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。,#includeint 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！,