C语言程序设计第5章--循环结构程序设计.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,C,语言程序设计,主编：连卫民 何 樱,第,5,章 循环结构程序设计,本章主要内容：,5.1 for,语句,（重点）,5.2 while,语句（重点）,5.3 do-while,语句,5.4 break,和,continue,语句,5.5,多重循环,（重点）,5.6,循环结构程序设计举例,本章教学要求：,了解,循环结构的概念,熟悉,循环结构程序设计的方法,掌握,while,、,do-while,、,for,循环控制语句的使用方法。,5.1 for,语句,本节主要介绍循环结构的概念以及循环结构程序能解决的问题。,循环结构的概念,定义,：,循环,是指在所设计的程序中，有条件地反复执行某一段程序的现象。,循环结构,是结构化程序设计中一种很重要的结构，又称为重复结构。,循环的特点,：在给定条件成立时，反复执行某个程序段，直到条件不成立为止。给定的条件称为循环条件，反复执行的程序段称为循环体。,循环结构的分类,：当型循环结构和直到型循环结构。,循环条件和循环体设置不好，很可能得不到预期的结果，甚至出现,死循环,。,第,5,章 循环结构程序设计,5.1 for,语句,5.1.1,for,语句的格式,for,语句的一般,格式,为：,for(,表达式；表达式；表达式,),语句；,其中：,表达式,1:,为循环变量赋初值,表达式,2:,为循环继续的条件,表达式,3:,为循环变量的增值,语句,:,又被称为循环体，它是当表达式,2,为真（非,0,）时要重复执行的语句，它可以由一条语句或复合语句组成。,第,5,章 循环结构程序设计,5.1 for,语句,5.1.2,for,语句的执行过程,（,1,）计算表达式,1,的值，给循环变量赋初值，表达式仅在进入,for,语句时执行一次。,（,2,）判断表达式,2,的值，若其为“真”（非,0,），则执行循环体语句，然后转到第（,3,）步；若其为“假”（,0,），则结束循环，执行,for,语句的下一条语句。,（,3,）计算表达式,3,的值。表达式,3,改变循环变量的值，它在每次执行完循环体语句之后，都要被执行一次。然后返回第（,2,）步继续执行。,for,语句的执行过程流程图,如图,5-1,所示,。,第,5,章 循环结构程序设计,5.1 for,语句,第,5,章 循环结构程序设计,5.1 for,语句,说明：,（,1,）,for,语句的使用非常灵活，它的三个表达式可以省略,1,个或,2,个，也可以,3,个都省略，但间隔符“；”必须保留。,例如：,下列程序段把,i=1,提到,for,语句之前，省略了表达式,1,。,int i=1;s=0;,for(;i=100;i+),s=s+I;,例如,：,下列两个程序段均为死循环，因为表达式,2,的值永远为真。,（,2,）在,for,语句中，表达式,1,和表达式,3,都可以是一项或是多项，多于一项时，各项之间用“，”分隔，形成逗号表达式。,第,5,章 循环结构程序设计,5.1 for,语句,5.1.3 for,语句的用法,【例,5-1,】,编程计算,s=1+2+3+.+100,，用,for,语句实现。,依照此程序，请读者自行完成下列编程题：,计算：,s=1+3+5+.+99,计算：,s=1+2+3+.+n,第,5,章 循环结构程序设计,5.1 for,语句,【例,5-2,】,编程求,n!,。,分析：,n!=1*2*3*n,。,求阶乘时需要赋初值为,1,，不能是,0,，因为,0,乘任何数都是,0,如果,n,值较大，,n!,可能溢出，应将结果变量说明为,float,或,double,类型。,第,5,章 循环结构程序设计,5.1 for,语句,【例,5-3,】,把,100,200,之间能被,7,整除的数输出。,分析：,能被,7,整除的数是：,x%7=0,#include,int main(),int i;,for(i=100;i=200;i+),if(i%7=0),printf(%5d,i);,printf(n);,return 0;,第,5,章 循环结构程序设计,5.2,while,语句,5.2.1 while,语句的格式,while,语句的一般,格式,为：,while(,表达式,),语句；,其中：,（,1,）“表达式”是循环条件，可以为任何类型表达式，表达式必须用,(),括起来；,（,2,）“语句”又被称为循环体，为,C,语言中的任何一种语句（包括复合语句、,if,语句、,case,语句,),。,第,5,章 循环结构程序设计,5.2,while,语句,5.2.2 while,语句的执行过程,while,语句的执行过程如下：,（,1,）计算表达式的值，并判断其为“真”（非,0,）或“假”（,0,）。,（,2,）若表达式的值为“真”，则执行循环体语句，然后返回到,while,语句重复第（,1,）步；若表达式的值为“假”，则结束循环，执行,while,语句的下一语句。,while,语句的执行过程,如图,5-2,所示,。,第,5,章 循环结构程序设计,5.2,while,语句,说明：,（,1,）,while,语句的特点是：先判断表达式，后执行循环体语句。如果第一次判断表达式的值为“假”，则循环体语句一次也不执行。,（,2,）循环体语句可以是一条语句，也可以是复合语句。,（,3,）循环结构由循环条件和循环体语句构成，在循环体中应该包含使循环趋向于结束的语句，否则会形成死循环。程序中应避免出现死循环。,第,5,章 循环结构程序设计,5.2,while,语句,5.2.3 while,语句的用法,【例,5-5,】,输出一行数字,0 1 2 3 4,，要求每个数字中间空,3,格。,#include,int main(),int i;,i=0;,while(i5),printf(%4d,i+);,printf(n);,return 0;,第,5,章 循环结构程序设计,5.2,while,语句,【例,5-6,】,将输入的正文复制到输出，每次一个字符。,分析：,以,E0F,为结束标志的字符流称为一个正文，可以包含空白字符，例如空格,和换行字符,n,。键入,Ctrl+z,则,getchar,函数返回文件结束字符,EOF,。,程序中：,c=getchar();,while(c!=EOF),putchar(c);,c=getchar();,可简化为：,while(c=getchar()!=EOF),putchar(c);,第,5,章 循环结构程序设计,5.2,while,语句,【,例,5-7,】,输入一行字符，分别统计出其中英文字母、空格、数字的个数。,第,5,章 循环结构程序设计,5.3 do-while,语句,5.3.1,do-while,语句的格式,do-while,语句的一般,格式,为：,do,语句；,while(,表达式,),；,其中：,（,1,）语句部分可以是简单语句或复合语句；,（,2,）表达式是循环条件，可以是任何类型表达式，表达式必须用（）括起来。,第,5,章 循环结构程序设计,5.3 do-while,语句,5.3.2 do-while,语句的执行过程,do-while,语句的执行过程如下：,（,1,）执行循环体语句；,（,2,）计算表达式的值，判断其为“真”（非,0,）或“假”（,0,）。若为“真”，则返回第,1,步，继续执行循环体；若为“假”，则结束循环，执行,do-while,语句的下一语句。,do-while,语句的执行过程,如图,5-3,所示,。,第,5,章 循环结构程序设计,5.3 do-while,语句,说明：,（,1,）,do-while,语句和,while,都能实现循环控制，,while,结构的程序通常都可以转换成,do-while,结构；,（,2,）,do-while,语句与,while,语句的区别是：,while,语句先判断循环条件是否满足，如果满足再执行循环体，因此有可能一次也不执行循环体；而,do-while,语句是先执行一次循环体，然后再判断循环条件是否满足，因此，循环体至少要执行一次。因此，,do-while,语句通常用于那些至少要执行一次循环的情况。,（,3,）,do-while,循环体中一定要有能使条件表达式值趋于,0,的操作，否则会出现死循环。,第,5,章 循环结构程序设计,5.3 do-while,语句,5.3.3,do-while,语句的用法,【例,5-9,】,计算：,直到最后一项的绝对值小于,10,-6,为止。,分析：,这是一个求级数和问题，方法是依次计算每一项，并将该项与前面各项之和累加，如果某项绝对值小于,10,-6,（反映精度），则求和结束，否则，重复上述过程。,从式子的第二项起，每一项都是前一项乘以一个因子：,(-x,2,)/(n*(n-1),（,n=3,5,7,9,）,如果用,t,表示每一项的值，则：,t=t*(-x,2,)/(n*(n-1),（,n=3,5,7,9,）,第,5,章 循环结构程序设计,5.3 do-while,语句,5.3.4,三种循环语句比较,当程序中需要用到循环语句时，选择哪个语句和个人使用习惯有关，但一般来说有以下一些流行的风格。,（,1,）,for,语句适合循环次数已知的情况。,（,2,）,while,语句适合循环次数不确定，但已知循环条件。,（,3,）,do-while,语句与,while,语句可以互通使用，但,do-while,更适合于至少循环一次的情况。,第,5,章 循环结构程序设计,5.4,break,和,continue,语句,5.4.1 break,语句,格式：,break,；,功能：,结束循环，执行循环语句的下一语句。,break,语句只能用于下面两种情况：,（,1,）出现在循环语句的循环体中，当循环条件还未变为假时提前结束循环语句的执行（强行退出循环）。,（,2,）出现在,switch,语句中，使程序中途退出,switch,语句，即跳过,break,语句之后直到,switch,语句体结束的所有语句。,除上述两处外，其他位置均不能出现,break,语句。,第,5,章 循环结构程序设计,5.4,break,和,continue,语句,【例,5-10,】,编写程序，用循环计算圆面积，如果输入非数字半径则结束循环。,第,5,章 循环结构程序设计,5.4,break,和,continue,语句,5.4.2 continue,语句,格式：,continue,；,功能：,终止循环体的本次执行，控制转移到循环体的末尾，循环是否继续取决于循环条件是否满足。,continue,语句只能出现在循环语句的循环体中。,例如,：,for(i=0;i10;i+),ch=getchar();,if(ch=n),continue;,putchar();,第,5,章 循环结构程序设计,5.5,多重循环,5.5.1,多重循环的格式,多重循环的,格式,如下：,while(,表达式,),for(,表达式,1;,表达式,2;,表达式,3),以上循环就构成了双重循环。三种循环语句（,for,、,while,、,do-while,）均可以互相嵌套形成多重循环结构。需要注意，内外层循环是完整的，相互之间不允许交叉。,第,5,章 循环结构程序设计,5.5,多重循环,5.5.2,多重循环的执行过程,下面以一个双重循环的程序为例，说明多重循环的执行过程。,【例,5-11,】,写出下列程序的运行结果。,本例中,:,i,循环称为外层循环,控制输出几行,j,循环称为内层循环,控制一行输出几列,第,5,章 循环结构程序设计,5.5,多重循环,5.5.3,多重循环的使用,【例,5-12,】,编程计算：,s=1!+3!+5!,第,5,章 循环结构程序设计,5.5,多重循环,【例,5-13,】,求,Fibonacci,数列：,1,，,1,，,2,，,3,，,5,，,8,，的前,40,项。,分析：,Fibonacci,的规律是：数列从第,3,项开始，每项都是其前两项之和。即：,a=1;b=1;,a=a+b;b=a+b;,a=a+b;b=a+b;,第,5,章 循环结构程序设计,5.5,多重循环,【例,5-14,】,打印下列图形：,ABCDEF,BCDEF,CDEF,DEF,EF,F,第,5,章 循环结构程序设计,5.6,循环结构程序设计举例,【例,5-15,】,任意,10,个数，求正数的个数及正数和。,第,5,章 循环结构程序设计,5.6,循环结构程序设计举例,【例,5-16,】,输出三位数中的“水仙花数”。水仙花数是指一个,3,位数，其各位数字的,3,次幂之和等于该数本身。例如，,153,是一个“水仙花数”，,153=1,3,+5,3,+3,3,分析：,本题的关键是要分离出,3,位数的百位、十位和个位数字。,第,5,章 循环结构程序设计,5.6,循环结构程序设计举例,【例,5-17,】,将一张,100,元的人民币换成,10,元、,5,元和,1,元的零钞，一共有几种兑换方法。,分析：,因为,50,元最多只能有,2,张，,20,元最多有,5,张，,10,元最多有,10,张，也可以一张也没有，所以三个循环的范围分别是：,0,2,、,0,5,、,0,10,第,5,章 循环结构程序设计,5.6,循环结构程序设计举例,【例,5-18,】,百马百担问题：有,100,匹马，驮,100,担货，大马驮,3,担，中马驮,2,担，两匹小马驮,1,担，问有大、中、小马各多少。,分析：,符合本题输出的条件：,马的总数等于,100,；,货的总数等于,100,；,小马数必须是偶数。,第,5,章 循环结构程序设计,5.6,循环结构程序设计举例,【例,5-19,】,打印下列图形：,*,*,*,*,分析：,本题需要用到双重循环，外层循环（,i,循环）控制打印,4,行，内层循环（,j,循环）控制打印列，每列,2*i-1,个。,k,循环用于打印每行的前导空格。,第,5,章 循环结构程序设计,本章结束！,