基于任务驱动的C语言程序设计ch

第四章循环结构程序设计教学目标掌握循环结构程序设计方法；熟练使用while语句、do-while语句和for语句实现程序的循环控制；理解循环的嵌套与特殊命令break和continue的使用；掌握用循环结构程序解决实际问题的方法。教学重点使用while语句、do-while语句和for语句实现程序的循环控制；用循环结构程序解决实际问题的方法。教学难点循环的嵌套；用循环结构程序解决实际问题的方法。14.1引例——统计某课程的平均成绩1．问题描述每学期末期教学活动结束后，通常需要对各门课程的教学情况进行总结。其中，统计课程的平均成绩是考察教学效果的重要评定参数。假设某班40名同学选修了C语言程序设计，要求统计该门课程的平均成绩。

22．引例分析具体步骤如下：（1）主要变量的定义。①设定变量sum表示总成绩，令其初值为零，即sum=0;②设定变量score表示某位同学的成绩。（2）运算处理。①首先输入第1位同学的成绩，在总成绩中计入其成绩，即执行语句：scanf("%d",&score);sum=sum+score;②接着，输入第2位同学的成绩，在已得到的总成绩基础上累加，即继续执行语句：scanf("%d",&score);sum=sum+score;3③再输入第3位同学的成绩，然后计入总成绩。④继续输入第i位同学的成绩，计算总成绩。即语句：scanf(“%d”,&score);sum=sum+score;重复执行40次，得到40位同学的总成绩，其值存在sum中。⑤计算平均成绩。用变量avg表示该门课程的平均值，则有avg=sum/n。（3）输出结果。使用printf()函数输出平均成绩。44.2.1使用while语句实现引例

用while语句编写引例的程序代码，算法用流程图描述如图4-1所示：4.2

循环控制语句之一

——while

语

句图4-1求课程平均成绩的流程图5程序代码:#defineN40#include<stdio.h>main(){inti=1,sum=0;

/*初始化循环控制变量i和累加器sum*/

intscore;/*定义存放成绩的变量score*/floatavg;/*定义存放平均成绩的变量avg*/

while(i<=N){scanf("%d",&score);/*输入第i位同学的成绩*/sum+=score;

/*实现累加*/i++;

/*循环控制变量i增1*/}

avg=(float)sum/N;/*计算平均值*/

printf("avg=%.2f\n",avg);}6一般形式：

while(表达式)语句说明： “表达式”为循环条件；“语句”为循环体。特点： 先判断表达式，后执行语句图4-2while循环执行流程循环控制语句之一——while

语

句7

通过引例的学习，可见要构造一个循环结构的程序，必须明确以下三方面的要素：如何描述循环控制条件；控制条件的初始状态的设置；循环体内部对控制条件的影响。8【例4-1】求。9main(){inti=1,sum=0;while(i<=100){sum=sum+i;i++;}printf(“Thesumis%d\n",sum);}编程求解：1+2+3+……+100＝？（1）若将第3行的语句“i=1；”改为“i=101；”，那么程序的运行结果是什么？（2）若去掉第6行“i++；”，会出现什么结果？请改写例4-1，求1—100之间所有偶数的和。10注意：while语句中的“表达式”（即判断条件）可以是任意的表达式，但一般为关系表达式或逻辑表达式。循环体如果包含一个以上的语句，应该用花括弧括起来，以复合语句形式出现。在循环体中应有使循环趋向于结束的语句，以免形成死循环。允许循环体以空语句形式出现。11【例4-3】数字猜谜游戏。程序代码：#include<stdio.h>main(){intcount=5;

intguess=8;

int

willguess;

printf("Thisisaguessinggame\n");/*重复猜数*/while(count>0){printf("Pleaseenteranumberbetween1and10whichyoumustguess:");

scanf("%d",&willguess);12if(willguess==guess){printf("Congratilations!Youguessedit.\n");return0;/*结束程序*/}elseprintf("Sorry%diswrong,pleasetryagain!\n",willguess);count--;}/*提示猜数结束信息，并给出谜底*/

printf("Youhavehadfivetriesandfailed.Thenumberis%d\n",guess);}运行结果：13【例4-4】将输入的一串字符显示在屏幕上，遇到字符“$”结束。程序代码：#include<stdio.h>main(){charc;

printf("\npleaseinputastring:");c=getchar();while(c!='$'){putchar(c);c=getchar();}}请思考：若第一次输入字符时键入“$”，程序的运行结果如何？144.3.1使用dowhile

语句实现引例

使用dowhile语句实现引例，算法用流程图描述如图4-3：图4-3求课程平均成绩的流程图4.3

循环控制语句之二——dowhile语句15程序代码:#defineN5#include<stdio.h>main(){inti=1,sum=0;

intscore;floatavg;do{scanf("%d",&score);sum+=score;i++;}while(i<=N);

avg=(float)sum/N;

printf("avg=%.2f\n",avg);}16一般形式：

do语句

while（表达式）；特点： 先执行一次指定的循环内嵌语句，然后判断条件表达式。图4-4dowhile循环执行流程循环控制语句之二——dowhile语句17【例4-5】求1—100之间所有数的和，用dowhile语句编写程序。程序代码：#include<stdio.h>main(){inti=1,sum=0;/*

定义并初始化循环控制变量i以及

累加器sum

*/do{sum+=i;/*累加*/i++;}while(i<=100);/*循环继续条件：i<=100*/

printf("sum=%d\n",sum);}18【例4-6】用dowhile语句改写例4-4。源代码见程序文件4-6.C【例4-7】输入一个整数，将其各位数字逆序输出。源代码见程序文件4-7.C194.4.1使用for语句实现引例

4.4

循环控制语句之三——for语句程序代码:#include"stdio.h"#defineN40main(){int

i,sum=0,score;floatavg;for(i=1;i<=N;i++){scanf("%d",&score);/*输入第i位同学的成绩*/sum+=score;

/*实现累加*/}

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

avg=(float)sum/N;

/*计算平均值*/

printf("avg=%.2f\n",avg);}20循环控制语句之三——for语句一般形式：for(表达式1;表达式2;表达式3)语句说明：表达式1：循环变量赋初始值表达式2：循环条件表达式3：循环变量增值语句：循环体图4-5for循环的执行流程21【例4-8】求，用for语句编写程序。#include"stdio.h"main(){int

i,sum=0;for(i=1;i<=100;i++)sum+=i;

printf("Thesumis%d\n",sum);}22【例4-9】求n!。

源代码见程序文件4-9.C【例4-10】编写程序，求Fibonacci数列前20个数，每输出4个数换行。源代码见程序文件4-10.C23三种循环的比较：三种循环都可以用来处理同一问题，一般情况下它们可以互相代替。用while和do…while循环时，循环变量初始化的操作在while和do…while语句前完成；for语句可以在表达式1中完成。24while和do…while循环只在while后面指定循环条件，且在循环体中应包含使循环趋于结束的语句；for循环可以在表达式3中包含使循环趋于结束的操作，甚至可以将循环体中的操作全部放到表达式3中，功能更强。while和for循环是先判断表达式，后执行语句；do…while循环是先执行语句后判断表达式。25循环的嵌套定义： 一个循环体中又包含一个完整的循环结构，称为循环的嵌套。说明：

while循环、do…while循环和for循环都可以进行嵌套，而且可以相互嵌套。4.5应用循环解决实际问题264.5.1使用循环嵌套统计学生的平均成绩1．问题描述某班40名同学选修了C语言程序设计、英语、离散数学、电子技术、数据结构等5门课程，编写程序统计该班各位同学的平均成绩。2．问题分析具体步骤：for(i=1;i<=40;i++)细化

{计算平均成绩}for(j=1;j<=5;j++){输入每科成绩；累加求总成绩；

}

平均成绩=总成绩/5；细化273．程序代码main(){int

i,j;/*定义外循环变量i，内循环变量j*/

int

score,sum=0;/*定义变量score存放录入的分数，sum存放总成绩*/floatavg;/*avg存放平均成绩*/

for(i=1;i<=40;i++)/*外循环变量i控制人数*/{sum=0;for(j=1;j<=5;j++)/*内循环变量j控制课程门数，计算5门课的总成绩*/{scanf("%d",&score);sum=sum+score;}

avg=sum*1.0/5;/*平均成绩=总成绩/5*/

printf("No%d\t%.2f\n",i,avg);/*显示第i位同学的平均成绩*/}}

28几种合法的嵌套结构：while(){…while(){…}}do{…do{…}while();}while();for(;;){…for(;;){…}}while(){…do{…}while();

…}for(;;){…while(){…}

…}do{…for(;;){…}

…}while();29使用循环嵌套时注意：要保证嵌套的每一层循环在逻辑上都是完整的，避免嵌套交叉使用。要保证循环到最后有一个跳出循环的条件，否则会产生死循环(嵌套循环中检查死循环错误，相对来说比较困难)。在编程时，注意循环嵌套的书写最好用阶梯缩进的形式，可使程序层次分明。30【例4-11】在屏幕上输出如图4-7所示的下三角九九乘法表。

源代码见程序文件4-11.C【例4-12】打印图4-8所示的图案。源代码见程序文件4-12.C图4-8*组成的图形31break语句－－－无条件转移语句一般形式：

break；功能：用在switch语句中使流程跳出switch结构，继续执行switch语句后面的语句。用在循环体内，迫使所在循环立即终止(跳出当前循环体)，继续执行循环体后面的第一条语句。说明：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。32【例4-13】输出100～200中所有的素数。图4-9判断素数的N-S流程图程序代码:main(){int

j,m;

intk=0;/*定义变量k统计素数的个数*/for(m=100;m<=200;m++){if(k%10==0)

printf("\n");/*每行打印10个数*/for(j=2;j<=m-1;j++)if(m%j==0)break;if(j>=m){printf("%5d",m);k++;}}}33continue语句－－－无条件转移语句一般形式：

continue；功能： 结束本次循环(跳过循环体中尚未执行的语句)，接着进行是否执行下一次循环的判定。continue和break的区别：continue只结束本次循环，而非终止整个循环。break则是结束所在循环，不再进行条件判断。实例参考阅读材料三34【例4-14】编写程序解决下列问题：将1元钱兑换成1分、2分和5分的硬币，请问需要几个1分硬币、几个2分硬币以及几个5分硬币，列出所有的组合情况。源代码见程序文件4-14.C354.5.2使用循环完善学生成绩管理系统菜单1．问题描述在第3章的3.4.2节中，制作了一个学生成绩管理系统菜单，它的使用特点是当用户从菜单中选择某项操作后，程序相应结束。现将它完善为一个切实可用的菜单，可实现重复从菜单中选择功能，直到用户自愿终止系统运行。36程序代码:main(){int

sel;/*定义选择菜单项的变量*/while(1)/*用1构造一个死循环*/{

printf("\n");

printf("*****************\n");

printf("*========*\n");

printf("*1.inputgrade*\n");

printf("*2.calaveragegrade*\n");

printf("*3.sortbygrade*\n");

printf("*4.exit*\n");

printf("*========*\n");

printf("*****************\n");

37printf("pleaseselect1-4:");

scanf("%d",&sel);

switch(sel){case1:printf("run

comman:input