 根据程序的运行结果，请将下面程序补充完整并调试。#include "stdio.h"main()int n,m=0;for(n=100;n<=200;n+) if(n%3=0) _ m+; _ printf("%5d",n);printf("n"); else printf("%5d&q

11、uot;,n);getchar();2判断一个整数是否为素数（素数，是指只能被1和它本身整除的数。判断方法是将m被2的整数除，如果m不能被2中的任何一个整数整除，则m是素数；只要m能被2中的某一个整数整除，就可断定m为非素数。程序运行结果如图5-6所示。 图5-6 程序运行结果 根据程序的运行结果，请将下面程序补充完整并调试。#include "stdio.h"#include "math.h" main() int m,j,k; scanf("%d",&m); _ for(j=2;j<=k;j+)_ if(j>=

12、k+1) printf("%d 是素数n",m); else printf("%d 不是素数n",m); getch(); 5.3 do-while循环结构程序设计【学习目标】（1）掌握do-while循环语句结构的内涵（2）掌握do-while循环语句的结构和执行过程（3）掌握循环结构程序中break和continue语句的用法实例17 do-while循环语句求1+2+100和12 +22+302的值【实例任务】用do-while语句求si=1+2+3+100和s2=12 +22+32+302 .的值。程序的运行结果如图5-7所示。 图5-7 程序运

13、行结果【程序代码】#include "stdio.h"main() int i=0,s1=0,s2=0;do i+; if(i>100) /*如果i的值高于100，则结束循环*/ break; /*强行退出循环*/ s1=s1+i; if(i>30) /*如果i的值高于30，则执行continue语句，执行下一次循环*/ continue;/*不再执行它下面的语句，来执行下次循环*/ s2=s2+i*i; while(i<150); printf("s1=%dn",s1); printf("s2=%dn",s2);

14、getch(); 【相关知识】1do-while语句do-while语句的特点是先执行循环体，然后判断循环条件是否成立。其一般形式为 do 循环体 while（表达式）；其执行过程是先执行一次指定的循环体语句，然后进行条件判断，也就是先计算表达式的值，当表达式的值为非零（“真”）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。2while语句和do-while语句的区别 while语句执行时，先进行条件判断，条件成立的情况下才执行循环体。do-while语句是先执行一次循环体，然后再进行条件判断，直到表达式不成立时终止循环。3break和continue语句 在s

15、wich语句中，可用break语句终止swich语句的执行跳出该swich语句。同样，在三种循环语句中可用break语句终止该循环语句的执行而跳出，它的一般形式是： break；continue语句结束本次循环，即跳过循环体中在continue语句后面的尚未执行的其他语句，而执行下一次循环，它的一般形式是： continue；【课堂精练】1求s=1+2+3+100的值。程序运行结果如图5-8所示。 图5-8 程序运行结果 根据程序的运行结果，请将下面程序补充完整并调试。#include "stdio.h" main() _ do s=s+k; k+; _ printf(&q

16、uot;s=%d",s); getch(); 2. 求s=1+1/2+1/4+1/50的值。程序运行结果如图5-9所示。 图5-9 程序运行结果 根据程序的运行结果，请将下面程序补充完整并调试。#include "stdio.h" main()float sum=1.0;int i=2;do_ i=i+2;_ printf("sum=%fn",sum);getch(); 5.4 循环的嵌套结构【学习目标】（1）掌握循环的嵌套结构内涵（2）掌握循环的嵌套结构程序执行过程（3）提高综合编程能力实例18 循环的嵌套结构百钱买百鸡问题【实例任务】 中国

17、古代数学家张丘建在他的算经中提出了著名的“百钱百鸡问题”鸡翁一，值钱五；鸡母一，值钱三；鸡雏三，值钱一；百钱买百鸡，翁，母，雏各几何?编写一程序解决此问题，程序运行结果如图5-10所示。 图5-10 程序运行结果【程序代码】#include "stdio.h"#include "conio.h" main() int i,j,k; /* 三个变量分别代表鸡翁、鸡母、鸡雏 */ /* 理论上鸡翁的循环范围是0-100，但实际上每个鸡翁值5钱， 如果鸡翁的数量超过20，那么钱数一定超过100，那么就不合题意了， 所以这里鸡翁的取值范围是0-20，内层循环的鸡

18、母范围也是同理。 */ for(i=0;i<=20;i+) for(j=0;j<=33;j+) k=100-i-j; /* 计算鸡雏的数量 */ /* 鸡的数量和钱的数量同时扩大三倍，以防余数问题。 */ if(i*15+j*9+k=300) printf("n鸡翁 鸡母 鸡雏数分别为:%5d%5d%5d",i,j,k); getch(); 【相关知识】1 循环嵌套在一个循环体内又完整地包含了另一个循环，称为循环嵌套。前面介绍的三种类型的循环都可以互相嵌套，循环的嵌套可以多层，但每一层循环在逻辑上必须是完整的。在编写程序时，循环嵌套的书写要采用缩进的形式，像本例

19、题程序中所示，内循环中的语句应该比外循环中的语句有规律地向右缩进2-4列，这样程序分明，易于阅读。2百钱买百鸡问题解析百钱买百鸡是一道用C语言程序解决数学方程运算问题的一个典型试题，用到了程序中典型的方法：穷举法。假设想x、y、z分别为鸡翁、鸡母、鸡雏的只数，依题意可得出联体方程组如下：x+y+z=100 （1）5x+3y+z/3=100 （2）三个未知数，只有两个方程式，所以x、y、z可能有多组解，因此，可用“穷举法”，x、y、z可能满足要求的组合，最后把符合上述两方程的想x、y、z判断打印出来。【课堂精练】1打印一个空心菱形图案，程序运行结果如图5-11所示。 图5-11 程序运行结果根据

20、程序运行结果，请将下面程序补充完整并调试。#include "stdio.h"main() int i,j,k;/*i控制要打印的行数，j控制要打印的空格数，k控制要打印的星号的个数*/*先打印上边的4行*/for(i=1;i<=4;i+) /*控制要打印的行数*/ for (j=1;j<=4-i;j+) /*控制每行要打印的空格数*/printf(" ");_ /*控制要打印第一个"*"到第二个"*"*/ if(k=1|k=2*i-1) /*只在循环的边界值打印"*"，否则打印空格

21、*/ printf("*"); else printf(" "); printf("n"); /*然后打印下边的三行*/for (i=1;i<=3;i+) /*控制要打印的行数*/ for(j=1;j<=i;j+) /*控制每行要打印的空格数*/ printf(" "); _ /*控制每行要打印的"*"的个数*/ if (k=1|k=7-2*i) /*只在循环的边界值打印"*"，否则打印空格*/ printf("*"); else printf

22、(" "); printf("n"); getch(); 2打印九九乘法表，程序运行结果如图5-12所示。 图3-16 程序运行结果根据程序运行结果，请将下面程序补充完整并调试。#include "stdio.h" main() int i=1,j; _ for(j=1;j<10;j+) _ i+; getch(); 5.5 课后习题5.5.1 项目练习一练习目的 1进一步练习循环结构程序设计 2. 进一步练习循环嵌套结构程序设计 3进一步提高综合编程和调试程序的能力二练习内容1. 打印输出所有的水仙花数（所谓水仙花数，是指一个

23、三位数，其各位数字立方和等于该数本身）。2. 求fibonacci数列：1，1，2，3，5，8，的前40项，即 f1=1（n=1）f2=1（n=2）f3=2（n=3）fn=fn-1+fn-2（n>=3）3求整数1100的累加值，但要求跳过所有个位为3的数。4打印输出100至200之间的全部素数。5. 试编程，找出199之间的全部同构数。同构数是这样一组数：它出现在平方数的右。例如：5是25右边的数，25是625右边的数，5和25都是同构数。5.5.2 练习题一选择题1.下面程序段的运行结果是_。 int n=0; while(n+<=2);printf("%d"

24、,n);（A）2 （B） 3 （C） 4 （D）有语法错2设有程序段：t=0;while(printf(“*”) t+; if(t<3) break; 下面描述正确的是_。A 其中循环控制表达式与0等价 B 其中循环控制表达式与0等价C 其中循环控制表达式是不合法的 D 以上说法都不对3.执行语句for(i=1;i+<4; );后变量i的值是_. （A）3 （B）4 （C）5 （D）不定4以下for循环的执行次数是_。for(x=0,y=0 ; (y=123)&&(x<4) ; x+);A 是无限循环 B 循环次数不定 C 执行4次 D 执行3次5下面程序的运

25、行结果是_。#include “stdio.h”main( ) int j; for(j=1 ; j<=5 ; j+) if(j%2) printf(“*”); else continue ; printf(“#”); printf(“$n”); A *#*#*#$ B #*#*#*$ C *#*#$ D #*#*$6.若有如下语句 int x=3; doprintf(""%dn",x-=2);while(!(-x); 则上面程序段_。 （A）输出的是1 （B）输出的是1和-2 （C）输出的是3和0 （D）是死循环7下面程序的运行结果是_。#include

26、“stdio.h”main( ) int y=10; do y-; while(-y); printf(“%dn”,y-);A 1 B 1 C 8 D 08下面程序段不是死循环的是_。A int j=100; while(1) j=j%100+1; if(j>100) break; B for( ; ; );C int k=0; do +k; while(k>=10);D int s=36; while(s); -s;9以下正确的描述是_。 （A）continue语句的作用是结束整个循环的执行 （B）只能在循环体内和switch语句体内使用break语句 （C）在循环体内使用bre

27、ak语句或continue语句的作用相同 （D）从多层循环嵌套中退出时，只能使用goto语句10.以下程序的输出结果是_。#include "stdio.h" main() int k,j,s; for(k=2;k<6;k+,k+) s=1; for(j=k;j<6;j+) s+=j; printf("%dn",s); getch();（A）9 （B）1 （C）10 （D）1211.以下程序的输出结果是_。#include "stdio.h" main() int i=5; for(;i<15;) i+; if(i%4=0) printf(" %d",i); else continue; getch();（A）8 12 16 （B）8 12（C）12 16 （D）8二填空题1.以下由while构成的循环执行的次数是_。 int k=0; while(k=2) k+;2.以下程序的输出结果是_。 #include "stdio.h" main() int x=2; while(x-) printf("%d n",x); getch(); 3.以下程序的输出结果是_。 #include "stdio.