第4章 循环结构程序设计

1、C语言程序设计-理论、方法与实践 张磊编著 清华大学出版社,C语言程序设计 第4章 循环结构程序设计,第4章 循环结构程序设计,4.1 while循环结构程序 4.2 do-while循环结构程序 4.3 for循环结构程序 4.4 循环体中的控制命令 4.5 多重循环程序 4.6 循环结构应用举例,4.1 while循环结构程序,4.1.1 while循环程序示例 4.1.2 while语句 4.1.3 自增、自减运算,4.1.1 while循环程序示例,例4-1计算1到n的自然数的累加和。 #include int main() int n,i=1,s=0; printf(n=); sca

2、nf(%d, ,程序解析 本例题程序与第1章的计算1到100的自然数累加和程序相似，不同之处是，本程序的自然数的累计范围是可变的，取决于每次运行程序时输入的变量n值。 该程序的循环控制结构由while语句实现，while的循环控制条件是i=n，每次循环执行的语句是while之后花括号“”和“”的之间的语句，这一组语句称为while语句的循环体。,4.1.2 while语句,while语句的一般形式 while(表达式) 语句组 其中：“表达式”是循环条件，“语句组”是循环体。 while语句执行过程 计算表达式的值，当值为真(非0)时，执行循环体语句； 重复过程，直到表达式的值为0时结束whi

3、le语句。,4.1.2 while语句,例4-2 输入一批自然数，求它们的累加和，当输入数值为-1时，结束求和过程。 #include int main() int n,sum=0; printf(Data: ); scanf(%d, ,4.1.2 while语句,例4-3 计算10!。,#include int main() int i,t=1; i=1; while(i=10) t=t*i; i+; printf(Result: %dn,t); return 0; ,4.1.3 自增、自减运算,自增运算和自减运算的运算符分别是+和-，该类运算只适用于整型变量，其功能是对参加运算的变量进行加

4、1或减1操作。,自增、自减运算的用法及功能,自增、自减运算实例,4.2 do-while循环结构程序,4.2.1 do-while循环程序示例 4.2.2 do-while 语句,4.2.1 do-while循环程序示例,#include int main() int n=0,sum=0; do sum=sum+n; printf(Data: ); scanf(%d, ,程序解析 该程序使用do-while结构进行循环控制，do后面的“”和“”之间的语句是其循环体，while后面的“n!=-1”是循环控制条件。 执行do-while语句时，先执行一次循环体语句，然后再判断循环条件n!=-1是否

5、成立，若该条件成立，则继续执行循环体；否则，结束do-while语句，执行其下的printf语句，输出累加结果。,例4-5 用do-while结构设计程序，处理不定数目的自然数累加问题。,4.2.2 do-while语句,一般形式 do 循环体语句组 while(表达式); 执行过程 先执行循环体,然后再判断表达式是否为真（非0）, 如果为真则继续循环；否则终止循环。 do-while循环至少要执行一次循环体语句。,4.3 for循环结构程序,4.3.1 for循环程序示例 4.3.2 for语句 4.3.3 逗号表达式,5.2.1 for循环程序示例,例4-6 计算n！的程序。 #inclu

6、de int main() int t=1,i,n; printf(n=); scanf(%d, ,4.3.2 for语句,一般形式 for(表达式1;表达式2;表达式3) 循环体语句组 for语句执行过程 求解“表达式1”； 求解“表达式2”，若其值非0， 则执行； 否则，结束循环； 执行“循环体语句组”； 求解“表达式3”； 转继续执行；,for循环语句的循环控制过程与下列结构等价。 表达式1； while（表达式2） 循环体语句组 表达式3； ,4.3.2 for语句,下面的程序与程序e4-6.c完全等价，注意比较二者之间的区别。 #include int main(void) int

7、t,i,n; printf(请输入一个小于12的整数：); scanf(%d, ,4.3.3 逗号表达式,4.4 循环体中的控制命令,4.4.1 break语句 4.4.2 continue语句,4.4.1 break语句,只有两种情况可以使用break命令 在switch结构中，用break命令终止正在执行的switch流程； 在while、do-while和for语句的循环体中使用break命令，强制终止当前循环。,4.4.1 break语句,例4-7 不定数目的自然数累加。 #include int main(void) int n,sum=0; while(1) printf(Data

8、: ); scanf(%d, ,4.4.2 continue命令,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 。 continue语句的作用是跳过循环体中剩余的语句而强行执行下一次循环。,4.4.2 continue命令,例4-8 把100200范围内不能被3整除的数输出。 #include int main() int n; for(n=100;n=200;n+) if(n%3=0) continue; printf(%5d,n); return 0; ,4.5 多重循环,4.5.1 多重循环程序示例 4.5.2 多重循环的一般结构,4

9、.5.1 多重循环程序示例,在循环结构中，如果在一个循环体内又包含了另一个完整的循环结构，就构成了多重循环，也称为循环的嵌套。嵌在循环体内的循环称为内循环，嵌有内循环的循环称为外循环。显然，在多重循环中，内循环和外循环的概念具有相对性，一个内循环的循环体中，还可以嵌入其他的循环结构。,4.5.1 多重循环程序示例,例4-9 输出如下 for(row=1;row=10;row+) for(col=1;col=row;col+) printf( ,4.5.2多重循环的一般结构,正确嵌套结构,错误嵌套结构,4.6 循环结构程序设计举例,4.6.1 字符统计 4.6.2 比赛评分 4.6.3 学生成绩

10、分等统计 4.6.4 最大公约数 4.6.5 Fibonacci数列 4.6.6 乘法表 4.6.7 搬砖问题 4.6.8 找素数 4.6.9 哥德巴赫猜想,4.6.1 字符统计,例4-10 从键盘输入一个字符串，统计其中小写字母的个数。 问题分析与算法设计 连续执行getchar()函数，读入的字符串，当读入字符是回车符时，读入过程结束。 若ch为字符存储变量，则ch满足下面的表达式时，相应字符为小写字母。 ch=a char ch; printf(Input a string: ); ch=getchar(); while(ch!=n) if(ch=a ,4.6.2 比赛评分,例4-11

11、比赛评分问题。 比赛有6位评委，每位评委按照百分制为选手打分，去掉一个最高分和一个最低分后，计算出的平均分为比赛选手得分。 1问题分析与算法设计 输入数据，即输入评委对选手的打分； 找出一个最高分，找出一个最低分； 计算平均分。,程序实现 #include #define N 6 int main() int i,max=0,min=100; int score,sum=0; for(i=1;iscore) min=score; sum+=score; printf(Average score:%dn,(sum-max-min)/(N-2); return 0; ,4.6.3 学生成绩分等统计

12、,例4-12 一个班级有N名学生，每个学生有两门课程，实行百分制考核，要求分等级统计各个等级的人数。成绩分等的标准如下： 优秀（excellence） 平均成绩90 良好（all right） 80平均成绩90 中等（middling） 70平均成绩80 及格（pass） 60平均成绩70 不及格（fail） 平均成绩60 1问题分析与算法设计 输入一个学生的两门课成绩； 计算该学生的平均成绩； 按平均成绩分等统计； 重复以上三个步骤，直到这个班级的学生数据处理完为止； 输出统计结果。,4.6.3 学生成绩分等统计,算法的粗略流程图,“一个学生数据的输入和统计”框的流程图,2实现程序e4-12

13、.c,4.6.3 学生成绩分等统计,#include #define N 5 /* 班级人数为5 */ int main() int a,b,ave,i; int s1,s2,s3,s4,s5; /* 定义各等级的统计变量 */ s1=s2=s3=s4=s5=0; /* 为统计变量赋初值 */ for(i=1;i=N;i+) printf(Input data(a,b): ); scanf(%d,%d, ,4.6.4 最大公约数,例4-13 求两个整数的最大公约数。 问题分析与算法设计 两个数相除，若余数为0，则除数就是这两个数的最大公约数；若余数不为0，则以除数作为新的被除数，以余数作为新的

14、除数，继续相除，直到余数为0时，除数即为两数的最大公约数。,#include int main(void) int a,b,t; printf(Input a,b: ); scanf (%d,%d, ,4.6.5 Fibonacci数列,例4-14 将Fibonacci数列的前20项求出来，并以每行5个数的形式显示输出。 问题分析： Fibonacci数列： 1，1，2，3，5，8，13，21，34， Fibonacci数列第n项的一般表示： f1=1 f2=2 fn=fn-1+fn-2 n2 递推的算法如下： 初始项：f1=1,f2=1； 求一个新项： f1+f2f； 为求下一个新项作准备：

15、f2f1,ff2； 重复、步骤，直到求出要求的项数为止。,#include #define N 20 int main ( ) long int f,f1,f2; int i; f1=f2=1; printf(%10ld%10ld,f1,f2); for(i=3;i=N;i+) f=f1+f2; f1=f2; f2=f; printf(%10ld,f); if(i%5=0) printf(n); return 0; ,4.6.6 乘法表,例4-15 编写一个程序，输出如下所示的乘法表。 1*1=1 1*2=2 2*2=4 1*3=3 2*3=6 3*3=9 1*4=4 2*4=8 3*4=12

16、 4*4=16 1*9=9 2*9=18 3*9=27 4*9=36 9*9=81,问题分析与算法设计 乘法表具有如下特点： 共有9行； 每行的式子个数很有规律，即：属于第几行，就有几个式子； 对于每一个式子，既与所在的行数有关，又与所在行上的具体位置有关。,#include int main() int i,j; for(i=1;i=9;i+) for(j=1;j=i;j+) printf(%d*%d=%-3d ,j,i,i*j); printf(n); return 0; ,4.6.7 搬砖问题,例4-16 有36块砖，一次需要36人同时搬运，男青年每人搬4块，女青年每人搬3块，儿童两人搬

17、1块。要求编写程序，把可能的搬运方案都找出来。,#include int main(void) int x,y,z; for(x=0;x=8;x+) for(y=0;y=11;y+) for(z=0;z=36;z=z+2) if(4*x+3*y+z/2=36) ,4.6.8 找素数,例4-17 设计一个程序，将100200之间的所有素数都找出来。 问题分析与算法设计 一个自然数，若除了1和它本身外不能被其它整数整除，则该数为素数。 对于自然数k，只要依次测试能否被2，3，k-1整除即可，在测试中，若遇到能够整除的情况，则k不是素数，测试过程即可停止，否则k是素数。,#include #incl

18、ude int main() int i,k,sk,flag; for(k=100;k=200;k+) flag=1; sk=sqrt(k); for(i=2;i=sk;i+) if(k%i=0) flag=0; break; if(flag) printf(%5d,k); printf(n); return 0; ,4.6.9 哥德巴赫猜想,#include #include int main() int i,j,k,n,p1,p2; while(1) printf(Please enter a even number：); scanf(%d, ,小 结,(1) 循环控制结构是C语言程序的三种控制结构之一，它由循环控制语句实现。常用的循环控制语句有while、do-while和for。 (2) while和do-while语句通常用于循环次数未知的循环控制，while语句先判断