C语言新教材PPT课堂课件-4(2)-循环结构

1、1主要内容： 4.4.1 while 语句4.4.2 do-while 语句4.4.3 for 语句4.4.4 break和continue语句 4.4.5 循环的嵌套4.4.6 循环结构程序设计举例4.4 循环结构2循环控制C语言提供三种循环语句：while 语句do-while 语句for 语句3举例：求1100之间所有整数的和i100sum=sum +i; i=i+1; 真假sum=0, i=1 输出sum的值 sum=sum +i; i=i+1; 假真sum=0, i=1 输出sum的值i=100当型循环直到型循环44.4.1 用while 语句实现当型循环格式： while (表达式

2、) 语句 当表达式为真循环体语句表达式循环体语句真(非0)假(0)当型循环注意：循环体可能一次也不被执行进入循环的条件5如果在while语句之前对变量sum赋初值为1，是否可以？程序的哪些地方应作相应的改动？举例：用while语句求1100之间整数和#include void main( ) int i,sum=0; i=1; while( i=100) sum=sum+i; i+; printf(1+2+3+100=%dn, sum);语句sum=sum+i;和语句i+;能否对调位置？程序的哪些地方应作相应的改动？ sum=0，i=1 当i 100sum=sum+i i = i +1 输出s

3、um的值例4.18while语句6 4.4.2 用do-while 语句实现直到型循环格式：do 语句 while (表达式) ;表达式循环体语句真(非0)假(0)继续循环的条件注意：循环体至少被执行一次 语句（循环体） 当表达式为真直到型循环7举例：用do-while语句求1-100之间整数和 sum=0, i=1 sum=sum +i i=i+1 当i=100 输出sum的值do-while语句#include void main( ) int i,sum=0; i=1; do sum=sum+i; i+; while( i=100 ); printf(1+2+3+100=%dn,sum)

4、;例4.18解二8 4.4.3 用for 语句实现当型循环 格式: for (表达式1;表达式2;表达式3) 语句表达式2循环体语句真(非0)假(0)求解表达式1求解表达式3实质是当型循环进入循环的条件9for语句的最常用格式在for语句中，通常表达式1用来为循环变量赋初值，表达式2用来设置循环条件，表达式3用于循环变量增值。for 语句的最常用格式： for ( 循环变量赋初值;循环条件;循环变量增值 ) 语句例： for ( i=1; i=10; i+=4 ) printf(%d ,i);输出 1 5 9例4.23（例4.18解三）：求1100之间的整数之和 sum=0; for ( i=

5、1; i=100; i+ ) sum=sum+i;printf(%d ,i);1310for语句for语句的执行过程输出: 1#include void main( ) int i; for( i=1; i=10; i+=4 ) printf(%d ,i); printf(%d , i);59 1311典型算法：累加、连乘累加算法之累加通式： 累加和变量=累加和变量+累加项如 sum = sum + i ; （i为循环变量） sum = sum + x ; （x为输入值或某计算结果） num = num + 1; 即 num+; （计数）连乘算法之连乘通式： 连乘积变量=连乘积变量*连乘项如

6、fac = fac * i ; （i为循环变量） fac = fac * x ; （x为输入值或某计算结果）12累加、连乘算法举例【例4.24】求n!【例4.19】、【例4.22】求的近似值【例】求若干数之总和及平均值【例4.35】多项式计算13P98例4.24 求 n!=123 n #include void main( ) int i,n; long p=1; printf(input an integer:n); scanf(%d,&n); for (i=1; i=n ; i+) p*= i; printf (n!=%ldn,p); 阶乘结果用int型可能会溢出也可用while语句实现（

7、例4.20），或用do-while语句实现举例：求n!14举例：求的近似值（1）#include #include void main() int i=1,n; double pi=0; printf(Input an integer:n); scanf(%d,&n); while(i=n) pi+=1.0/(i*i); i+; pi=sqrt(pi*6); printf(pi=%lfn,pi);/*累加和pi,存2/6 */P90例4.19 利用以下公式求的近似值（n由键盘输入，n值越大的值越精确）也可用for语句或do-while语句实现15举例：求的近似值（2）累加式累加式准备下一项准备

8、下一项循环条件循环条件P94例4.22利用格里高公式 求的近似值，直到最后一项的绝对值小于10-6为止/*累加项t ,累加和pi, 分母n, 符号位s */当型直到型/* 实现+1和-1交替出现 */16求的近似值（2）#include #include void main() float pi,t,n; int s; t=1;pi=0;n=1.0;s=1; do pi=pi+t; n=n+2; s=-s; t=s/n; while(fabs(t)=1e-6); pi=pi*4; printf(pi=%10.6fn,pi);/* 实现+1和-1交替出现 */*累加和pi, 累加项t */* 分

9、母n, 符号位s */ 掌握在循环体中实现正负相间的技巧例4.2217举例：多项式计算#include void main() float sum,term,x;int n,k,sign;printf(Input n,x: n); scanf(%d,%f,&n,&x);sum=x; term=x; sign=1;for(k=2;k=n;k+) term*=x*x/(2*k-2)/(2*k-1); sign=-sign; sum+=sign*term; printf(sum=%fn,sum); P113例4.35 计算18例：求1100之间的整数之和#include void main( ) i

10、nt i,sum; sum=0; for( i=1 ; i=100; i+ ) sum=sum+i; printf(sum=%dn,sum);表达式1可缺省（但其后的分号不能省略），将表达式1作为语句放到循环之前。i=1;4.4.3(2) for 语句的灵活使用19sum=0;#include void main( ) int i,sum; for( i=1; i=100 ; i+ ) sum=sum+i, printf(sum=%dn,sum);循环之前的赋初值语句可以放在表达式1中，中间用逗号间隔。例：求1100之间的整数之和for 语句的灵活使用 for( sum=0, i=1; i=1

11、00 ; i+ ) 20#include void main( ) int i,sum; sum=0; for (i=1;i=100; ) sum=sum+i; printf(sum=%dn,sum);表达式3可缺省（但其前的分号不能省略），将表达式3作为语句放到循环体的末尾。i+for 语句的灵活使用例：求1100之间的整数之和 i+; 21#include void main( ) int i,sum; for (sum=0 , i=1; i=100 ; i+) printf(sum=%dn,sum);循环体中的内容可以放在表达式3中，但要在圆括号的后面加一个分号。sum= sum +i;

12、例：求1100之间的整数之和for 语句的灵活使用for (sum=0,i=1; i=100; sum=sum+i, i+);22#include void main( ) int i,sum; sum=0; for( i=1 ; i=100; ) sum=sum+i; printf(sum=%dn,sum);表达式1、表达式3可同时缺省，但表达式2前后的分号都不能省略。while(i=100) for循环可替代while循环例：求1100之间的整数之和for 语句的灵活使用i=1;i+i+; 23#include void main( ) int i,sum; sum=0; for(i=1;

13、 ; i+) sum=sum+i; printf(sum=%dn,sum);else break; /*退出循环*/i=100例：求1100之间的整数之和for 语句的灵活使用表达式2可缺省，放在循环体之中，但for语句中的两个分号都不能省略。if (i=100)此处为空相当于1（永真条件）244.4.4 break语句和continue语句break 语句格式: break;功能: 提前结束整个循环，从循环体中无条件跳转到循环语句后面执行。可用于switch语句和循环结构中。continue语句格式: continue;功能: 结束本轮循环，即在本轮循环中，不再执行循环体中continue后

14、面的语句。只能用于循环结构。25break语句和continue语句的比较（P105举例）输出： 1 2！ void main( ) int n; for(n=1;n=8;n+) if(n%3=0)break; printf(%4d,n); printf(!n); void main( ) int n; for (n=1;n=8;n+) if(n%3=0)cotinue; printf(%4d,n); printf(!n); 输出： 1 2 4 5 7 8！ 26break语句的使用算法：假设将512分解为15i和512-15i两个数，若512-15i能被13整除， 15i和512-15i就是

15、一组解#include void main( ) int i;for(i=1; ;i+) if( !(512-i*15)%13) ) break;printf(%d+%d=512n, i*15, 512-i*15); P102例4.28 将数字512表示成两个数的和，这两个数分别为15和13的倍数，只需找到一个解即可。 代表：(512-i*15)%13=027break语句的使用算法：假设将512分解为i和512-i两个数，若i能被15整除且 512-i能被13整除，i和512-i就是一组解#include void main( ) int i;for(i=1; ;i+) if(!(i%15)

16、 &!(512-i)%13) ) break;printf(%d+%d=512n, i, 512-i); 例4.28 另解28例4.28 改为找到所有的解 void main( ) int i;for(i=1; i512 ; i+) if(!(i%15) & !(512-i)%13) ) printf(%d+%d=512n, i, 512-i); 29break语句的使用算法：假设将512分解为i和512-i两个数，若i能被15整除且 512-i能被13整除，i和512-i就是一组解#include void main( ) int i;for(i=1; ;i+) if(!(i%15) &!(

17、512-i)%13) ) break;printf(%d+%d=512n, i, 512-i); 例4.28 另解30P121习题4.20 输入若干个数(以0结束输入)，求总和并统计数的个数#include void main( ) int i; float x,sum=0; for( i=1; i=100 ; i+ ) scanf(%f,&x); if (x=0) break; sum+=x; printf(sum=% .0f,count=%dn,sum,i);i-1 )break语句的使用31continue语句的使用P103例4.29 输出100200之间所有能够被7或9整除的数#inc

18、lude void main( ) int i;for(i=100;i=200;i+) if(i%7!=0)&(i%9!=0) continue;printf(%5d ,i); if(i%7=0)|(i%9=0) printf(%5d ,i);等效于：32continue语句的使用例4.29改进输出格式:#include void main( ) int i,n=0;for(i=100;i=200;i+) if(i%7!=0)&(i%9!=0) continue;printf(%5d ,i);n+;if(n%5=0) printf(n); /*当n被5整除时换行，即一行输出5个数*/ 33br

19、eak语句和continue语句的使用void main( ) int i,a=0,b=0,c=0,d=0; for(i=1;i=4;i+) switch(i) case 1: a=1; continue; case 2: b=2; case 3: c=3; break; case 4: d=4; printf(%d%d%d%dn,a,b,c,d); 输出： 1230 1230 1234 P106举例344.4.5 循环嵌套一个循环体中又包含了另一个完整的循环结构，叫做循环的嵌套。三种循环结构可以互相嵌套。循环嵌套的执行过程是：外循环执行一次，内循环执行一个全过程。35#include voi

20、d main( ) int i,n=10,j; long s=0,t; for ( i=1; i=n; i+) s+=t; printf (s=%ldn,s);举例：计算s=1!+2!+3!+ +10! P108例4.31 双重循环实现： 外循环计算累加； 内循环求i!t=1;for (j=1;j=i;j+) t=t*j;循环嵌套36#include void main( ) int i,n=10; long s=0,t=1; for ( i=1; i=n; i+) t*=i; s+=t; printf (s=%ldn,s);举例：计算s=1!+2!+3!+ +10! 另解：用单重循环实现（P

21、98例4.25） 374.4.6 循环结构程序设计举例累加、连乘特殊图形输出穷举算法：百钱买百鸡，求水仙花数数的分离：求水仙花数，例4.33迭代、递推：求Fabonacci数列，猴子吃桃问题, 牛顿迭代法求方程根二分法求方程根数的判别：判素数辗转相除法求最大公约数数的统计：求最大、最小数等梯形法求定积分38 举例：特殊图形输出（1）#include void main( ) int i, j; for( i=1 ; i=8 ; i+ ) for( j=1; j=i ; j+ ) printf(*); printf(n); */*外循环控制输出图形的行数*/*内循环控制每行输出的字符*/输出i个

22、*号输出一个换行符39 举例：特殊图形输出（2）#include void main( ) int i, j, k; for( i=1 ; i=8 ; i+ ) for( j=1; j=i ; j+ ) printf( ); for( k=1; k=3; k+) printf(*); printf(n); * * * * * * * */*外循环控制输出图形的行数*/输出i个空格输出3个*号输出一个换行符40 举例：特殊图形输出（3）#include void main( ) int i, j, k; for( i=1 ; i=8 ; i+ ) for( j=1; j=8-i ; j+ ) p

23、rintf( ); for( k=1; k=2*i-1; k+) printf(*); printf(n); * * * * * * */*外循环控制输出图形的行数*/输出(8-i)个空格输出(2*i-1)个*号输出一个换行符41 举例：特殊图形输出（4）#include void main( ) int i, j, k; for( i=8 ; i=1 ; i- ) for( j=1; j=8-i ; j+ ) printf( ); for( k=1; k=2*i-1; k+) printf(*); printf(n); * * * * * * * * /*外循环控制输出图形的行数*/输出(8

24、-i)个空格输出(2*i-1)个*号输出一个换行符P108例4.3042穷举法举例：解百钱买百鸡问题百钱买百鸡问题（出自算经，古代数学家张丘建）：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。变量cocks：存放公鸡数量，取值020变量hens：存放母鸡数量，取值033变量chicks：存放小鸡数量，取值0100满足两条件：cocks + hens + chicks =100 (只) 5*cocks + 3*hens + chicks/3=100 (元)P122习题4.2343百钱买百鸡程序1#include void main( ) int cocks,h

25、ens,chicks; for (cocks=0 ; cocks=20 ; cocks+ ) for (hens=0 ; hens=33 ; hens+ ) for (chicks=0 ; chicks=100 ; chicks+ ) if (cocks+hens+chicks=100 & cocks*5+hens*3+chicks/3=100 & chicks%3=0) printf(%d,%d,%dn,cocks,hens,chicks); 44百钱买百鸡程序2#include void main( ) int cocks,hens,chicks; for (cocks=0 ; cocks

26、=20 ; cocks+ ) for(hens=0 ; hens=33 ; hens+ ) chicks=100-cocks-hens; if (cocks*5+hens*3+chicks/3=100 & chicks%3=0) printf(%d,%d,%dn,cocks,hens,chicks); 穷举法其它应用：百马百担问题；鸡兔同笼问题；整钱换零钱；密码破译；猜数游戏；求水仙花数45穷举法举例：求水仙花数#includevoid main() int i,j,k,m1,m2;printf(narcissus numbers are: );for(i=1;i=9;i+) /*百位数*/

27、for(j=0;j=9;j+) /*十位数*/ for(k=0;k=9;k+) /*个位数*/ m1=i*100+j*10+k; /* m1为三个数字分别为i,j,k的三位数 */m2=i*i*i+j*j*j+k*k*k; /* m2为三个数字的立方和 */if(m1=m2) printf(%4d,m1); /* 输出满足水仙花条件的数 */ printf(n); P109例4.32 一个三位数若其各位数字立方和等于该数本身，则为水仙花数，如：153=13+53+33 则153是水仙花数。46 数的分离举例：for( i=100;i=999;i+)a=i的百位数b=i的十位数c=i的个位数i

28、=a3+b3+c3YNi是水仙花数求水仙花数另解47数的分离举例例4.33 输入132767之间的整数，把这个整数显示为一系列数字，每组数字间隔两个空格。算法一： P110解法（了解）算法二：用数组处理 -更好！48递推/迭代算法利用递推（迭代）公式由前一项或前几项推算出后一项 关键在递推（迭代）公式的构造例如（P101） Fabonacci数列(兔子数列)各项值分别为： 1，1，2，3，5，8， 第1项和第2项值都是1，从第3项开始，每一个项值都是它的相邻前2项的项值之和，即49P101例4.27 循环一次求Fabonacci数列的2个数1x1, 1x2 for i=1 to 10输出2个项

29、x1、x2值x1+x2 x1x2+x1 x2#include void main ( ) int i, x1=1, x2=1; for (i=1;i=10;i+) printf(%d %d ,x1,x2); x1=x1+x2; x2=x2+x1; 递推/迭代举例：求Fabonacci数列前20项值50求Fabonacci数列前20项值#include void main ( ) int i, x1=1, x2=1; for (i=1;i=10;i+) printf(%10d%10d,x1,x2); if (i%2=0) printf(n); x1=x1+x2; x2=x1+x2; 实现换行，保

30、证每行输出2组(4个)数据例4.27 改进输出格式保证每个数据占10列511x1, 1x2输出2个项x1、x2值 for i=3 to 20 x1+x2 x3输出1个项fn值x2 x1x3 x2求Fabonacci数列前20项值例4.27另解：循环一次求Fabonacci数列的1个数52求Fabonacci数列前20项值#include void main ( ) int i, x1=1, x2=1, x3; printf(n%10d%10d,x1,x2);/* 循环之前先输出头2项*/ if(i%4=0)printf(n); /* 实现每行输出4个数据 */ for (i=3;i=20;i+

31、) x3=x1+x2; printf(%10d,x3); x1=x2; x2=x3; printf(n); 例4.27 另解53递推/迭代举例：猴子吃桃问题 P91-92例4.21 猴子摘下了一堆桃子，第一天吃总数的一半多一个，第二天吃剩下的一半多一个，以后每天都吃前一天剩下的一半多一个，到第十天想再吃时剩一个，求第一天共有多少个桃子？设第110天未吃前的桃子数分别为X1,X2,X10 Xn=Xn-1/2-1 X10=1迭代公式为：54 猴子吃桃问题 P91-92例4.21#include void main ( ) int k,x1,x2; k=1; x2=1; /*已知第10天的桃子数*/

32、 while(k=9) x1=(x2+1)*2; /*求第(10-k)天 x2=x1; 的桃子数*/ k+; printf(Total number=%dn , x1); 另解：更简洁！#include void main ( ) int k,x; x=1; /*已知第10天的桃子数*/ for (k=9;k=1;k-) x=(x+1)*2; /*求第k天的桃子数*/ printf(Total number=%dn ,x); 55P122习题4.29 用牛顿迭代法（牛顿切线法）求方程x3+4x2-10=0 在0,3之间（或1.5附近）的根。 牛顿迭代法求方程的根举例设xk是方程f(x)=0的一

33、个近似根导数的几何意义即切线的斜率，得出： 56因此， 令 =x3+4x2-10 =(x+4)*x)*x-10 则 =3x2+8x = (3*x+8)*x牛顿迭代法求根反复迭代，直到前后两次求出的x的差的绝对值小于10-5一元多项式的分层计算比直接计算减少计算量。牛顿迭代公式习题4.2957用牛顿迭代法求根N-S图 x=1.5 x0=x f= (x0+4)*x0)*x0-10 f1= (3*x0+8)*x0 x=x0-f/f1 当|x-x0|=1e-5 输出方程的根x习题4.2958二分法求方程的根举例P111例4.34 用二分法求方程x3+1.1x2+0.9x-1.4=0的根。 100200

34、Y-100 x1x2f(x1)xf(x2)f(x)f(x)X1、x2的中点x=(x1+x2)/2059二分法求根思路基本思路：取区间两端点x1和x2，（1）若f(x1)、f(x2)符号相反，则在（x1,x2）区间内有一实根； 取（x1,x2）的中点x， 若f(x1)、f(x)符号相反，则实根在（x1,x）区间内，改设x2=x，区间减半； 若f(x1)、f(x)符号相同，则实根在（x,x2）区间内，改设x1=x，区间减半； 如此反复，不断缩小区间，直到区间很小（|x1-x2|10-6），或者|f(x)|10-6 ，则根为x。（2）若f(x1)、f(x2)符号相同，则在（x1,x2）区间内无实根。

35、60二分法求根程序#include#includevoid main() float x,x1,x2,y1,y2,y; do printf(Input x1,x2: n); scanf(%f,%f,&x1,&x2); y1=(x1+1.1)*x1+0.9)*x1-1.4; y2=(x2+1.1)*x2+0.9)*x2-1.4; while(y1*y2=0); /*使输入的x1、x2满足f(x1)*f(x2)0) x1=x; /*若f(x)*f(x1)0,根在区间 (x,x2)内 */ else x2=x; /*若f(x)*f(x1)=1e-6); /*或while(fabs(x1-x2)=1e

36、-6);*/ printf(A root of equation is: %8.2fn,x); 例4.34 61数的判别举例：判断整数m是否为素数素数即为质数，如果一个整数只能被1或者它本身整除，这个数就称为是素数。判断素数的思路是：让m被2m/2之间所有的整数整除，如果m能被2m/2 之中的任何一个整数整除，则m一定不是素数；如果在2m/2之间不存在能被m整除的整数，则m是素数。P114例4.3662判断整数m是否为素数算法N-S图输入m的值 k= m/2 for i=2 to k 真 假 break 结束循环 真 假输出m是素数输出m不是素数m%i=0ik或i=k+1, 或i=k+1循环结

37、束后根据 i的值来决定m是否为素数63判断整数m是否为素数程序#include void main( ) int m,i,k; scanf(%d,&m); k=m/2;for ( i=2 ; ik) printf(n%d is a prime number.n,m); else printf(n%d is not a prime number n,m); /*可用 k=sqrt(m);替代，减少判断次数*/64 for m=100 to 200 输出m 真 假 for i=2 to k k= sqrt(m) 真 假 break 结束循环m%i=0ik举例：输出100200之间的所有素数65P115例4.37辗转相除法求最大公约数举例 输入m、n 将 m、