语句结构循环结构和无条件转向语句

第5章

语句结构-循环结构

本章要点●C语言中3个基本循环结构while、do-while、

for的特点和应用。●怎样避免“无限循环”。●循环结构的嵌套。●循环结构中的无条件控制语句（goto、break和

continue）的应用。15.1概述实现循环的语句（三种）：用while语句 用do-while语句 用for语句 循环：就是在满足一定条件时重复执行一段程序。被重复执行的语句或模块，称为循环体。注意：设计一个合理的循环结构，要使循环条件由一个状态转变为另一个状态，使循环正常终止。否则，这种循环就变为“无限循环”，或称“死循环”。25.2while循环用while语句实现当型循环：即先判断后执行while语句的一般形式：

while（表达式）语句流程图：表达式语句下一语句假（0）真（非0）当表达式的值为真（非0）时，执行其中的循环体，然后回过头来再判断表达式的值，如此重复；当表达式的值为假（0）时，结束循环。3while语句的一般形式：while（表达式）语句如：intk=1,s=0; while(k<=100)

{s=s+k;k++;}循环控制表达式循环控制变量循环体注意：若循环体包含一条以上的语句，应以复合语句出现；循环前，必须给循环控制变量赋初值；循环体中，必须有改变循环控制变量值的语句存在。（使循环趋向结束的语句）循环体可以为空 4【例5.1】计算分析：这是一个累加求和问题

s=1+2+3s=s+k和的当前值和的新值求和项当前值s=0s=0+1s=1+2s=3+3k=1k=2k=3#include“stdio.h”main(){int

k,s;s=0;k=1;while(k<=3){s=s+k;k++;}printf("s=%d\n",s);}根据N-S图,用while语句写程序s=65#include"stdio.h"main(){

intc=0;

while(c<=255){

printf("%c",c++);if(c%32==0)

printf("c=%d\n",c);/*显示已输出字符个数*/}}【例5.2】用while循环，打印ASCII表全部字符。6【例5.3】读程序#include<stdio.h>voidmain(){int

k,s,n;

printf(“entern:”);

scanf(“%d”,&n);s=0;k=1;while(k<=n){s+=k;k++;}printf(“∑%d=%d\n”,n,s);}entern:515#include<stdio.h>voidmain(){int

k,t,n;

printf(“entern:”);

scanf(“%d”,&n);t=1;k=1;while(k<=n){t*=k;k++;}

printf(“%d!=%d\n”n,t);}entern:5120t=n!#include<stdio.h>voidmain(){int

k,t,n,s;

printf(“entern:”);

scanf(“%d”,&n);t=1;k=1;s=0;while(k<=n){t*=k;s+=t;k++;}

printf(“s=%d\n”,n,s);}s=1!+2!+…+n!entern:51537例5.4：求12+22+32+…….+1002的和。

main(){ longsum=0;

intc=1; while(c<=100) {sum+=c*c; c++; }

printf(“%d,%ld\n”,c,sum);}输出的c=101当c<=100时，反复执行

c=101时，停止循环

注意：缺少了语句c++;c的值在循环中不会变，while中的条件就不会变，就成了无限循环(死循环)！循环之初的c与sum值8#include"stdio.h"main(){ longfa=1,sum=0;

int

n,c=1;

scanf("%d",&n);

while(c<=n)

{

fa=fa*c; sum=sum+fa; c=c+1; }

printf("n=%d\tsum=%ld\n",n,sum);}

例5.5：求1！+2！+3！+…….+n！的和。9

例5.6：键盘输入一个整数m，判断m是不是素数。

main(){

int

m,c=2;

scanf("%d",&m);

while(m%c) c++;

if(c==m)

printf("%disaprimenumber.\n",m); else

printf("%disnotaprimenumber.\n",m);}105.3do-while循环用do-while语句用来实现直到型循环：即先执行后判断条件do-while语句的一般形式：

do语句

while（表达式）；注意：分号“；”不可省略！表达式语句下一语句假（0）真（非0）11#include<stdio.h>voidmain(){int

k,s;s=0;k=1;

while(k<=3){s=s+k;k++;}

printf("s=%d\n",s);}用while语句写程序：【例5.7】计算#include<stdio.h>voidmain(){int

k,s;s=0;k=1;do{s=s+k;k++;}

while(k<=3);

printf("s=%d\n",s);}用do-while语句写程序：先判断后执行先执行后判断12

while循环和do_while循环的比较：一般情况下，while循环和do_while循环可以用来处理同一个问题。但while循环可以一次也不执行循环体（循环条件一开始就不满足时），而do_while循环时，至少要执行一次循环体。用do_while循环做的事情，都可以用while循环来做；而用while循环来做的事情，do_while循环不一定能做。所以一般用while循环比较方便。使用do_while循环结构时，特别要注意该结构的最后有一个分号。练习：用do-while改写判断m是不是素数的程序。13

5.4

for循环结构

for循环结构的一般形式是：

for（表达式1；表达式2；表达式3） 语句（循环体）

表达式1也称初始化表达式，用来设定循环控制变量或其他变量的初值，若有多个变量需要初始化时，表达式1要使用逗号表达式。

表达式2也称循环条件表达式，用来决定是否执行循环体。当表达式值为非0时，执行循环体，当表达式的值为0时循环终止。

表达式3也称增量表达式，执行一次循环体后，求解一次表达式3的值，用来改变循环变量的值，修正表达式2。表达式3也可用逗号表达式。14for循环结构的执行过程如图所示。表达式2循环体求解表达式1非00图5.5for循环结构流程图求解表达式315for循环的其它形式：for循环一般形式：for（表达式1；表达式2；表达式3）语句（循环体）表达式1可以移到for语句的前面表达式1；for（；表达式2；表达式3）语句（循环体）表达式3可以移到循环体里面for（表达式1；表达式2；）{语句表达式3；}16表达式1省略时，应在for前给循环变量赋初值如：k=1；for(;k<=3;k++)s=s+k;

表达式3省略时循环体内应有使循环条件改变的语句如：for(k=1;k<=3;){s=s+k;k++;}

同时省略表达式1和表达式3，只有表达式2，此时相当于while语句。如：

表达式2一般是关系或逻辑表达式，也可以是算术或字符表达式，只要值不为0就执行循环体。如：for(k=1;k-4;k++)s=s+k;k=1;for(;k<=3;){s=s+k;k++;}k=1;while(k<=3){s=s+k;k++;}说明17例5.8：用for循环求解在100~200范围内“既能被5整除又能被6整除”的数。#include"stdio.h"main(){

inti;

for(i=100;i<=200;i++) if(i%5==0&&i%6==0)

printf("\t%d",i);}18例5.9：用for循环判断整数m是不是素数。

main(){

int

m,c=2;

scanf("%d",&m);

while(m%c) c++;

if(c==m)

printf("%disaprimenumber.\n",m); else

printf("%disnotaprimenumber.\n",m);}#include"stdio.h"main(){

int

m,c=2;

scanf("%d",&m);

for(;m%c;c++);

if(c==m)

printf("%disaprimenumber.\n",m); else

printf("%disnotaprimenumber.\n",m);}19例5.10：用for循环输出Fibonacci数列：

1、1、2、3、5、8…的前20个数。#include"stdio.h"main(){

int

x,y,i;

for(x=1,y=1,i=1;i<=10;i++) { printf("%12d%12d",x,y); if(i%2==0)

printf("\n"); x=y+x; y=x+y; }}20练习：用while和for循环求100以内的奇数、偶数之和。#include<stdio.h>main(){int

ou=0,ji=0,n=1;

while(n<=100){ji+=n;

ou+=n+1;n+=2;}

printf(“ji=%d,ou=%d\n",ou,ji);}用while语句写程序#include<stdio.h>main(){int

ou=0,ji=0;for(n=1;n<=100;n+=2){ji+=n;

ou+=n+1;}

printf(“ji=%d,ou=%d\n",ou,ji);}用for语句写程序21几种循环的比较对比while（表达式）语句do语句while（表达式）;for（表达式1；表达式2；表达式3）语句循环控制条件表达式表达式表达式2循环控制变量赋初值在while之前在do-while之前表达式1；也可以在for之前循环控制变量改变值在循环体内在循环体内表达式3；也可以在循环体内22

5.5循环结构的嵌套

自身嵌套：while循环结构的循环体中可以包含while循环；do_while循环结构的循环体中可以包含do_while循环；for循环结构的循环体中可以包含for循环。此外，这几种循环结构之间还可以相互嵌套。一般循环体中的循环称为“内循环”，包含内循环的循环称为“外循环”，当然，这只是指二重循环。另外还有多层嵌套的情况，这属于多重循环。

23循环嵌套的说明嵌套的循环控制变量名不能相同内循环变化快，外循环变化慢如：for(i=1;i<=9;i++){for(j=1;j<=9;j++)

printf(“%d”,i*j);

printf(“\n”);}正确确定循环体24例5.11：用for循环嵌套打印九九乘法表。#include"stdio.h"

main()

{

int

i,j;

for(i=1;i<=9;i++)

{

for(j=1;j<=9;j++)

printf("%3d",i*j);

printf("\n");

}

}25例5.12：要付零钱19元，现有1元，2元和5元的纸币10张，请问有几种付法？

#include"stdio.h"main(){

int

x,y,z,i=1;

for(x=0;x<10;x++)

for(y=0;y<=9;y++) { z=10-x-y; if(x+2*y+5*z==19)

printf("%d:\tx=%d\ty=%d\tz=%d\n",i++,x,y,z); }}26例5.13：求50以内的全部勾股数并打印输出。#include"stdio.h"main(){

int

x,y,z,i=1;

for(z=5;z<=50;z++)

for(y=4;y<z;y++)

for(x=3;x<=y;x++)

if(x*x+y*y==z*z) printf("%3d:%3d%3d%3d\n",i++,x,y,z);}27

5.6无条件转向语句

无条件转向语句(或称无条件控制语句)是指当程序执行到该语句时，程序无条件转移到程序的某个地方执行。C语言提供三个无条件控制语句：break语句，continue语句和goto语句。

break语句主要用于循环结构和switch语句结构中。continue语句主要用于循环结构中。结构化程序设计要求少用或尽量不用goto语句。28

1.break语句

break语句由关键字break后加分号“；”组成。它的一般形式是：break;例5.14：求12+22+32+…….+1002的和。#include"stdio.h"main(){ longsum=0;

int

c=1;

while(8) { sum=sum+c*c; c++;

if(c>100)break; }

printf("sum=%ld\n",sum);}29例5.15：求整数m是否是素数。#include"stdio.h"main(){

int

m,c=2;

scanf("%d",&m); for(;;) {

if(m%c==0)break; c++; }

if(c==m)

printf("%disaprimenumber.\n",m); else

printf("%disnotaprimenumber.\n",m);}30例5.16：求200~230之间的全部素数。#include"stdio.h"#include"math.h"

main()

{

int

m,c,k;

for(m=201;m<230;m=m+2)

{

k=(int)sqrt(m);

for(c=2;c<=k;c++)

if(m%c==0)break;

if(c>k)

printf("%disaprimenumber.\n",m);

}

}312.continue语句

一般形式是：continue;

作用：结束本次循环（即跳过循环体中尚未执行的语句）。注意break语句和continue语句的区别：

break语句是跳出整个循环结构，不再在循环结构中做任何事情。而continue语句只是结束本次循环，继续进行循环条件的判断，来决定循环是否继续进行。32对于while或do_while，循环体中执行continue语句后直接进行循环条件的判断来决定循环是否继续；而对于for循环，执行continue语句后，还应执行增量表达式(表达式3)后再进行循环条件的判断来决定循环是否继续。33例5.21：求200~230之间和400~430的全部素数。#include"stdio.h"#include"math.h"main(){

int

m,c,k;

for(m=201;m<430;m+=2) {

if(m>230&&m<400)continue; k=(int)sqrt(m);

for(c=2;c<=k;c++)

if(m%c==0)break;

if(c==k+1)

printf("%disaprimenumber.\n",m); }}343.goto语句一般形式：goto

语句标号；程序中与之对应的应有：语句标号：语句例5.22求1~100间的奇数和。#include"stdio.h"

main()

{

inti=1,sum=0;

loop:sum=sum+i;

i=i+2;

if(i<100)

gotoloop;

printf("sum=%d\n",sum);

}35

5.7应用举例数学上的递推(recurence)方法在程序设计中应用很多。递推方法解题的关键是确定递推公式和初始条件。根据初始条件的不同,递推又可分为“顺推”和“倒推”两种形式：顺推是数列后面的值要根据前面的值才能推算出来。如例5.13求Fibonacci数列属顺推。倒推是数列前面的值要根据后面的值才能推算出来。例5.23“猴子吃桃”问题属倒推。递推方法在程序设计中通过变量的迭代(iterate)方法来实现。36例5.23：猴子吃桃”问题（倒推）。

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。到第十天早上想吃时,发现只剩一个桃子。求第一天共摘了多少桃子。分析：“猴子吃桃”问题成了倒推的问题，设第n天的桃子数为a(n)个，前一天的桃子数为a(n-1)个.则有：a(n)=a(n-1)/2-1

即：a(n-1)=2(a(n)+