周程序控制结构循环结构

关于周程序控制结构循环结构第1页，讲稿共54页，2023年5月2日，星期三2引例：编程计算1*2*3*4*5可以这样实现：intproduct;product=1*2*3*4*5;如果问题变为：求1*2*3*…*10000？该问题无法用一个赋值语句实现！典型的循环结构程序第2页，讲稿共54页，2023年5月2日，星期三3一、循环概述第3页，讲稿共54页，2023年5月2日，星期三4循环结构在很多实际问题中会遇到有规律性的重复运算，因此在程序中就需要将某些语句重复执行。一组被重复执行的语句称为循环体；每重复一次，都必须作出是继续还是停止循环的决定，这个决定所依据的条件称为循环条件；循环：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。

第4页，讲稿共54页，2023年5月2日，星期三5循环结构入口noPAyes出口循环条件循环体第5页，讲稿共54页，2023年5月2日，星期三6循环结构需要解决的两个问题2.控制循环结构的结构描述条件表示描述方法逻辑表达式关系表达式1.控制循环结构执行的条件表示

while语句do-while语句实现循环结构的语句可使用c中的任意表达式for语句第6页，讲稿共54页，2023年5月2日，星期三7while语句第7页，讲稿共54页，2023年5月2日，星期三8while语句：while（表达式）语句；计算表达式的值；当表达式的值为非0时，反复执行while中的语句；当表达式的值为0时，while循环结束。功能：while语句用来实现“当型”循环。执行流程：第8页，讲稿共54页，2023年5月2日，星期三9while语句执行流程：0非0表达式=?循环体外语句循环体语句循环入口循环结束！开始下一次循环特点：先判断，后执行；若条件不成立，则有可能一次也不执行。适合的情况：知道控制循环的条件为某个逻辑表达式的值，而且在循环中该表达式的值会被改变。第9页，讲稿共54页，2023年5月2日，星期三10例1.编程计算1+2+3+…+10000#include<stdio.h>voidmain(){inti=1,sum=0;while(i<=10000)/*循环结构*/{sum+=i;

i++;}printf(“sum=%d\n”,sum);

}sum

=sum+i;i=i+1;第10页，讲稿共54页，2023年5月2日，星期三11#include<stdio.h>#definen10000voidmain(){inti=1，sum=0；while(i<=n){sum+=i；

i++；}printf(“sum=%d\n”，sum)；

}例1.编程计算1+2+3+…+10000第11页，讲稿共54页，2023年5月2日，星期三12#include<stdio.h>voidmain(){inti=1,sum=0,n;printf(“请输入n的值:\n”);scanf(“%d”,&n);while(i<=n){sum+=i;

i++;}printf(“sum=%d\n”，sum)；

}第12页，讲稿共54页，2023年5月2日，星期三13do-while语句第13页，讲稿共54页，2023年5月2日，星期三14do-while语句：do{语句;}while（表达式）；执行语句；计算表达式的值；当表达式的值为非0时，再次执行do中的语句；当表达式的值为0时，do-while循环结束。执行流程：第14页，讲稿共54页，2023年5月2日，星期三15真(非0)表达式=?语句循环体外语句0do-while语句执行流程：循环结束！开始下一次循环特点：先执行，后判断；循环至少执行一次语句。第15页，讲稿共54页，2023年5月2日，星期三16#include<stdio.h>voidmain(){

inti=0,sum=0;

do{

i++;

sum+=i;

}while(i<10000);

printf("sum=%d\n",sum);}inti=1,sum=0;while(i<=10000){sum+=i;i++;}例2.用do-while语句实现1+2+3+…+10000第16页，讲稿共54页，2023年5月2日，星期三17例3.求满足1+2+3+…+n<500

中最大的N，并求其和，编写程序实现。分析本题还是一个累加求和的问题，当累加和sum500时反复执行循环，否则结束循环步骤定义变量：sum，n；sum和n分别赋初值；

n=0；sum=0；当sum<500时反复执行循环，

否则结束循环。语句为：While(sum<500)

{++n；sum+=n；}第17页，讲稿共54页，2023年5月2日，星期三18#include<stdio.h>voidmain(){intn=0，sum=0；

while(sum<500){++n；sum+=n；}printf("n=%d，sum=%d\n"，n-1，sum-n)；}Why?为什么不是n，sum？结果n=31，sum=496程序1+2+3+…+n<500第18页，讲稿共54页，2023年5月2日，星期三19例4

.输入两个正整数m、n,求其最大公约数和最小公倍数。分析最大公约数——辗转相除法：两个整数m和n(m>=n)；设r表示m除以n的余数；

即：r=m%n;如果，r==0则n中的值为m和n的最大公约数；否则执行：m=n;n=r;转回“如果”处，继续执行。最小公倍数——m和n的乘积除以最大公约数第19页，讲稿共54页，2023年5月2日，星期三20#include<stdio.h>voidmain(){intm,n,GCD,LCM,r,p；

scanf(“%d,%d”，&m,&n)；/*(m>n)*/

r=m%n;p=m*n;while(r){m=n;n=r;r=m%n;}GCD=n;LCM=p/GCD;

printf(“thegreatestcommondivision=%d\n”，GCD);

printf(“theleasecommonmultiple=%d\n”，LCM);}while(r!=0)第20页，讲稿共54页，2023年5月2日，星期三21例5.用户输入多个字符，要求按以下规律进行翻译：将用户输入的每一个英文字母变为它后面的字母输出，如：将A变成B，B变成C，…，Z变成A。用户输入的非字母的字符原样输出。

‘！’作为用户输入结束的标志。分析读入第一个字符；当其不是“!”时，进入循环；判断其是否为字母，如果是则将其翻译成该字母的后继；如果读入的字符不是字母，原样输出；再读入下一个字符，返回2步；当输入字符为“!”时结束。第21页，讲稿共54页，2023年5月2日，星期三22#include<stdio.h>voidmain(){charch;scanf

("%c",&ch);while(ch!='!’)

{

if((ch>='a'&&ch<='z')||(ch>='A'&&ch<='Z'))

{if(ch=='z')ch='a'; elseif(ch=='Z')ch='A'; elsech=ch+1; } printf

("%c",ch); scanf

("%c",&ch);

} printf

("字符串结束\n");}第22页，讲稿共54页，2023年5月2日，星期三23思考：给定一个小于等于230的正整数，要求:求出它是几位数；分别正向打印出每一位数字；逆序打印出各位数字；第23页，讲稿共54页，2023年5月2日，星期三24分析：变量：正整数m—小于等于230的正整数；输入：正整数m的值；输出：几位数、正向输出各位数字、逆向输出各位数字；解决问题：变量定义：m为无符号长整型；num:位数；a:某一位数字；求解过程：while(m!=0){……}第24页，讲稿共54页，2023年5月2日，星期三25求解方法：求出它是几位数；用num描述正整数m的位数，初值为0当m>0时，开始统计m的位数while(m>0)因为m>0，m至少有一位，num++;然后把m的个位去除；m=m/10;再判断m是否仍然>0；回到循环头部当循环结束时，即：m==0;结果：num的值即为m的位数；第25页，讲稿共54页，2023年5月2日，星期三26求解方法：分别正向打印出每一位数字；首先应求出m的位数num;然后从最高位开始输出；最高位为：m/10num-1；除了最高位以外，其他的部分为：m%10num-1；循环直到最后一位输出结束。第26页，讲稿共54页，2023年5月2日，星期三27求解方法：3.逆序打印出各位数字；从最低位开始输出；最低位为：m/10；除去最低位，其它的部分为：m%10；循环，直到最高位输出结束。第27页，讲稿共54页，2023年5月2日，星期三28for语句第28页，讲稿共54页，2023年5月2日，星期三29for语句：for(表达式1；表达式2；表达式3)

语句；表达式1：一般为赋值表达式，给控制变量赋初值；表达式2：关系表达式或逻辑表达式，循环控制条件；表达式3：一般为赋值表达式，给控制变量增量/减量；语句：循环体，当有多条语句时，必须使用复合语句。第29页，讲稿共54页，2023年5月2日，星期三300真(非0)表达式2=?语句；循环体外语句表达式1；for语句执行流程：for(表达式1；表达式2；表达式3)语句；表达式3；循环结束！开始下一次循环第30页，讲稿共54页，2023年5月2日，星期三31for语句：首先计算表达式1的值，给循环变量赋初值；再测试表达式2的值，若其值非0，则执行循环体语句；然后计算表达式3的值，修改循环变量的值；回到表达式2处。直到表达式2的值为0(假)，则退出循环。执行流程：for(表达式1；表达式2；表达式3)

语句；第31页，讲稿共54页，2023年5月2日，星期三32表达式1表达式2循环体语句表达式3假真当表达式2成立时，执行循环体当表达式2不成立时，退出循环对循环变量赋初值修改循环变量的值返回循环头部第32页，讲稿共54页，2023年5月2日，星期三33for语句：for语句很好地体现了正确表达循环结构应该注意的三个问题：循环控制变量的初始化循环的条件循环控制变量的更新for语句适合的情况——已知循环次数第33页，讲稿共54页，2023年5月2日，星期三34例6.用for语句计算1+2+...+10#include<stdio.h>voidmain(){inti，sum=0；

for(i=1；i<=10；i++)sum+=i；

printf(“%d”，sum)；

}i=1i<=10sum+=ii++假真第34页，讲稿共54页，2023年5月2日，星期三35例6与用while、do-while实现差异？#include<stdio.h>voidmain(){inti，sum=0；

for(i=1；i<=10；i++)sum+=i；

printf(“%d”，sum)；

}inti=1,sum=0;while(i<=10){sum+=i;

i++;

}

inti=0,sum=0;

do{

i++;

sum+=i;}

while(i<10);第35页，讲稿共54页，2023年5月2日，星期三36for语句的三个表达式都是可以省略的，但分号“;”绝对不能省略。for语句有以下几种格式：（1）for(;;)语句;（2）for(;表达式2;表达式3)语句；（3）for（表达式1;表达式2;)语句；（4）for(i=1,j=n;i<j;i++,j--)语句;注意：第36页，讲稿共54页，2023年5月2日，星期三37for(;;)

该语句是一个死循环，一般用条件表达式加break语句在循环体内适当位置，一旦条件满足时，用break语句跳出for循环。for(；表达式2；表达式3)

使用条件是：循环控制变量的初值不是已知常量，而是在前面通过计算得到。

例如：

i=m-n;

⋯⋯

for(；i<k；i++)语句；第37页，讲稿共54页，2023年5月2日，星期三38for（表达式1；表达式2；)语句

一般当循环控制变量非规则变化，而且循环体中有更新控制变量的语句时使用。例如：

for(i=1；i<=100；)

{

⋯⋯

i=i*2+1;

⋯⋯}for(i=1，j=n；i<j；i++，j--)语句；

在for语句中，表达式1、表达式3都可以有一项或多项，如本例中，表达式1同时为i和j赋初值，表达式3同时改变i和j的值。当有不止一项时，各项之间用逗号“，”分隔。

第38页，讲稿共54页，2023年5月2日，星期三39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，这就是多重循环。循环1循环2第39页，讲稿共54页，2023年5月2日，星期三40for(){…

while()

{…}

…

}Do{

…

for()

{…}

…

}while()while(){

…

for(){…}

…}for(){

…

for(){…}

}以下四种均为合法的嵌套循环结构第40页，讲稿共54页，2023年5月2日，星期三41三种循环语句for、while、do-while可以互相嵌套自由组合。但要注意的是，各循环必须完整，相互之间绝不允许交叉。如下面这种形式是不允许的：

do

{

......

for(;;)

{

......

}while();}

注意：第41页，讲稿共54页，2023年5月2日，星期三4298765432198765432181726354453627189645648403224168494235282114736302418126252015105161284963421例7.打印乘法“九九表”第42页，讲稿共54页，2023年5月2日，星期三43分析：定义变量i，j，m；i表示行，从1变化到9；j表示列，从1变化到9；m=i*j；表示表中的值；i取初值1；j从1变化到i；计算出每一个m=i*j，输出m，但不换行。输出换行；

i做一次变化，如果i≤9，则，转回步骤6；否则循环结束。第43页，讲稿共54页，2023年5月2日，星期三44#include<stdio.h>voidmain(){inti，j，m；

printf(“*”)；

for(i=1；i<=9；i++)printf(“%4d”，i)；

printf(“\n”)；

for(i=1；i<=9；i++){printf(“%d”，i)；

for(j=1；j<=i；j++){m=i*j；

printf(“%4d”，m)；}printf(“\n”)；}}程序：输出第一行内循环外循环第44页，讲稿共54页，2023年5月2日，星期三45主程序开始定义三个整型变量※

1234567891

12

243

3694

4812165

5101520256

61218243036

for(j=1；j<=i；j++){m=i*j；

printf(“%4d”，m)；}7

71421283542498

8162432404856649

91827364554637281输出一个*号，不换行ij

printf(“\n”)；}}计算出每一列的值并输出之依次输出每一行执行结果：voidmain(){inti，j，m；printf(“*”)；for(j=1；j<=9；j++)printf(“%4d”，j)；printf(“\n”)；for(i=1；i<=9；i++){printf(“%d”；i)；不换行连续地输出1、2、…、9换行输出输出每一行的行号开始循环输出每一行(外循环)第45页，讲稿共54页，2023年5月2日，星期三46循环结构小结同一个问题，往往既可以用while语句解决，也可以用do-while或者for语句来解决，但在实际应用中，应根据具体情况来选用不同的循环语句。选用的一般原则是：如果循环次数在执行循环体之前就已确定，一般用for语句。如果循环次数是由循环体的执行情况确定的，一般用while语句或者do-while语句；当循环体至少执行一次时，用do-while语句，反之，如果循环体可能一次也不执行，则选用while语句。第46页，讲稿共54页，2023年5月2日，星期三47break语句:用于循环语句和switch语句中，作用是

跳出它所在的循环语句或switch语句。格式：while(条件1){…；if(条件2)break；……}执行过程：每次执行到if语句时，计算条件2的值；如果条件2的值非零，则跳出循环语句；否则，执行if语句的下一条语句。第47页，讲稿共54页，2023年5月2日，星期三48例7.一球从100米高度自由落下，每次落地

后反弹回原高度的一半，再落下。求它在第10次落地时共经过多少米？第10次反弹多高？

floath=100.0,sum=0.0;

intn;

for(n=1;;n++){

sum+=h;

h=h/2;//落地后反弹跳回原高度的一半

if(n==10)break;//终止执行本循环

sum+=h;

}

printf(“共经过%f米，第10次反弹%f米\n",sum,h);第48页，讲稿共54页，2023年5月2日，星期三49Continue语句:continue语句类似于break语句，但不是退出循环，而是跳过循环体下部未执行的语句，回到循环头部(while处)接着