实验四循环结构程序设计.doc

实验四 循环结构程序设计（一）

一、实验学时 2学时
二、实验目的
（一）掌握用while,do-while，for语句实现循环的方法；
（二）掌握在设计条件型循环结构的程序时，如何正确地设定循环条件，以及如何控制循环的次数。
（三）掌握与循环有关的算法。
三、预习要求
预习教材第六章有关while,do-while,for语句的语法格式，并能通过这三种语句编写、调试单层循环结构的程序。
四、实验内容
（一）分析并运行下面程序段，循环体的执行次数是__________。
int a=10,b=0;
do { b+=2;a-=2+b;} while(a>=0);

（二）当执行以下程序段时，循环体执行的次数是__________。
x = -1;
do { x=x*x；} while( !x);

（三）编程求 1！+2！+3！+……+20! 的值。
注意：根据题目，考虑所定义的各个变量应该为何种类型。程序结构如下：
/* c4-1.c */
/* 求1！+2！+3！+……+20! */
#include "stdio.h"
void main( )
{ 定义变量i作为循环控制变量;
定义变量p和sum分别存放各个整数的阶乘和阶乘之和;
变量p和sum赋初值;
for( i=1; i<=20; i++ )
{ 变量p连乘 ;
变量sum累加; }
输出sum的值 ;
}

（四）编写一个程序，求出两个数m和n的最大公约数和最小公倍数。
编程提示：求最大公约数的方法有三种：
1．从两个数中较小数的开始向下判断，如果找到一个整数能同时被m和n整除，则终止循环。设n为m和n中较小的数，则如下程序段可实现：
for(k=n; k>=1; k--) if(m%k==0 && n%k ==0) break;
k即为最大公约数。
/* c4-2.c */
/* 求最大公约数算法1 */
#include "stdio.h"
void main( )
{

}
2．从整数1开始向上找，直至m和n中较小的数，每找到一个能同时被m和n整除的整数，将其存入一个变量中，当循环结束时，变量中存放的即为最大公约数。设n为m和n中较小的数，则如下程序段可实现：
for(k=1; k<=n; k++) if(m%k==0 && n%k==0) x=k;
变量x的值即为最大公约数。
/* c4-3.c */
/* 求最大公约数算法2 */
#include "stdio.h"
void main( )
{

}
3．用辗转相除法，即将求m和n的最大公约数问题转化为求其中的除数和两个数相除所得余数的公约数。每次循环中，先求两个数的余数，然后以除数作为被除数，以余数作为除数，当余数为0时结束循环，此时除数即为最大公约数。设m和n中n为较小的数，则可用如下程序段实现：
b=m%n;
while(b!=0)
{ m=n; n=b; b=m%n;}
printf("%d\n",n);
/* c4-4.c */
/* 求最大公约数算法3 */
#include "stdio.h"
void main( )
{

}
类似地，求最小公倍数的方法也可以从m和n中较大的数开始向上找，或者从m*n向下找，请自己考虑程序的设计方法。
另外，两个数的最大公约数和最小公倍数的关系为：最小公倍数=m*n/最大公约数
可利用此关系进行程序设计。

（五）编程实现，从键盘上输入一行字符，统计其中英文字母、数字、空格和其它字符的个数。
编程提示：
先定义一个字符型的变量（如c），再定义4个整型变量作为计数器，作为计数器的变量要先赋初值0。在循环中每次从键盘上读入一个字符，在循环体中对读入的字符进行判断，相应的计数器加1，当读入的字符为’\n’时结束。
编程中可使用如下的循环结构：
while((c=getchar())!=’\n’))
{ if(……) ……;
else if(……) ……;
……;
else ……;
}

/* c4-5.c */
/* 统计字符串中指定字符的个数 */
#include "stdio.h"
void main( )
{

}
注意：
1．while( (c=getchar( ))!=’\n’) )中括号的使用，第二层的小括号不能省略，想一想为什么？
2．字符常量’0’与数值常量0是不同的。

（六）下面程序的功能是：计算1到100之间的奇数之和及偶数之和，并输出。请在程序中的横线上填入适当的内容，将程序补充完整并运行。
/* c4-6.c */
/* 计算1到100之间的奇数之和及偶数之和 */
#include "stdio.h"
void main( )
{ int a,b,c,i;

_____________; /*变量初始化*/
for(i=0; i<=100; i+=2)
{ a+=i; /*变量a存放偶数的和*/
____________;
c+=b; /*变量c存放奇数的和*/
}
printf("sum of evens is %d\n",a);
printf("sum of odds is %d\n",________);
}

（七）编程打印出所有的“水仙花数”，所谓水仙花数是指一个3位数，其各位数字的立方和等于该数本身。如153=13+33+53。
编程提示：
定义一个变量作为循环变量，再定义3个变量分别存放三位数的每位数字，在循环体中将一个三位数拆分成个位、十位、百位后判断循环变量的值是否为水仙花数，如果是则输出，否则不输出。程序的基本结构为：
/* c4-7.c */
/* 打印出所有的“水仙花数” */
#include "stdio.h"
void main( )
{ 定义4个整型变量;
for( j=100; j<=999; j++ )
{ a=j/100; 　　　　　 /*分离出百位数*/
b=j/10-a*10;　　　　 /*分离出十位数*/
c=___________;　　　 /*分离出个位数*/
if(j==a*a*a+b*b*b+c*c*c)
输出j ;
}
printf("\n");
}

（八）以下程序的功能是:从键盘上输入若干个学生的成绩，统计并输出最高成绩和最低成绩,当输入负数时结束输入。请将程序补充完整。
/* c4-8.c */
/* 求最大值最小值程序 */
#include "stdio.h"
void main( )
{ float x,amax,amin;
scanf("%f",&x);
amax=x;
amin=x;
while ( _______________ )
{ if (x>amax) amax=x;
if ( _______________ ) amin=x;
scanf("%f",&x);
}
printf("\namax=%f\namin=%f\n",amax,amin);
}

（九）求两个正整数[m,n]之间所有既不能被3整除也不能被7整除的整数之和。
编程提示：定义两个变量m,n和t，再定义一个循环变量和结果变量s,从键盘输入m和n的值，判断两个变量的值，如果m>n，则交换两个变量。然后用循环依次判断m和n之间的每一个数，在循环体中通过条件语句来判断这个数是否既不能被3整除也不能被７整除，如果满足条件，累加求和，如果不满足，则继续循环。
程序的基本结构如下：
/* c4-9.c */
/* 按条件求数列和 */
#include "stdio.h"
void main( )
{ 定义变量;
变量赋初值;
输入m,n的值;
if( m>n )
m和n交换;
for ( _______________ )
if ( i%3 != 0 && i%7 != 0 )
变量 s 累加求和 ;
printf("Sum is : %ld \n",s );
}

（十）下面程序的功能是：计算正整数num的各位上的数字之和。例如，若输入：252，则输出应该是：9；若输入：202，则输出应该是：4。请将程序补充完整。
/* c4-10.c */
/* 求整数各位数字和 */
#include "stdio.h"
void main( )
{ int num,k;
_______________; /* k赋初值 */
printf("\Please enter a number:") ;
scanf("%d",&num) ;
do
{ k=_______________ ; /* 取最低位并累加 */
num/=10; /* 去掉最低位 */
} while(num) ;
printf("\n%d\n",k) ;
}

五、实验注意事项
（一）while,do-while，for语句中应有使循环趋向于结束的语句,否则就可能构成死循环。
（二）while,do-while语句什么情况下的运行结果是相同的，什么情况下运行结果不同。
（三）注意在循环结构程序设计中，正确使用{ }构成复合语句。

六、思考题
（一）求两个正整数x和y的最大公约数，请填空。
/* 求最大公约数程序 */
#include "stdio.h"
void main( )
{ int x,y,t,i;
printf("请输入两个数: ");
scanf("%d,%d",&x,&y); /*注意scanf语句中间用“，”隔开*/
if (x > y) {t = x; x = y; y = t;}
for( _______________ )
{ if( x%i==0 && y%i==0 )
break;
}
printf("最大公约数是 : %d\n",i);
}

（二）计算1到100之间的奇数之和及偶数之和。请填空。
/* 计算1到100之间的奇数之和及偶数之和 */
#include "stdio.h"
void main( )
{ int a,b,c,i;
a=0, c=0; /* 变量赋初值 */
for(i=0;i<=100;i+=2)
{ a+=i; /* 变量a存放偶数的和 */
_______________ ;
c+=b; /* 变量c存放奇数的和 */
}
printf("Sum of Evens is %d\n",a);
printf("Sum of Odds is %d\n",c-101);
}

（三）下面程序的功能是：计算正整数num的各位上的数字之和。例如，若输入：252，则输出应该是：9；若输入：202，则输出应该是：4。请将程序补充完整。
/* 计算整数各位数字和 */
#include "stdio.h"
void main( )
{ int num,k;
k=0;
printf("请输入一个整数: ") ;
scanf("%d",&num) ;
do
{ k=____________ ;
num/=10;
} while(num) ;
printf("\n%d\n",k) ;
}

（四）求两个正整数[m,n]之间所有既不能被3整除也不能被7整除的整数之和。请填空。
/* 按条件求数列和 */
#include "stdio.h"
void main( )
{ int m,n,i,t;
long int s=0;
scanf("%d,%d",&m,&n);
if( m>n )
{ t=m; m=n; n=t;}
for ( _______________ )
if ( i%3 != 0 && i%7 != 0 )
s += i;
printf("Sum is : %ld\n",s );
}