循环程序设计.ppt

1、第六章,循环结构程序设计,概述,循环:规律性的重复，即依据特定条件重复执行 基本操作,表现在程序设计中：算法中含有循环结构,例：在屏幕上输出10个*号,printf(“*n”);,又例：在屏幕上输出100，1000，10000个*号,分析,输出一个*号 putchar(*),输出1000个*号 putchar(*)执行1000次即可,分析,基本操作,为什么使用循环算法呢?,降低解题难度，减少程序代码，提高执行效率。,循环型程序设计解题关键,1、确定循环体,确定哪些操作需反复执行,2、确定循环执行条件,确定什么条件循环执行,例：在屏幕上输出1000个*号,1、确定循环体 putchar（*),2

2、、确定循环条件 i=1000( i初值为1）,计数器,i=i+1 （使循环趋向于结束的操作）,又如：求1+2+3+4+.100的和,分析如下： 1 + 2 + 3 + 4+. +99+100,部分和,部分和,部分和,和,sum=sum+i,1、确定循环体 sum=sum+i; 2、确定循环执行条件 i=100 初值：sum=0;i=1;,i+;,sum=0+1 sum=1+2=3 sum=3+3=6 sum=6+4 sum=4950+100=5050,if 和 goto语句,for语句,do while语句,循环语句与洗衣机,循环控制语句的作用： 控制核心语句（循环体）的执行次数,循环控制语句

3、,（用来编制循环结构程序）,while语句,if 和 goto语句,无条件转向语句,形式：goto 语句标号; (标识符：） 功能：从goto语句所在处，转向本函数内标号所在处,可用if和goto 语句构成循环,可执行语句,loop: if(p） s; goto loop;,例：编程输出1000个*号（用if和goto),分析问题，描述算法,#include main() int i=1; loop:if(i=1000) putchar(*）； i+; goto loop;,main() int sum=0,i=1; loop:if(i=100) sum=sum+i; i+; goto loo

4、p; printf(“sum is %dn”,sum);,sum=0+1 sum=1+2=3 sum=3+3=6 sum=6+4 sum=4950+100=5050,while语句 一般形式：,while(表达式) 循环体语句；,执行流程：,简单语句 复合语句 空语句,特点：先判断表达式，后执行循环体 说明： 循环体有可能一次也不执行 循环体可为任意类型语句 下列情况，退出while循环 条件表达式不成立（为零） 循环体内遇break,return,goto 无限循环: while(1) 循环体;,举例,例：编程输出1000个*号（用while),while(P) s,#include mai

5、n() int i=1; while(i=100) putchar(*); i+; ,又如：求1+2+3+4+.100的和,/#include void main() int i,sum=0; i=1; while(i=100) sum=sum+i; i+; printf(%d,sum); ,dowhile语句 一般形式：,do 循环体语句； while(表达式);,执行流程：,特点： 先执行循环体，后判断表达式 说明： 至少执行一次循环体 dowhile可转化成while 结构,While循环,举例,例：编程输出1000个*号（用dowhile),do s while(p)；,#includ

6、e main() int i=1; do putchar(*); i+; while(i=1000); ,#include main() int i,sum=0; i=1; do sum+=i; i+; while(i=100); printf(%d,sum); ,又如：求1+2+3+4+.100的和,while和dowhile比较,main() int i,sum=0; scanf(%d, ,main() int i,sum=0; scanf(%d, ,for语句 一般形式：,for(expr1 ; expr2 ; expr3) 循环体语句；,执行流程：,说明： for语句中expr1, e

7、xpr2 ,expr3 类型任意，都可省略，但分号；不可省 无限循环: for(;) ； for语句可以转换成while结构,expr1; while(expr2) 循环体语句； expr3; ,例：编程输出1000个*号（用for),for(i=1 ; i=1000;) putchar(*); i+;,i=1; for( ; i=1000;) putchar(*); i+;,#include main() int i; for(i=1;i=1000;i+) putchar(*); ,for(i=1; i=1000;putchar(*),i+) ;,for(循环变量赋初值；循环条件；循环变量增

8、值) 循环体语句； ,break语句与continue语句(1),break语句 形式： break; 功能： 跳出循环结构,break;,break;,break;,break只能终止并跳出最近一层的结构 break不能用于循环语句和switch语句之外的任何其它语句之中,举例,例 break举例：输出半径为110的圆面积， 面积大于100时停止,#define PI 3.14159 main() int r; float area; for(r=1;r100) break; printf(r=%d,area=%.2fn,r,area); ,小写字母转换成大写字母,直至输入非小写字母,#in

9、clude main() int i,j; char c; while(1) c=getchar(); if(c=a ,continue语句 形式： continue; 功能：结束本次循环,break语句与continue语句(2),continue;,break;,区别,例1:,break语句与continue语句(3),求1+2+3+4+5+6+7+8+9+10+的和，直至S1200。,例2:,求键盘输入若干个整数的和，直至输入-1,main() int i,j,k; for(i=0,j=100;i=j;i+,j-) k=i+j; printf(%d+%d=%dn,i,j,k); ,#in

10、clude main() char c; for(;(c=getchar()!=n;) printf(%c ,c); ,练习 程序分析,循环语句的使用规则,循环结构问题分析,本讲总结,重点掌握：,打印26个英文字母（三种语句编程）,打印26个英文字母,例4:,三种语句编程,作业： 6.2、6.3、6.6,注意点： 1、各种控制结构的形式及功能 2、如何避免死循环 3、break语句和continue语句的功能,循环结构程序设计,程 序 举 例,循环型程序设计的两种典型算法（穷举法，迭代法）,穷举法（枚举法）,基本思想 对问题的所有可能状态一一测试，直到找到问题的答案或将全部可能状态都测试完为止

11、,例：录取新生,循环体 if(p ) s1,循环结束条件 i10000,计数器,i=i+1,计数法 循环次数已知，设置变量用来描述循环执行的次数，次数达到循环停止,例：打印出100700之间能被2整除不能被6整除的数字,穷举法举例,循环体 1、 if(p ) s1111111111111,循环结束条件 n700,p: n%2=0,2、n+,标志法,达到某一目标后循环结束（设置标志变量）,循环结构的两种典型算法（穷举法，迭代法）,循环结构的两种典型算法（穷举法，迭代法）,穷举法举例,例：对于任意一整数，判断其是否为素数。,分析：m%n=rm:任意整数 n:2m-12 若r均不为0，则m为素数,循

12、环体 1、r=m%n;,3、n+;,2、if(r= =0) break;,循环结束条件 n,或r=0,循环结构的两种典型算法（穷举法，迭代法）,迭代法,基本思想 不断用新值取代变量的旧值，或由旧值递归出新值,例：人口增长问题,例：求1*2*3*4*5,例：求1-1/2+1/3-1/4+1/5,例：求1+2+3+4.+100,sum=sum+n,例：人口增长问题,迭代法举例,分析,现有人口： 12亿 1年以后： 12*（1+2%) 2年以后： (12*（1+2%）)*（1+2%） n年以后： (12*（1+2%）*.).*（1+2%）,现有人口12亿，每年按2%递增， 问十年后将有多少人?,设人

13、口数为m(初值为12亿），则其后每一年的人口数m为m*(1+2%)(注：m为上一年的人口数），m的值不断变化由旧值推出新值，反复执行m=m*(1+2%),循环体 1、 m=m*(1+2%),循环结束条件 i10,计数法,2、i+,迭代问题分析关键要素,1、迭代初值 2、迭代公式3、迭代次数,又例：人口增长问题,现有人口12亿，每年按2%递增， 问多少年后人口数超过23亿?,1、迭代初值 m=12 2、迭代公式 m=m*(1+2%) 3、迭代次数 ?,循环体 1、 m=m*(1+2%) 2、 year+;(year 初值为0）,循环结束条件 m23,标志法,循环型程序设计举例,例1:,/4 求的

14、近似值，直到最后一项的绝对值小于10-6为止,1+2+3+4+5+6+7+8+9+10+.,类似问题,解题关键： 1、迭代公式 sum=sum+t; t=. 2、迭代初值 sum= t= 3、迭代次数 循环退出的条件,关键是找每一项的变化规律,迭代公式推导： pi=pi+t;,迭代初值：pi=0；n=1;s=1;t=1,t=s/n;,迭代次数：由t决定，当fabs(t) 10-6 迭代结束,s=-s; n=n+2;,迭代公式： sum=sum+t; n=n+2; s=-s; t=s/n;,具体分析,相一致,分子：1，-1，1，-1 分母：1，3，5，7，.,例2：打印Fibonacci数列前4

15、0个数， 数列具有如下特点：第1，2两个数为1，1从第三个数开始，该数是其前面两个数之和,F1=1 F2=1 Fn=F n-1+F n-2 (n=3),迭代公式推导 F=F1+F2,F代表数列 从第三项起的某一项，F1代表该项的前两项，F2代表该项的前一项,迭代初值：F1=1,F2=1,迭代次数：由题目要求决定（可用标志法或计数法）,1,1,2,3,5,8,F1=F2 F2=F,求：打印Fibonacci数列前40个数（方法二）,迭代公式推导1 F=F1+F2 F1=F2 F2=F,迭代公式推导2 F1=F1+F2 F2=F1+F2,一次得到两个数，分析F1,F2的含义,思考,例3：判断m是否

16、是素数,算法：m%n=r n: 2sqrt(m) 若r均不为0，则表明m是素数,循环：穷举法,例4：打印100200之间的全部素数,循环的嵌套（自己分析）,例5：译密码（输入一行字符，输出其相应密码）,算法分析： 1、输入字符为c:(AV或av) 转变为c+4; 2、输入字符为c:(V或v之后) 转变为c-22;,分析程序,例：输入China!转换为Glmre!,void main() char c; while(c=getchar()!=n) if(c=a ,编程练习,1、爱因斯坦的阶梯问题,设有一阶梯，每步跨2级，最后余 1级；每步跨3级，最后余2级；每步跨5级，最后余4级；每步跨6级，最后余5级；每步跨7级，正好到阶梯顶。问 至少有多少阶梯？,穷举法,设m为阶梯数 m%2=1 for(i=1;i10;i+) printf(%4d,i); printf(n-n); for(i=1;i10;i+) for(j=1;j10;j+) printf(j=9)?%4dn:%4d,i*j); ,例 求输入的十个整数中正数的个数及其平均值,/