第四节：循环结构.doc

课题：循环结构
教学时间： 授课班级：
教学目标：
学会用for …next语句和do…loop编写简单的程序，并会调试它
教学重点、难点：
1． For –next 语句的用法
2． Do-loop语句的用法
3． 循环语句的嵌套
教学过程
在用计算机处理问题时，除了分支问题外，还有不少是需要重复执行某一组操作的问题。这就要采用循环结构，VB中提供了两种语句实现循环结构，For-Next语句和Do-Loop语句。
【例6-6-1】求s=1+2+3+……+100
利用赋值语句可写出如下形式的代码：
sum=0
sum= sum+1

sum= sum+2
sum=sum+3
……
sum=sum+100
很显然，使用这种形式也能得到结果，但程序很冗长。观察上面的代码可以发现，这段代码实际上重复了同一个操作：sum=sum+I，只不过是每次相加的自然数不同而已。使用VB提供的循环语句可以很容易实现这种重复操作功能。具体算法如下：
①设sum=0；
②设i=1；
③若i<=100则转④，否则算法停止，最后sum中的数值即是自然数列前100项之和；
图6-23
开 始
0→sum
1→i
i<=100
sum+i→sum
i+1→i
输出sum
结 束
Y
N
④将sum与i相加，其结果送给变量sum，即sum+i→sum；
⑤使i值增加1，即i+1→i；
⑥转③。
流程图如图6- 23，程序及运行结果如下：
' 求1、2、3……、100之间自然数的和
Private Sub Form_Click()
Dim i As Integer
Dim sum As Integer
sum = 0
For i = 1 To 100
sum = sum + i ' 循环体
Next i
Print "sum="; sum
End Sub
运行结果为：
sum= 5050
一、 For..Next循环
这个程序中使用的是For...Next循环，它的一般形式是：
For 循环变量=初值 To 终值 Step 循环变量增量
循环体
Next 循环变量
循环变量的初值、终值、循环变量增量都是数值型。其中要重复执行的操作称为循环体，增量可正可负，如果没有设置Step，则增量的缺省值为1。
For-Next循环的执行过程是：
①循环变量取初值；
②循环变量与终值比较，没有超过终值转③，否则循环结束，接着执行循环语句的后继语句；
③执行一次循环体；
④循环变量增加一个增量；
⑤重复步骤②～④。
从上看出，For-Next循环变量是一种当型循环，图6-24是它的执行过程。
说明：
① For语句与Next语句必须成对出现，而且它们当中的“循环变量”必须是同一个变量，如本例中均为i；
② 当循环变量增量为正时，循环变量超过终值，是指循环变量的值大于终值，若为负，则是指循环变量的值小于终值。 图6-24
从例6-6-1程序的流程图和For-Next循环的招待过程可以看出，执行For-Next循环时，先判断循环变量是否超过终值，如果没有超过终值，就执行循环体，这种循环称为当型循环，它的一般结构如图6-25所示。循环体A执行有限次后，条件P不再成立，从而退出循环。

图6-25

讨论与思考：
⒈ 本例中循环结束时，循环变量i的值是多少？
⒉ 若有如下一段代码：
For j=15 to 3 Step –2
Print j
Next j
则循环结束时，循环变量j的值是多少？
⒊循环变量的增量能否为0，如果为0，运行结果怎样？
图6-26
【例6-6-2】设计一个界面如图6-26所示的程序，要求执行程序后，窗体上的星星在闪烁，单击“结束”按钮结束程序。
为了实现星星闪烁的效果，本例设置了一个定时器控件，窗体启动后，每隔500ms触发一次Timer事件，在该事件中使用循环语句随机产生50个坐标值，然后用窗体的Pset方法在这些坐标处画点，窗体上出现星星的效果，在Timer事件的开头，使用Cls方法清屏，以产生闪烁效果。完成本程序需要在设计阶段设计的属性如表6-11。
表6-11
缺省的对象名
设置的对象名
属 性
设置值
Form1
frmStar
Caption
星星闪烁
BackColor
黑色
ForeColor
黄色
Command1
cmdEnd
Caption
结束
Timer1
tmrAnimation
Enabled
False
Interval
500
程序代码如下：
′星星闪烁
Dim xpos As Integer, ypos As Integer
Dim i As Integer
Private Sub Form_Load()
tmrAnimation.Enabled = True
Randomize
End Sub
Private Sub tmrAnimation_Timer()
′清屏，产生闪烁效果
Cls
For i = 1 To 50
xpos = Int(frmCircle.Width * Rnd)
ypos = Int(frmCircle.Height * Rnd)
PSet (xpos, ypos)
Next i
End Sub
Private Sub cmdEnd_Click()
End
End Sub
二、Do...Loop循环
For-Next循环的次数是确定的，有的问题只知道循环结束的条件，重复执行的次数事先并不知道，这时需用Do-Loop循环。
格式一：Do While 条件
循环体
Loop
当VB执行Do While -Loop循环时，先判断指定的条件是否为真，若条件为真，执行循环体，条件为假时退出循环。这也是一种当型循环。
【例6-6-3】设计一个界面如图6-27所示的程序，从键盘输入任意两个正整数a、b，输出它们的最大公约数。
图6-27

本程序运行时，通过单击“计算”按钮在“最大公约数”框中显示a与b的最大公约数，因此，求最大公约数的代码就编写在“计算”按钮的Click事件中。完成本程序界面需要设置的属性如表6-12。
表6-12
缺省的对象名
设置的对象名
属 性
设置值
Form1
frmDivisor
Caption
最大公约数
Label1
lbla
Caption
输入A
Label2
lblb
Caption
输入B
Label3
lblDivisor
Caption
最大公约数
Text1
txta
Text
（空白）
Text2
txtb
Text
（空白）
Text3
txtDivisor
Text
（空白）
Command1
cmdCalcu
Caption
计算
Command2
cmdEnd
Caption
结束
求两个正整数a、b(a>b)的最大公约数的算法见例6-1-3，流程图见图6-3，程序代码如下：
′求最大公约数
Private Sub cmdCalcu_Click()
Dim a As Integer
Dim b As Integer
Dim r As Integer
a = Val(txta.Text)
b = Val(txtb.Text)
r = a Mod b
Do While r <> 0
a = b
b = r
r = a Mod b
Loop
txtDivisor.Text = Str(b)
End Sub
Private Sub cmdEnd_Click()
End
End Sub
格式二：Do
循环体
Loop Until 条件

A
P
N
入口
出口
这种循环的执行过程如图6-28所示，进入循环后，先执行一次循环体A，然后再检查条件是否成立，如果不成立，就执行循环体A，直到条件D成立，退出循环。这种循环结构称为直到型。

Y

图6-28
【例6-6-4】 如果我国人口以每年平均1.5%的速度增长，问多少年后我国人口达到或超过15亿，设现在人口为12.3亿。
解决这个问题的思路是：设现在人口为p0=12.3亿，人口增长率r=1.5%=0.015，则一年后人口为p1=p0+p0×r=p0×(1+r)，看它是否达到或超过15亿；如果未达到，再算二年后的人口p2=p1+p1×r=p1×(1+r)；如果未达到，再计算三年后的人口……，直到n年后的人口数达到或超过15亿。
流程图见图6-29，程序代码如下：
′直到型循环
Private Sub Form_Click()
Dim p As Single
图 6-29
Dim r As Single
Dim n As Integer
p = 1230000000#
r = 0.015
n = 0
Do
p= p * (1 + r)
n = n + 1
Loop Until p >= 1500000000#
Print n; "年后", "人口="; p
End Sub
运行结果如下；
14年后 人口=1.51506E+09
三、循环的嵌套
在一个循环中又完整地包含另一个循环，称为循环的嵌套。前面介绍的几种类型的循环可以互相嵌套，例如可以在一个For-Next循环中包含另一个For-Next循环，也可以在一个Do-Loop循环中包含一个For-Next循环。
结 束
图6-30
换 行
j+1→j
Y
N
开 始
-3→i
i<=3
1→j
确定每行
起始位置
j<=2*(4-Abs(i))-1
输出"*"
i+1→i
Y
N
【例6-6-5】设计一个程序，打印如下所示的图案。
*
*
*****
*******
*****
***
*
为解决这个问题，可以采用如下的算法：使用双重For-Next循环，外循环确定行数和各行起始打印位置，内循环用来确定各行打印的个数。设外循环的循环变量为i，内循环的循环变量为j 。由于图案上下对称，上下两半对应行的起始位置和字符个数完全一致，所以i的取值也应对称：i=-3 To 3。设i=0行的起始打印位置为5，则第i行的起始打印位置为Tab(Abs(i)+5)，第i行的字符的个数为2*(4-Abs(i))-1。流程图如图6-30所示，程序代码如下：
′打印菱形图案
Private Sub Form_Click()
Dim i As Integer, j As Integer
For i = -3 To 3
Print Tab(Abs(i) + 5); ′确定每行的起始位置
For j = 1 To 2 * (4 - Abs(i)) - 1
Print "*";
Next j
Print ′换行
Next i
End Sub
【例6-6-6】求3到100之间的全部质数。
Y
Y
Y
N
N
N
N
Y
n<=100
质数是除了1和它本身之外，不能被其它任何整数整除的大于1的自然数。要验证一个自然数n是否为质数，方法很多。我们采用的算法是：一个数n是否是质数，只需将n被2～ 间全部整数除即可，如果都除不尽，n就是质数。图6-31先计算出k= ，然后将n被i=2～k除。Flag是个“标志变量”，初始时Flag=0，表示n未被任何一个整数整除，如果在某一次n被一个整数i整除，则Flag改变为1，表明该数不是质数。如果n不被任何一个i整除，则Flag始终保持为0。因此，在结束循环后根据Flag的值为0或1，来判断一个数是否为质数。
′求3到10之间的全部质数
Private Sub Form_Click()
Dim n As Integer, i As Integer
Dim flag As Integer
Dim k As Integer
For n = 3 To 100 Step 2
k = Int(Sqr(n))
i = 2
flag = 0
Do While i <= k
If n Mod i = 0 Then
flag = 1 ′n能被某一个数整除
End If
i = i + 1
Loop
图6-31
If flag = 0 Then Print n
Next n
End Sub

运行结果为：
3 5 7 11 13
17 19 23 29 31
37 41 43 47 53
59 61 67 71 73
79 83 89 97
说明：
①由于偶数决不会是质数，不必对偶数进行测试，因此外循环的增量为2；
②内循环中n Mod i=0中的Mod为取余运算，若n能被i整除，则余数为0；
实践与探索
请考察程序的内循环部分，如果n是一个质数，如n=11,则内循环结束时，标志变量flag的值仍为0；如果n不是一个质数，如n=63，则进行第二次循环时，n能被3整除，此时flag的值为1，已经可以判断出n不是质数，但程序中的内循环仍然要执行6次，程序的效率不高。请问该如何修改程序，当flag的值为1时直接结束循环。
练 习
⑴ 比较三种循环结构： For-Next、Do While-Loop、Do-Loop Until，指出各在什么情况下使用？Do While-Loop与Do-Loop Until 之间又有什么区别？
⑵ 写出下列程序的执行结果。
① Private Sub Form_Click()
Dim x As Integer
Dim n As Integer
n = 0
For x = 3 To 11 Step 2
n = n + 1
Print "x ="; x
Next x
Print "n="; n
Print "x="; x
End Sub

② Private Sub Form _Click()
Dim a As Integer
Dim b As Integer
Dim c As Integer
a = 1: b = 1: c = 1
Do While a + b + c <= 10
a = a + 1
b = b * 2
c = b / 2
Print a, b, c
Loop
End Sub
③ Private Sub Form _Click()
Dim x As Integer
Dim y As Integer
x = 3
y = 77
Do
Print x
Let x = x + 2
Loop Until x > Sqr(y)
End Sub
④ Private Sub Form _Click()
Dim k As Integer
Dim t As Integer
Dim s As Integer
s = 0: t = 1
For k = 2 To 4
s = s + k
t = t * k
Next k
Print "s="; s, "t="; t
End Sub
⑤ Private Sub Form _Click()
Dim a As Integer
Dim b As Integer
Dim c As Integer
Dim s As Integer
Dim i As Integer
a = 2: b = 1: s = 0
For i = 10 To 6 Step -1
s = s + a
c = a + b
a = b
b = c
Next i
Print "s="; s
End Sub
⑥ Private Sub Form _Click()
Dim i As Integer
Dim j As Integer
Dim y As Integer
Dim s As Integer
s = 1: y = 1
For i = 2 To 4
For j = 1 To 2
y = y * j
Next j
s = s + y
Next i
Print "s="; s
End Sub
⑦ Private Sub Form _Click()
Dim i As Integer
Dim j As Integer
For i = 1 To 6
For j = 1 To i
Print "^";
Next j
Print
Next i
End Sub
⑶ 编写计算下列各式的程序：
① P=n!(n!=n*(n-1)*(n-2)*(n-3)*…1，n由键盘输入)
② S=1-1/2+1/3-1/4+1/6-1/6+…+1/99-1/100
④ S=1!+2!+3!+4!+……+10!
⑷ 某工厂1997年总产值为200万元，若总产值以每年5%的速度增长，问多少年后总产值翻一番？
⑸ 编写求下式中n最大值的程序，画出流程图。
12+22+32+……+n2<=1000
⑹ 编写程序打印下列图形：
① * ②*********
** *******
*** *****
**** ***
***** *
⑺ 设计一个界面如图6-32所示的程序，图中上排的两个文本框用于输入一个分数的分子分母，中排有一个结果框，用于显示计算结果，下排为“计算”和“退出”按钮。单击“计算”钮时，在中间框中立即显示出该分数的化简结果，单击“退出”钮时，结束程序。要求写出完成该程序所要绘制的控件及需要重新设置的属性，并编写程序。
图6-32
化简分数的算法如下：
① 求分子与分母的最大公约数；
② 将分子、分母分别用最大公约数相除；
③ 用上步求出的两个数组成化简分数，送到结果框显示。
例如：分子框输入126，分母框输入210，单击“计算”按钮后，化简分数框显示3/5。
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