循环结构的实现.pptx

1第三章 循环结构的实现循环操作：重复执行一组指令（或一个程序段）循环分类：无条件的循环有条件的循环23.1 循环的概念例：打印30个学生的学号和成绩N=1N=1 100 READ 100 READ(*,*)NUM,GRADE(*,*)NUM,GRADEWRITE WRITE(*,*)NUM,GRADE(*,*)NUM,GRADE N=N+1 N=N+1IF(NIF(N 30)30)GOTOGOTO 100 100ENDEND输入输入NUMNUM,GRADEGRADE打印打印NUMNUM,GRADEGRADE直到直到 GOTO语句破坏了语句顺序执行的正常状况，不符合结构化原则，因此一般不提倡使用GOTO语句！GOTO GOTO 属于直到型循环33.2 DO循环结构 DODO 10 N=1,3010 N=1,30 READ READ(*,*)NUM,GRADE(*,*)NUM,GRADE 10 10 WRITE WRITE(*,*)NUM,GRADE(*,*)NUM,GRADE ENDEND DODO语句语句循环体循环体DO s,v=e1,e2,e3 循环终端循环终端语句标号语句标号循环循环变量变量循环变循环变量初值量初值循环变循环变量终值量终值循环变循环变量增量量增量4DODO语句几点说明：1.e1、e2、e3可以是常数、变量或表达式DO s,v=e1,e2,e3 2.e1、e2、e3的值可以正或负，e1、e2的值可以为0，e3的值不应为03.脱离循环的条件：循环变量沿变化的方向超过终值DO DO 1010，T=5.0T=5.0，25.025.0，0.50.5DO DO 1010，T=CT=C，50.0/2.050.0/2.0，0.50.5C=5.0C=5.054.循环次数计算公式为：r=INT(e2-e1+e3)/e3)5.如果v的类型和 e1、e2、e3的类型不一致，先将e1、e2、e3的类型化成v的类型，然后处理6.如果计算出循环次数 r 0r 0循环体语句循环体语句DO循环属于当型循环 DODO s,v=es,v=e1 1,e,e2 2,e,e3 3 s s 适用范围：循环次数已知DODO语句语句循环体循环体7循环终端语句&继续语句(CONTINUE语句)循环终端语句循环体中带有语句标号的最后一个语句定义:DODO 10 I=110 I=1，50 50 20 K=I*120 K=I*110 10 PRINTPRINT*，I I，K K 循环体循环体规定:下列语句不能作为DODO循环的终端语句:8 逻辑IF语句可作为DO循环的终端语句,但其内嵌语句不能是上述控制语句！DODO 10 I=110 I=1，50 50 K=I*1 K=I*1 PRINTPRINT*，I I，K K 10 IF 10 IF（K.GT.500)K.GT.500)GOTO GOTO 100100GOTO语句,DO语句,STOP语句,END语句,END IF语句,块IF语句,ELSE语句,ELSE IF语句,等9继续语句(CONTINUE语句)CONTINUE形式:作用:将流程转移到逻辑上的下一个操作 DODO 20,I=1,10,220,I=1,10,2 PRINT PRINT *,I*,I 2020 CONTINUECONTINUE 优点:.循环范围清晰，易识别；.使一般可执行语句不再作为终端语句，仅执行其语句本身功能；.不用记哪些语句不能作终端语句10DO 循环的一些规定1.循环变量可以在循环体中被引用，但不应再被赋值；.循环变量的初值、终值和步长值在执行循环体期间不能改变；DODO 20,N=1,10020,N=1,100 M=2*N M=2*N PRINT PRINT *,M*,M 2020 CONTINUECONTINUE DODO 20,N=1,10020,N=1,100 N=2*N N=2*N PRINT PRINT *,N*,N 2020 CONTINUECONTINUE DODO 20,I=K,J,M20,I=K,J,M K=2*K K=2*K J=J+1 J=J+1 M=M/2 M=M/2 PRINT PRINT *,K,J,M*,K,J,M 2020 CONTINUECONTINUE 113.可以用转移语句从循环体内转到循环体外，也可以在循环体内转移，但不允许从循环外转到循环内；4.正常出口&非正常出口；DODO 10,I=1,10010,I=1,100 IFIF(I*I.GE.500)(I*I.GE.500)GOTOGOTO 100 100 1010 CONTINUECONTINUE 100100 PRINTPRINT*,I,I*I*,I,I*I非正常出口正常出口DO WHILE循环（当型循环）do while(e)blocklabel term_stmt e为逻辑表达式（或关系表达式）DO WHILE循环的执行1.计算e的值2.若e为真，执行循环体 若e为假，不执行，转去执行ENDO后的语句13*统计平均成绩统计平均成绩integer countsum=0.0count=0read(*,*)scoredo while(score.ge.0.0)sum=sum+score count=count+1 read(*,*)score enddoaver=sum/countwrite(*,*)count=,countwrite(*,*)average=,averend14*辗转相除求最大公约数辗转相除求最大公约数integer m,n,r,tread(*,*)m,nif(m.lt.n)then t=m m=n n=tend ifr=mod(m,n)do while(r.ne.0)m=n n=r r=mod(m,n)enddowrite(*,*)The greatest,common divisor is,nend 15DO 循环的嵌套（多重循环）一个循环体内又完整的包含另一个循环结构注意事项：1.嵌套循环的各层不允许使用同一个变量名作为循环控制变量；DO 20 I=1,5 DO 10 I=2,10,2 10 CONTINUE 20 CONTINUE163.嵌套DODO循环中，可以共用一个循环终端语句；2.对于任何形式的循环，都不允许循环的交叉；DO 10 I=1,5DO 20 J=1,3M=I*J10CONTINUE20CONTINUE DO 10 I=1,10 DO 20 J=0,20,2 20 CONTINUE10 CONTINUE DO 10 I=1,10 DO 10 J=0,20,2 10 CONTINUE4.可以从内层循环根据需要将控制转到外层循环，但不允许从外层循环将控制转到内层循环17C打印九九表打印九九表 do 10 i=1,9 do 20 j=1,9 k=i*j write(*,*)i,*,j,=,k20 continue write(*,*)10continueendC百钱买百鸡百钱买百鸡C100元钱买元钱买100只鸡只鸡C公鸡公鸡5元元/只只C母鸡母鸡3元元/只只C小鸡小鸡1元元/3只只integer x,y,zdo 10 x=0,19 do 20 y=0,33 z=100-x-y if(15*x+9*y+z.eq.300)$write(*,*)x,y,z20 continue10continueend18几种循环形式的关系和比较1.DO循环用来处理已确定循环次数的问题。其他循环即可以循环用来处理已确定循环次数的问题。其他循环即可以处理已知循环次数的问题，也可以处理不确定循环次数的问处理已知循环次数的问题，也可以处理不确定循环次数的问题。对事先知道确定循环次数的问题，用题。对事先知道确定循环次数的问题，用DO循环比较方便。循环比较方便。2.DO循环实质上也是一种循环实质上也是一种“当型循环当型循环”。3.几种形式的循环可以互相转换，或者说，同一个问题可用几种形式的循环可以互相转换，或者说，同一个问题可用任一种循环来处理。任一种循环来处理。4.各种循环可以互相嵌套。但必须一个循环完整的包含在另各种循环可以互相嵌套。但必须一个循环完整的包含在另一个循环之内。一个循环之内。19END DO END DO 语句（语句（语句（语句（Fortran 90Fortran 90）DODODO 20,I=1,10,220,I=1,10,220,I=1,10,2 PRINT PRINT PRINT *,I*,I*,I 202020 CONTINUECONTINUECONTINUE DODODO I=1,10,2I=1,10,2I=1,10,2 PRINT PRINT PRINT *,I*,I*,I END DO END DO END DOdodo 10 10 whilewhile(score.ge.0.0)(score.ge.0.0)sum=sum+score sum=sum+score readread(*,*)score(*,*)score1010continuecontinuedodo whilewhile(score.ge.0.0)(score.ge.0.0)sum=sum+score sum=sum+score readread(*,*)score(*,*)score end doend do20CYCLE CYCLE 和和和和 EXIT EXIT 语句（语句（语句（语句（Fortran 90Fortran 90）CYCLE CYCLE命令略过循环的程序模块中，在命令略过循环的程序模块中，在命令略过循环的程序模块中，在命令略过循环的程序模块中，在CYCLECYCLE命令后面的所有程序代码，直接跳回循环的开头来进命令后面的所有程序代码，直接跳回循环的开头来进命令后面的所有程序代码，直接跳回循环的开头来进命令后面的所有程序代码，直接跳回循环的开头来进行下一次循环。行下一次循环。行下一次循环。行下一次循环。programprogram ex eximplicit noneimplicit noneintegerinteger dest,floor dest,floorparameter parameter(dest=9)(dest=9)dodo floor=1,dest floor=1,dest if if(floor=4)(floor=4)cyclecycle write write(*,*)floor(*,*)floorend doend doendend 假设某百货公司共假设某百货公司共假设某百货公司共假设某百货公司共有有有有9 9层楼，但电梯在层楼，但电梯在层楼，但电梯在层楼，但电梯在4 4层层层层不停，试写一个程序来不停，试写一个程序来不停，试写一个程序来不停，试写一个程序来仿真百货公司中电梯从仿真百货公司中电梯从仿真百货公司中电梯从仿真百货公司中电梯从1 1楼爬升至楼爬升至楼爬升至楼爬升至9 9楼时灯号显楼时灯号显楼时灯号显楼时灯号显示情况。示情况。示情况。示情况。EXITEXIT的功能是可以直接的功能是可以直接的功能是可以直接的功能是可以直接“跳出跳出跳出跳出”一个正在运行的循环。一个正在运行的循环。一个正在运行的循环。一个正在运行的循环。21 DODO 10,A=2.5,-1.6,-0.510,A=2.5,-1.6,-0.5 1010 CONTINUECONTINUE 1.在下列程序段中，循环体被执行的次数为练习题（选择）A)1 B)2 C)4 D)9解：没有任何说明，隐含A为实型，根据计算公式r=INT(-1.6-2.5+(-0.5)/(-0.5)=922 DODO 10,K=2.5,-1.6,1.510,K=2.5,-1.6,1.5 1010 CONTINUECONTINUE 2.在下列程序段中，循环体被执行的次数为A)0 B)3 C)4 D)无穷大解：没有任何说明，隐含K为整型，首先将三个循环参数转换为整型量2，-1，1，根据计算公式r=INT(-1-2+1)/1)=-20，即循环次数为0。23 DODO 10 K=510 K=5，1 1，-1-1 M=0 M=0 DODO 20 J=K 20 J=K，5 5 M=M+K*J M=M+K*J 2020 CONTINUECONTINUE 1010 CONTINUECONTINUE WRITEWRITE（*，*）MM ENDEND3.阅读下列FORTRAN程序A)120 B)15 C)140 D)135上述程序运行后，输出的M值为24解：这是一个双重循环。在外循环的循环体中，每次都对M清零，因此只考虑外循环的最后一次循环中所执行的内循环。外循环最后一次循环的K为1，最后一次执行的循环体相当于右图：M=1+2+3+4+5=15 DODO 10 K=510 K=5，1 1，-1-1 M=0 M=0 DODO 20 J=K 20 J=K，5 5 M=M+K*J M=M+K*J 2020 CONTINUECONTINUE 1010 CONTINUECONTINUE WRITEWRITE（*，*）MM ENDEND M=0 M=0 DODO 20 J=1 20 J=1，5 5 M=M+J M=M+J 2020 CONTINUECONTINUE 25 DODO 10 I=110 I=1，2 2 S=0.0 S=0.0 DODO 10 J=1 10 J=1，3 3 S=S+I+J S=S+I+J1010 CONTINUECONTINUE WRITEWRITE（*，*）S S ENDEND4.阅读下列FORTRAN程序A)21.0 B)9.0 C)12.0 D)6.0上述程序运行后，输出的S值为26解：这是一个双重循环。内外循环共用一个CONTINUE语句。由于外循环的循环体中每次都对S清零，因此，只有在最后一次执行内循环时S的累加结果才是最后输出的结果。S=(2+1)+(2+2)+(2+3)=1227 S=0.0S=0.0 DO DO 10 I=110 I=1，2 2 DO DO 10 J=1 10 J=1，3 3 S=S+I+J S=S+I+J1010 CONTINUECONTINUE WRITEWRITE（*，*）S S ENDEND5.阅读下列FORTRAN程序A)21.0 B)9.0 C)12.0 D)6.0上述程序运行后，输出的S值为28解：这个程序和上个题目的根本区别是：在双重循环的外面给S清零。因此，将对两次外循环执行时的I和J的值进行累加，即S=(1+1)+(1+2)+(1+3)+(2+1)+(2+2)+(2+3)=9+12=2129 DO DO 10 T=1.510 T=1.5，10.510.5，1.51.5 DO DO 10 I=1 10 I=1，1010 1010 CONTINUECONTINUE 6.在下列的双重循环中，内层的循环体执行的总次数为A)10 B)40 C)30 D)70解：外循环执行的次数为r1=INT(10.5-1.5+1.5)/1.5)=7内循环执行的次数为r2=INT(10-1+1)/1)=10因此，内层循环体共执行7110=70（次）30 DO DO 10 A=-1.610 A=-1.6，3.23.2，-1.6-1.6 DO DO 10 K=1 10 K=1，3 3，2 2 1010 CONTINUECONTINUE 7.在下列的双重循环中，内层的循环体执行的总次数为A)3 B)2 C)0 D)5解：外循环执行的次数为r1=INT(3.2-(-1.6)+(-1.6)/(-1.6)=-20即外循环一次也不执行，因此，内层循环体也一次不执行31 DO DO 10 I=110 I=1，1010 DO DO 20 J=1 20 J=1，3 3 1010 CONTINUECONTINUE 2020 CONTINUECONTINUE 8.下列循环中，正确的是D)DO DO 10 I=110 I=1，1010 DO DO 10 I=2 10 I=2，5 5，2 2 1010 CONTINUECONTINUE DO DO 10 I=110 I=1，1010 IFIF(X(X.GE.GE.0.0)I=110.0)I=11 1010 CONTINUECONTINUE DO DO 10 I=110 I=1，1010 10 CONTINUE10 CONTINUE DO DO 20 I=2 20 I=2，3030，2 2 2020 CONTINUECONTINUE A)B)C)32解：A中出现循环交叉；B中内外循环用同一变量作为循环控制变量；C中循环体内改变了循环控制变量I的值；D中两个循环是并列的，虽然用同一个循环控制变量，是允许的。33练习题（填空）DO DO 10 I=110 I=1，1010 DO DO 10 J=I 10 J=I，1010 1010 CONTINUECONTINUE 9.在下列的双重DO循环中，内层的循环体执行的总次数为解：外层循环次数为10，I的值分别为1，2，10。内层循环次数为10-I+1。因此，内层循环体执行的总次数为34 READ（*，*）N S=0 S=0 F=1 F=1 DO DO 20 K=120 K=1，N N F=F*K F=F*K S=S+F S=S+F2020 CONTINUECONTINUE WRITEWRITE（*，*）S S ENDEND10.阅读下列FORTRAN程序在执行上述程序时，如果从键盘输出5，则运行后输出的S值为35解：这个程序的功能是计算并输出的值。当N=5时，S=1！+2！+3！+4！+5！=1533611.下列FORTRAN77程序的功能是：从键盘输入一个整数N，然后计算并输出S=1+21+22+2|N|，最后计算并输出其中K=S0.5的整数部分。请在程序的下划线处填入合适的内容。37 READ（*，*）N S=0.0 S=0.0 DO DO 10 I=110 I=1，S=S+F S=S+F F=2*F F=2*F1010 CONTINUECONTINUE WRITEWRITE（*，*）S=S=，S S T=0.0 T=0.0 F=1.0 F=1.0 DODO 20 I=120 I=1，K K T=T+F/I T=T+F/I20 CONTINUE20 CONTINUE WRITE WRITE（*，*）T=T=，T T END ENDF=1.0F=1.0ABS(N)ABS(N)K=SQRT(S)K=SQRT(S)F=-FF=-F