《C程序设计-循环》课件

C程序设计-循环本课程将深入探讨C语言中的循环结构，这是程序设计中的重要概念。我们将学习循环的类型、语法规则和应用场景，并通过实例理解循环在程序中的作用。什么是循环循环是重复执行一段代码的机制。循环允许我们避免重复编写相同的代码。循环可以根据条件执行代码。循环可以根据计数器执行代码。循环可以用于处理数组和字符串。循环的作用重复执行循环可以重复执行特定代码块，无需重复编写代码，提高代码效率。简化逻辑循环结构可以简化复杂逻辑，使代码更加清晰易懂，提高可读性。数据处理循环可以处理大量数据，例如统计数据、遍历数组等，提高数据处理效率。时间控制循环可以实现定时任务，例如每秒执行一次，或者每分钟执行一次。循环的基本结构1初始化为循环变量赋初值2条件判断判断循环条件是否满足3循环体执行循环操作4更新更新循环变量循环结构的核心是重复执行代码块。循环体中的代码会根据条件判断的结果重复执行，直到条件不再满足为止。循环结构包括初始化、条件判断、循环体和更新四个步骤。while循环条件判断while循环首先判断条件是否为真。如果为真，则执行循环体。循环体执行循环体中的代码会被反复执行，直到条件不再满足。重复执行循环体代码会一直执行，直到条件判断为假，循环才结束。while循环示例while循环示例演示了如何使用while循环计算1到10的整数之和。程序首先定义一个变量sum用于累加，并将其初始化为0。然后使用while循环，循环体中的代码会不断执行，直到循环条件不再满足。每次循环迭代，程序都会将当前值加到sum中，并将当前值加1。当当前值大于10时，循环结束。for循环循环次数固定for循环用于执行特定次数的代码块。循环变量控制for循环使用循环变量来控制循环次数，变量在每次迭代中递增或递减。灵活应用for循环可用于处理数组、字符串和其他需要重复执行的操作。for循环示例for循环用于执行指定次数的代码块。循环体中的代码将重复执行，直到满足特定条件为止。for循环需要三个部分：循环变量初始化、循环条件和循环变量更新。循环变量初始化部分在循环开始之前执行一次，用来设置循环变量的初始值。循环条件部分在每次循环开始之前都会被评估。如果循环条件为真，则执行循环体。如果条件为假，则循环终止。循环变量更新部分在每次循环体执行完毕后都会被执行，用来更新循环变量的值。do-while循环11.先执行一次do-while循环至少执行一次循环体，然后才检查条件。22.后判断条件循环体执行完毕后，才会判断条件是否满足，如果满足则继续循环，否则退出循环。33.适用场景适用于至少执行一次循环体，然后根据条件决定是否继续循环的情况。44.语法结构do{循环体语句;}while(条件表达式);do-while循环示例do-while循环至少执行一次循环体，然后再根据条件判断是否继续执行。代码示例：#include<stdio.h>intmain(){inti=1;do{printf("%d\n",i);i++;}while(i<=5);return0;}输出结果：12345嵌套循环1循环嵌套一个循环语句的循环体中包含另一个循环语句，称为循环嵌套。2层级结构外层循环控制外层循环次数，内层循环控制内层循环次数。3执行顺序外层循环执行一次，内层循环执行完所有循环次数，然后外层循环执行下一次循环。嵌套循环示例打印矩形图案使用嵌套循环，可以轻松实现打印矩形图案的效果。例如，我们可以使用两个循环，一个控制行数，另一个控制列数，并根据循环条件打印不同的字符。九九乘法表经典的九九乘法表可以通过嵌套循环实现。外层循环控制行数，内层循环控制列数，并在每次循环中计算并输出乘积结果。打印螺旋形图案通过巧妙地控制循环变量和判断条件，我们可以使用嵌套循环打印出复杂的螺旋形图案。需要根据图案的形状设计循环条件和输出内容。循环控制语句break语句跳出当前循环，执行循环后面的语句。continue语句跳过当前循环的剩余语句，开始执行下一轮循环。goto语句跳转到指定位置，可以用于跳出多层循环。break语句跳出循环break语句可用于立即终止当前循环，并执行循环后面的代码。终止循环它通常用于在循环过程中满足特定条件时跳出循环。语法结构break语句的语法很简单，它是一个单独的关键字。continue语句跳过循环体continue语句用于跳过当前循环的剩余语句，并进入下一轮循环。示例for循环中，遇到continue语句时，会跳过循环体中continue语句之后的代码，执行下一轮循环。无限循环定义无限循环是指循环条件始终为真，循环体将无限次执行，无法正常结束。应用场景通常用于需要持续运行的程序，例如服务器程序、嵌入式系统等，需要一直等待用户输入或事件触发。无限循环示例无限循环是指循环条件始终为真，导致循环体一直执行，不会停止。例如，在使用while循环时，如果循环条件始终为真，程序将陷入死循环，需要外部因素才能停止。无限循环在某些情况下是有用的，例如在需要持续运行的程序中，例如服务器程序或实时系统，但应谨慎使用，避免死循环。循环的效率循环类型效率while循环一般for循环更高do-while循环相对较低循环的效率取决于循环类型、循环次数、代码复杂度等因素。一般来说，for循环比while循环效率更高，因为for循环的循环条件和计数器都包含在循环语句中，而while循环需要额外判断循环条件。do-while循环的效率相对较低，因为它至少会执行一次循环体。循环的调试打印调试在循环体中插入打印语句，输出循环变量的值和中间结果，帮助理解循环的执行流程。断点调试使用调试器设置断点，在循环执行到断点处暂停，逐行执行代码，观察变量变化，找出错误所在。逻辑分析通过分析循环条件、循环体语句和循环控制语句，找出循环逻辑错误，例如循环次数错误、循环终止条件错误等。循环案例1：求和问题描述计算从1到100的整数之和。循环实现使用循环变量i从1到100循环，每次循环将i加到累加器sum中。代码示例intsum=0;for(inti=1;i<=100;i++){sum+=i;}printf("1到100的和为：%d\n",sum);运行结果程序输出：1到100的和为：5050循环案例2：乘法口诀1循环嵌套使用两个嵌套的循环来生成乘法口诀表。外层循环控制行数，内层循环控制每行的列数。2循环变量使用循环变量来控制输出的数字。外层循环变量控制行数，内层循环变量控制每行的列数。3格式化输出使用格式化输出语句来控制输出的格式，确保乘法口诀表整齐美观。循环案例3：素数判断素数是指大于1的自然数，除了1和它本身之外，不能被其他自然数整除。1输入数字从用户处获取一个正整数。2判断素数使用循环遍历从2到该数字的平方根，检查是否能被整除。3输出结果如果能被整除，则不是素数；否则是素数。该案例展示如何利用循环结构实现素数判断功能，练习使用循环遍历和条件判断。循环案例4：正弦值计算1公式引入利用泰勒级数展开式近似计算正弦值，只需有限项即可得到较高的精度。2循环实现使用循环语句，根据所需精度设置循环次数，逐步计算泰勒级数展开式的每一项。3示例代码编写C语言程序，输入角度值，利用循环计算并输出该角度的正弦值。循环案例5：递归实现阶乘递归是一种强大的编程技术，它允许函数调用自身。递归函数通过调用自身来解决较小的子问题，最终将子问题分解到最基本的情况，然后逐层返回结果。1定义阶乘是指从1到某个整数的连续乘积。2递归递归函数调用自身以计算较小的阶乘。3基础情况当输入为0时，阶乘为1。递归是一种优雅的解决问题的方法，它能使代码更简洁、更易于理解。通过递归，我们可以将复杂问题分解成更小的、更容易处理的部分，从而提高代码的可读性和可维护性。循环的应用场景数值计算求和、平均值、最大值、最小值等图形绘制生成各种图形，例如三角形、矩形、圆形等数据处理对数据进行排序、过滤、统计等操作代码优化重复代码块的抽象，提高代码效率循环的最佳实践11.循环条件清晰循环条件要明确，避免循环无法终止。22.循环变量更新确保循环变量在每次迭代中更新，避免死循环。33.循环体简洁循环体代码应简短高效，避免过度复杂。44.循环效率优化考虑使用更快的循环方式或数据结构，提高循环效率。小结与拓展循环与数据结构循环是C语言中重要概念，用于处理重复操作，与数组、结构体等数据结构结合，可以实现更强大的功能。循环与算法设计循环是构建各种算法的基石，如排序、搜索等，理解循环可以帮助开发者设计高效、优雅的算法。循环与实际应用循环广泛应用于数据处理、图像处理、网络编程等领域，是开发者必备的工具。思考与练习学