《C语言程序设计教程》第五章循环结构

第五章循环结构5.1循环的概念

5.2while语句

5.3do—while语句

5.4for语句5.5循环的嵌套5.6break语句和continue语句5.7程序举例5.8C语言趣味程序实例4：谁家孩子跑最慢5.9本章小结关键字：while语句do—while语for语句

在计算机科学中，一门好的语言应为程序流程提供下面三种模式：执行语句序列（顺序）利用某个测试，选择序列（选择）重复语句序列，直到满足某个条件（循环）对于第一、二种模式大家已经熟悉了，在本章里，大家将学到C语言的三种循环结构：while语句、do—while语句、for语句，利用有关运算符构造表达式以便控制三种循环。

5.1循环的概念循环结构是结构化程序设计的基本结构之一，几乎所有实用的程序都包含循环。所谓循环就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。给定的条件称为循环条件，反复执行的程序段称为循环体。C语言中提供的循环语句基本形式有以下三种：while语句、do—while语句、for语句。5.2while语句

while语句是一种先判断后执行的语句，属于“当型”循环结构。

格式为：

while(表达式){循环体语句}

执行过程：先计算表达式的值，当值为真(非0)时，执行循环体语句；否则退出循环，执行循环语句的下一条语句。因此,while循环可能不执行循环语句。

【程序文本5.1】求n!。分析：n!=1*2*3*…*（n-1）*n,这种求积可以用计算机的快速计算能力来实现，算法是比较典型的，可以用一个变量存放“积”中的“项”，它的初始值为1，每一次循环增加1，其值的变化为1，2，3，…，n-1,n。用另一个变量存放“积”的中间值，其值变化为1，1*2，1*2*3，…，1*2*3…*n。

#include“stdio.h”main(){inti=1,n;longt=1;

printf(“\n请输入n的值：”)；

scanf(“%d”,&n);while(i<=n){t=t*i;i++;}printf(“\nn!=%ld”,t);}

程序运行结果：请输入n的值：5↙n!=120

【程序文本5.2】读入一行字母，统计其中元音字母出现的次数。分析：将读入的一串字母，依次进行判断，若是某个元音字母则进行累加统计。#include“stdio.h”main(){charc;

intcount=0;

while((c=getchar())!=’\n’){switch(c)

{case‘a’:case‘A’:case‘e’:case‘E’:case‘i’:case‘I’:case‘o’:case‘O’:case‘u’:case‘U’:count++;break;}}

printf(“元音字母的个数为：%d”,count);}程序运行结果：Ashuio89kIfy↙元音字母的个数为：55.3do—while语句

do—while语句是一种先执行后判断的循环语句，属“直到型”循环结构。格式为：

do{

循环体语句

}while(表达式)；

执行过程：它先执行循环中的语句,然后再判断表达式是否为真,如果为真则继续循环；如果为假,则终止循环。因此,do-while循环至少要执行一次循环语句。

【程序文本5.3】计算2+4+6+8+…+100的值#include“stdio.h”main(){

inti=2,sum=0;do{sum=sum+i;i=i+2;}while(i<=100);

printf(“\nsum=%d”,sum);}程序运行结果：sum=2550【程序文本5.4】有一分数序列：2/1，3/2，5/3，8/5，13/8，21/13…求出这个数列的前20项之和。#include“stdio.h”main(){

inti=0,t,n=20;floata=2,b=1,s=0;do{s=s+a/b;t=a;a=a+b;

b=t;i++;}while(i<=20);

printf(“sum=%9.6f\n”,s);}程序运行结果：sum=32.660259【程序文本5.5】猴子吃桃问题。猴子第一天摘下若干个桃子，当即吃了一半，还不过瘾，又多吃了一个。第二天早上又将剩下的桃子吃掉一半，又多吃了一个。以后每天早上都吃了前一天剩下的一半零一个。到第10天早上想再吃时，见只剩一个桃子了。求第一天共摘多少桃子。#include“stdio.h”main(){

intday,x1,x2;day=9;x2=1;do{x1=(x2+1)*2;x2=x1;day--;}while(day>0)；

printf(“total=%d\n”,x1);}程序运行结果：total=1534for语句是C语言循环中使用最灵活的一种，它既能实现计数循环也能实现非计数循环。格式为：

for(表达式1；表达式2；表达式3){循环体语句}执行过程：先计算表达式1的值，再计算表达式2的值，若为真，则执行循环体，若为假，直接跳出循环，然后计算表达式3的值；再次计算表达式2的值，若为真，再执行循环体，再计算表达式3的值，直到某次表达式2的值为假循环结束，执行循环后面的语句。

注意：1.“表达式1”作用是设置循环初值，一般为赋值表达式，当在for外部已经给循环变量赋了初值时，可以省略“表达式1”。

2.“表达式2”是循环控制判断条件，一般为关系表达式或逻辑表达式。若省略，则认为“表达式2”始终为真。

3.“表达式3”可用来修改循环变量的值，一般是赋值表达式。若省略，则程序设计应另外保证循环能正常结束。【程序文本5.6】计算1+3+5+7+…+99的值#include“stdio.h”main(){

int

i,sum;sum=0;for(i=1;i<=99;i=i+2)

sum+=i;printf(“\nsum=%d”,sum);}程序运行结果:sum=2500【程序文本5.7】统计从键盘上输入的字符个数。#include“stdio.h”main(){

intn=0;

printf(“\n请输入一串字符：”);

for(;getchar()!=’\n’;n++);printf(“\n字符个数为：%d”,n);}程序运行结果:请输入一串字符：Iamastudent.字符个数为：15【程序文本5.8】求（即求1+2！+3！+4！+…+20！）。#include“stdio.h”main(){floats=0,t=1;

intn;for(n=1;n<=20;n++){t=t+n;s=s+t;}printf(“1+2！+3！+4！+…+20！=%e\n”,s);}程序运行结果:1+2！+3！+4！+…+20！=2.561327e+18注意：s不能定义为int型，因为在TurboC或TurboC++等编译系统时，int型数据的范围为-32768~32767，也不能定义为long型，因为long型数据的范围为-21亿~21亿，也无法容纳求得的结果。

【程序文本5.9】一球从100m高度自由落下，每次落地后反跳回原高度的一半，再落下。求它在第10次落地时，共经过多少m？第10次反弹多高？#include“stdio.h”main(){floatsn=100,hn=sn/2;intn;for(n=2;n<=10;n++){sn=sn+2*hn;hn=hn/2;}

printf(“第10次落地时共经过%fm。\n”,sn);

printf(“第10次反弹0.097656m。\n”,hn);}运行结果：第10次落地时共经过299.609375m。第10次反弹0.097656m。我们在处理实际问题时，许多问题都需要用两层甚至多层循环才能解决，也就是说需要用到循环的嵌套格式来完成。所谓循环的嵌套是指在一个循环内又完整的包含了另外一个循环，即循环体本身包含循环语句。前面介绍的三种类型的循环都可以互相嵌套，循环的嵌套可以是多层，但每一层循环在逻辑上必须是完整的。

5.5循环的嵌套【程序文本5.6】输出九九乘法表。

#include“stdio.h”main(){int

i,j;for(i=1;i<=9;i++){for(j=1;j<=9;j++)

printf(“%d*%d=%-４d”,i,j,i*j);

printf(“\n”);}}程序运行结果：1*1=11*2=21*3=31*4=41*5=51*6=61*7=71*8=81*9=92*1=22*2=42*3=62*4=82*5=102*6=122*7=142*8=162*9=183*1=33*2=63*3=93*4=123*5=153*6=183*7=213*8=243*9=274*1=44*2=84*3=124*4=164*5=204*6=244*7=284*8=324*9=365*1=55*2=105*3=155*4=205*5=255*6=305*7=355*8=405*9=456*1=66*2=126*3=186*4=246*5=306*6=366*7=426*8=486*9=547*1=77*2=67*3=217*4=287*5=357*6=427*7=497*8=567*9=638*1=88*2=168*3=248*4=328*5=408*6=488*7=568*8=648*9=729*1=99*2=189*3=279*4=369*5=459*6=549*7=639*8=729*9=81【程序文本5.7】打印下列图形。***************#include“studio.h”main()

{

inti,j;

for(i=1;i<=5;i++)

{for(j=1;j<=i;j++)

{printf("*");}

pritnf("\n");

}}5.6.1break语句

break语句仅用在循环语句和switch语句中。在循环语句中是控制程序从循环结构中跳出，继续执行循环语句下面的语句；在switch语句中是控制程序跳出switch结构，继续执行switch语句下面的一个语句。

break语句的一般形式为：

break;5.6break语句和continue语句

【程序文本5.8】计算边长a=1到a=20时正方形的面积，直到面积area大于80为止。#include“stdio.h”main(){inta;

intarea=0;for(a=1;a<=20;a++){area=a*a;if(area>=80)break;

printf(“\narea=%d”,area);}}分析：程序中for循环体内，当area>80时，执行break语句，提前终止循环。程序的运行结果是：area=1area=4area=9area=16area=25area=36area=49area=64

5.6.2continue语句

continue语句的作用是结束本次循环，即跳过循环体中下面尚未执行的语句，进行下一次循环判定。

continue语句的一般形式为：

continue；【程序文本5.9】输出50到70之间不能被7整除的数。分析：对50~70的每一个数进行测试，如该数能被7整除，即模运算为0，则由continue语句结束本次循环转去执行下一次循环。只有模运算不为0时，才输出不能被7整除的数。#include“stdio.h”main(){intn;for(n=50;n<=70;n++){if(n%7==0)continue;printf(“%d\t”,n);}}程序运行结果：505152535455575859606162646566676869【例1】斐氏数列是公元13世纪数学家斐波拉契发明的，即：

1，2，3，5，8，13，21，34，55，89，…请编程输出该数列前20项。分析：该数列的规律是：数列前两项是1和2，以后每项均为前相邻两项之和，用数学语言描述是：F(0)=1;F(1)=2;F(n)=F(n-1)+F(n-2)（当n≥2时）;现设两个变量a、b表示某项前两项（初值0、1），那么从第三项开始每项（用c表示）均可由前两项推出。

5.7程序举例#include“stdio.h”main(){inti，a=1,b=2,c;

printf(“%d\t%d\t”,a,b);for(i=1;i<=18;i++){c=a+b;

printf(“%d\t”,c);a=b;b=c;}printf(“\n”);}程序运行结果：123581321345589144233377610987159725844181676510946【例2】打印出所有的“水仙花”数。所谓“水仙花”数是指一个3位数，其各位数字立方和等于该数本身。例如：153是个“水仙花”数，因为153=13+53+33。#include“stdio.h”main(){

inti=100,j,ge,shi,bai;

printf(“\n所有的水仙花数有：”)；

while(i<1000){j=i;ge=j%10;

j=j/10;shi=j%10;j=j/10;

bai=j;

if(i==ge*ge*ge+shi*shi*shi+bai