《C语言程序设计》第4章 循环结构程序设计写字字帖

第4章循环结构程序设计学习目标本章主要介绍循环的结构和用法。通过本章学习，要掌握while、do-while、for循环三种基本循环语句，掌握使用break语句和contiune语句提前结束循环，并能开始尝试编写一些较复杂的程序。循环结构是程序设计中一种很重要的结构。其特点是，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。给定的条件称为循环条件，反复执行的程序段称为循环体。第4章循环结构程序设计4.1三种循环结构4.2循环的嵌套4.3continue语句和break语句4.1三种循环结构4.1.1用while语句实现循环4.1.2用do…while语句实现循环4.1.3用for语句实现循环4.1.1用while语句实现循环

while语句的一般形式如下：

while(表达式)语句“真”时执行循环体语句“假”时不执行循环条件表达式while循环的特点是：先判断条件表达式，后执行循环体语句while语句的执行过程为：（1）计算并判断表达式的值。（2）若值为0，则结束循环，退出while语句；若值为非0，则执行循环体（3）转步骤(1)while循环语句的特点是：先判断循环条件，然后再执行循环体。其执行过程可表示为下图：图4.1while循环执行过程例4.1求1+2+3+…+100，即解题思路：这是累加问题，需要先后将100个数相加要重复100次加法运算，可用循环实现后一个数是前一个数加1而得加完上一个数i后，使i加1可得到下一个数#include<stdio.h>intmain(){

inti=1,sum=0;

while(i<=100){sum=sum+i;i++;}

printf("sum=%d\n",sum);return0;}#include<stdio.h>intmain(){

inti=1,sum=0;

while(i<=100){sum=sum+i;i++;}

printf("sum=%d\n",sum);return0;}复合语句#include<stdio.h>intmain(){

inti=1,sum=0;

while(i<=100){sum=sum+i;i++;}

printf("sum=%d\n",sum);return0;}复合语句不能少#include<stdio.h>intmain(){

inti=1,sum=0;

while(i<=100){sum=sum+i;i++;}

printf("sum=%d\n",sum);return0;}不能丢，否则循环永不结束例4.2已知s=1!+2!+3!+……+n!,求当s首次超过2,000,000时的n和s的值。#include<stdio.h>voidmain(){ intn=0; longs=0,an=1;

while(s<2000000) {n++;an=an*n;s=s+an; } printf("s=%ldn=%d\n",s,n);}运行结果：s=4037913n=104.1.2用do…while语句实现循环do---while语句的特点：先无条件地执行循环体，然后判断循环条件是否成立do---while语句的一般形式为：

do

语句

while(表达式)；表达式循环体语句Ndo-while与while语句的区别是：do-while总是要先做一遍循环体，再做表达式的判断，因此循环体中的语句肯定要做一次。在设计程序时，如果不知道重复执行的次数，而且第一次必须执行时，常采用do-while语句。

例4.3用do…while语句求：

1+2+3+…+100，即解题思路：i≤100Nsum=sum+ii=i+1sum=0i=1

i=1;sum=0;

do{sum=sum+i;i++;}while(i<=100);

#include<stdio.h>intmain(){inti=1,sum=0;

do{sum=sum+i;i++;}while(i<=100);

printf("sum=%d\n",sum);return0;}例4.4用do-while循环，把26个大写字母按顺序显示出来#include<stdio.h>voidmain(){ chari='A';do{printf("%c",i);i++;}while(i<='Z');}运行结果：ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ4.1.3用for语句实现循环for语句的一般形式为

for(表达式1；表达式2；表达式3)

语句设置初始条件，只执行一次。可以为零个、一个或多个变量设置初值执行4.1.3用for语句实现循环for语句的一般形式为

for(表达式1；表达式2；表达式3)

语句循环条件表达式，用来判定是否继续循环。在每次执行循环体前先执行此表达式，决定是否继续执行循环4.1.3用for语句实现循环for语句的一般形式为

for(表达式1；表达式2；表达式3)

语句作为循环的调整器，例如使循环变量增值，它是在执行完循环体后才进行的4.1.3用for语句实现循环for语句的执行过程：(1)先求解表达式1(2)求解表达式2，若其值为真，执行循环体，然后执行下面第(3)步。若为假，则结束循环，转到第(5)步(3)求解表达式3(4)转回上面步骤(2)继续执行(5)循环结束，执行for语句下面的一个语句4.1.3用for语句实现循环其执行过程可表示为下图：图4.3for循环执行过程例4.5用for语句计算s=1+2+3+…+100。#include<stdio.h>voidmain(){inti,sum=0;

for(i=1;i<=100;i++)

sum+=i; printf("sum=%d\n",sum);} 运行结果：sum=5050例4.6打印出所有的“水仙花数”。所谓“水仙花数”是指一个三位正整数，其各位数字的立方和等于该数本身，例如：153=13+53+33。#include"stdio.h"voidmain(){intn,i,j,k;

for(n=100;n<=999;n++){

i=n/100;j=(n/10)%10;k=n%10;if(n==i*i*i+j*j*j+k*k*k)printf("%d=%d^3+%d^3+%d^3\n",n,i,j,k);

}}运行结果：153=1^3+5^3+3^3370=3^3+7^3+0^3371=3^3+7^3+1^3407=4^3+0^3+7^3分析：本题采用了“穷举法”，即把所有的三位正整数100~999按题意一一行判断，如果一个三位正整数n的百位、十位、个位上的数字分别为i、j、k，则判断式为：

n=i3+j3+k3

求解三位数n的百位、十位、个位：百位：i=n/100;

十位：j=(n/10)%10;

个位：k=n%10;4.2循环的嵌套一个循环体内又包含另一个完整的循环结构，称为循环的嵌套内嵌的循环中还可以嵌套循环，这就是多层循环3种循环(while循环、do…while循环和for循环)可以互相嵌套例4.7用如下格式输出九九乘法表*12345678911234567892468101214161839121518212427416202428323652530354045636424854749566386472981#include<stdio.h>voidmain(){int

i,j;/*ouputtablehead*/printf("%4c",‘*’);for(i=1;i<=9;++i)printf("%4d",i);printf("\n");/*ouputtablebody*/for(i=1;i<=9;++i){printf("%4d",i);for(j=1;j<=9;++j)if(j>=i)printf("%4d",i*j);elseprintf("");printf("\n");}}例4.8输入5名学生6门课程的成绩，分别统计出每个学生6门课程的平均成绩。#defineN5#defineM6#include”stdio.h”main(){int

i,j;floatg,sum,ave;for(i=1;i<=N;i++){sum=0;for(j=1;j<=M;j++){scanf("%f",&g);sum=sum+g;}ave=sum/M;printf("No.%dave=%5.2f\n",i,ave);}}运行结果：606570758085↙No.1ave=72.50657075808590↙No.2ave=77.50707580859095↙No.3ave=82.50758085909597↙No.4ave=87.00808590959799↙No.5ave=91.00分析：程序中需要用双重循环来处理。外层循环：每循环一次，输入一名学生的6门课程的成绩，并求出该学生的平均成绩，然后输出该学生的全部数据，外循环执行5次，可处理5名学生的数据；内层循环：读入第i位学生的6门成绩，并进行累加。4.3continue语句和break语句4.3.1用break语句提前终止循环4.3.2用continue语句提前结束本次循环4.3.1用break语句提前终止循环在前章switch结构中，我们用break语句跳出结构去执行switch语句的下一条语句。实际上，break语句也可以用来从循环体中跳出，终止最内层循环，即从包含它的最内层循环语句(while,do-while,for)中退出，执行包含它的循环语句的下面一条语句。常常和if语句配合使用。

例如:for（i=1;i<100;i++）

if（i>100）break;/*当变量i>100时退出循环*/break语句不能用于循环语句和switch语句之外的任何其他语句中。

例4.9求3到100之间的所有素数。#include"stdio.h"voidmain(){int

i,j;for(i=3;i<=100;i++){for(j=2;j<=i-1;j++)if(i%j==0)break;if(i==j)printf("%4d",i);}printf("\n");}运行结果：357111317192329313741434753596167717379838997例4.10计算r=1到r=10时的圆面积，直到面积area大于100为止。#definePI3.1415926#include”stdio.h”main(){intr;floatarea;for(r=1;r<=10;r++){area=PI*r*r;if(area>100)break;printf("r:%dareais:%f\n",r,area);}}运行结果：r:1areais:3.141593r:2areais:12.566370r:3areais:28.274334r:4areais:50.265480r:5areais:78.5398184.3.2用continue语句提前结束本次循环与break语句退出循环不同的是，continue语句只结束本次循环，接着进行下一次循环的判断，如果满足循环条件，继续循环，否则退出循环。

4.3.2用continue语句提前结束本次循环continue语句的作用是跳过循环本中剩余的语句而强行执行下一次循环。continue语句只用在for、while、do-while等循环体中,常与if条件语句一起使用,用来加速循环。例4.11求100～200之间的不能被3整除的数#include"stdio.h"main(){intn;for(n=100;n<=200;n++){if(n%3==0)continue;printf("%d",n);}}运行结果：100101103104106107109110112113115116118119121122124125127128130131133134136137139140142143145146148149151152154155157158160161163164166167169170172173175176178179181182184185187188190191193194196197199200例4.12输入10个整数，输出其中的正整数的个数及平均值。#include<stdio.h>main(){inta,i,k,x;printf("input10numbers:\n");for(a=0,i=0,k=0;i<10;++i){scanf("%d",&x);if(x<=0)continue;else{a+=x;++k;}}if(k)printf("numbers=%d,average=%f\n",k,1.0*a/k);}运行结果：input10numbers:10－20－3040－5060708090－100↙numbers=6,average=58.333333例4.13输入任意一个大于或等于2的整数n，判断该数是否为素数，并输出相应的结果。#include<stdio.h>#include<math.h>main(){intn,i,k,r;printf(“inputn:\n”);scanf(“%d”,&n);if(n==2)printf(“2isaprime\n”);elseif(n>2){i=1;k=sqrt(n);do{++i;r=n%i;}while(r&&i<=k);if(r)printf(“%disaprime\n”,n);elseprintf(“%disn’taprime\n”,n);}}运行结果：19↙19isaprime分析：根据数学定义，一个大于2的整数n，如果除1和n外，不能被任何数整除（即n不含1和n以外的任何因子），则n是素数；此外，整数2不符合上述定义，但规定2是最小素数。为了确定n是否含有1和n以外的因子，只需用2至n（也可以用2至n-1）作除数除n。如果均不能整除n，则n是素数；否则（只要发现一个因子）n不是素数。显然，用2至n作除数时所做的除法次数，比用2至n-1作除数时少得多。例4.14有以下程序（2009年9月全国计算机等级考试二级C试题填空题10题）#include<stdio.h>main(){

intf,f1,f2,i;f1=0;f2=1;

printf(“%d%d”,f1，f2);

for(i=3;i<=5;i++){f=f1+f2;printf(“%d”,f);

f1=f2;f2=f;

}

printf(“\n”);}程序运行后的输出结果是

。分析：执行第一个输出语句时输出01，然后执行for循环，总共循环3次，第一次输出1（0+1），第二次输出2（1+1），第三次输出3（1+2）。所以输出结果为01123。例4.15求两整数的最大公约数和最小公倍数。#include<stdio.h>main(){int

m,n,a,b,t,c;

printf("Inputtwointegernumbers:\n");

scanf("%d%d",&a,&b);m=a;n=b;c=a%b;

while(c!=0){a=b;b=c;c=a%b;}

printf("Thelargestcommondivisor:%d\n",b);

printf("Theleastcommonmultiple:%d\n",m*n/b);}运行结果：Inputtwointegernumbers:318648Thelargestcommondivisor:6Theleastcommonmultiple:34344分析：求最大公约数算法：有两整数a和b：①a%b得余数c②若c=0，则b即为两数的最大公约数③若c≠0，则a=b，b=c，再回去执行①。例如求27和15的最大公约数过程为：

27÷15余1215÷12余312÷3余0

因此，3即为最大公约数求最小公倍数算法：最小公倍数=两整数的乘积÷最大公约数例4.16计算s=11+22+33+…+nn

，n由终端输入。#include<stdio.h>main(){inti,j,n;longs,term;