循环结构的程序设计.ppt

1、第六章 循环控制(4学时),Loops,第 2 页,6.1 循环的概念,提出问题,?,提问：从键盘上输入10个整数并求和，怎么编程？ 回答：在程序中写入10个scanf( )语句。 提问：从键盘上输入500个整数并求和，怎么编程？ 回答：这个，嗯? 不会让我写500个.,老师：让我们换一个角度来看待这些问题， 以上问题的实质是：将scanf函数重复执行N遍。 学生：对！好象是这么回事. 老师：我们可以引出一个概念“循环”，简单而言：循环就是不断反复地执行同一段程序。 学生：这就是我们今天要学的新东西？,6.1 循环的基本概念,例：求1+2+3+4+5+6+7+8+9+10 ? sum=1+2+

2、3+4+5+6+7+8+9+10 如果求1+2+3+ +100 呢？ 或者求1+2+3+ +n (n为某一任意指定的数)呢 ？ 计算机的操作是一步一步执行的,步骤分解原则： 计算机的操作是一步一步执行的，步步分解。,循环三要素,变量赋初值 sum=0； i=1； 循环语句 sum+=i；i+； 循环条件 i=n,循环两概念,反复执行同一段程序，直到满足一定的条件后才停止执行该段程序。 循环变量：在循环中表示循环增量的变量。i 步长语句：在循环语句中循环变量的变化语句。i +,C中循环的实现方法,goto 语句及goto语句构成的循环,1、形式：,goto 语句标号；,3、功能：,4、循环构成：

3、,无条件转到由语句标号指定的语句去执行。,语句标号定义与变量一样。,2、说明：,与 if 语句一起。,main() int i=1, sum=0; loop: if (i=100) sum += i ; i+ ; goto loop; printf(“%d”,sum); ,注意：尽量不用,6.2 用 while 语句设计循环结构,1、形式：,注意:只包含了两个要 初始化应放在while前面. 流程如图：,While (循环条件) 循环语句；,2、功能：,3、框图:,当循环条件表达式值为非0 时执行while中内嵌的循环语句（循环体）,例62：sum=1+2+3+n,分解： sum= 0；i=1

4、； sum+=i；i+； sum+=i；i+； sum+=i；i+； 其中 i=n,i=n,Sum+=i; i+;,Sum=0; i=1;,main() int n,i , sum; scanf(“%d”, ,sum=0; i=1;,当 i=100,sum+=i; i+;,while语句-实例,例1：分析程序的运行结果 #include main ( ) int n=0; while ( n3 ) printf (”n is %dn”,n); n+; printf(”Thats all this program does.n”); 结果：程序将不停的打印“n is 0”，直至终止程序 无法正常

5、终止的程序，称为“死循环”。 结论：while语句循环体中，一定要有能够对循环控制条件产生影响的语句。避免出现“死循环”现象。,例2：分析下列程序段 index=1; while ( index 5 ) printf(”Good morning!n”); 分析： 程序段将无限制打印字符串。 因为循环中没有任何语句可以改变循环控制变量index的初值1。,while语句-实例,例3：分析下列程序段 index=1; while( - index 5 ) printf(”Good morning!n”); 分析： 仍有问题，程序改变了index，但方向错了。 在index达到系统能够处理的最大负数

6、时，将会产生下溢而终止程序。 结论： 循环体中必须有能够使循环正常停止的条件。,while语句-实例,例C3_5103.C：从键盘中读入一系列字符，直到输入字母 a 时才停止。,显示ch,成立,不成立,ch=读入一个字符,ch=读入下一个字符,开始,结束,while (ch!=a) ,ch=getchar( );,putchar(ch);,ch = getchar( );,分析：由于不知道要输入的字符数量，只知停止条件是输入字母a，则只能将循环控制条件设为 ch!=a。,程序主体：,while语句-实例,#include main( ) char ch; ch = getchar( ); wh

7、ile ( ch!=a) putchar ( ch ); ch = getchar( )； ,while语句-实例,例C3_5104.C：对输入的行和字符进行计数。 分析：n作为行结束标记的，DOS中有CTRL+Z作为文件结束标记 #define EOF -1 #include main ( ) int c,nl=0,nc=0; while ( ( c = getchar( ) ) != EOF ) + nc; if ( c = n ) + nl; printf(chars=%d, lines=%dn, nc, nl); ,定义文件结束标记 nl行计数器nc字符计数器 进行字符计数 如果找到n

8、，则行计数,while语句-实例,例3：求1到100的之和。 main ( ) int total=0, i=1; while ( i = 100 ) total = total + i; i +; printf(”Total=%dn, total); ,例C3_51041,变形1：while ( i total+=i; +i 变形2：int i=0; while ( +i +i; 判断i 判断i +i; total+=i,while语句-实例,循环嵌套 在循环体中，又包含有循环语句，构成循环嵌套。 例C3_5107.C：输出下三角形乘法九九表。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 - 1 2

9、 4 3 6 9 4 8 12 16 5 10 15 20 25 6 12 18 24 30 36 7 14 21 28 35 42 49 8 16 24 32 40 48 56 64 9 18 27 36 45 54 63 72 81 假设：行号为i ，列号为j,i=6 j=5 i*j,(1=i=9),(1=j=i),则：第 i 行中一共要输出 i 个乘积,while语句-实例,#include main ( ) int i=1, j; /* i:行计数器 j:列计数器 */ while ( i = 9 ) /* 控制打印表头 */ printf ( %4d, i+ ); printf (n

10、-n); i=1; while ( i= 9 ) j = 1; /* 列计数器置1 */ while ( j = i ) /* 嵌套的二重循环。输出第i行 */ printf (%4d, i*j ); j +; /* 列计数器+1 */ printf (n); /* 一行输出结束后，输出n */ i +; /* 行计数器+1 */ ,外层循环体执行1次，内层循环要完整执行1次,while语句-实例,while使用注意 1.while (0) . 由于循环的条件表达式恒等于0，循环体永远也不会执行，是编程者的错误。 2.while (1) . 由于循环的条件表达式恒等于1，所以不可能通过循环控制

11、条件来结束循环体的执行，称为“死循环”。 3.为了保证循环正常运行，应该特别注意： 循环控制条件 控制条件的初始状态（初始值） 循环体内部对控制条件的影响,while语句-实例,注 意,4、循环体如果包含一个以上语句，应该用复合语句（语句组） 5、循环语句，最少只执行0次。,6.3 do - while 语句设计循环结构,do 循环语句 while （循环条件）；,一般形式：,NS结构图：,流程图：,例题 63 s=1+1/2+1/3+1/i,main() int n,i ; float sum; scanf(“%d”, ,main() int n,i , sum; scanf(“%d”, ,

12、例题 64 s=n!=1*2*3*(n-1)*n,main() int n , i , s; scanf(“%d”, ,main() int n , i , s; scanf(“%d”, ,例65：/4=11/3+1/5+(1)n+1(1/(2*n1),a. 累加变量初值 sum=0 b. 循环做 ( i 从 1 到 n) 若 i 为奇数: sum += 1/当前项值 (2*i1) 否则: sum -= 1/当前项值 (2*i1),sum=0; i=1;,main() int n,i ; float sum; scanf(“%d”,printf(“ =%d”,sum); ,while (i=n

13、),if (i%2) sum +=1/(float)(2*i1)； else sum -=1/(float)(2*i1); i+; ,sum=0; i=1;,当 i=n,if (i % 2) sum += 1/ (float)(2*i1) ; else sum -= 1/ (float)(2*i1) ; i+;,读入整数 n,打印 sum,注意,1、do - while先执行一次循环体，即使条件一开始就不成立。 2、一般情况下，while 与 do-while 处理同一问题时，结果相同。,while 与 do while区别,1、结构相反 2、while 中的循环语句最少执行0次。 do-wh

14、ile 中的循环语句最少执行1次。,例69 求10个数中的最大值。,从键盘上输入第一个数，并假定它是最大值存放在变量max中。以后每输入一个数便与max进行比较，若输入的数较大，则最大值是新输入的数，把它存放到max。当全部10个数输入完毕，最大值也确定了，即max中的值。 while 结构：,当 i=10,max=x; i=2;,读入整数x ; if (x max) max=x; i+;,读入整数 x,打印max,main() int x , i , max; scanf(“%d”, ,Do_while结构,直到 i=10,max=x; i=2;,读入x ; if (x max) max=x

15、; i+;,读入整数 x,打印max,main() int x , i , max ; scanf(“%d”, ,6.8 程序举例第一类题：求和类,1、n！=1*2*3*n 2、s=13+5+(1)n+1(2*n1) 3、s=2/1+3/2+5/3+8/5+ （前n项） 4、s=1+1/2!+1/3!+1/n! 5、S=a+aa+aaa+aaa （n个a）,例：s=1+1/2！+1/3！+1/n！,1、累加变量初值 sum=0 , X0=1 2、 i 从1 到 n 循环做 求第i项值： Xi = Xi-1/ i 累加：sum += Xi,x=1.0;,main() int n,i,sum；fl

16、oat x; scanf(“%d”, sum= 0；i=1；,while(i=n) x= sum+=x； i+； printf(“sum=%d”,sum); ,x/i;,x=1.0;,x/i;,第二类题：分离各个位（%，/）,(1) 求一正整数 x 为几位数。( x=24365 ) (2) 求一正整数 x 各个位之和。 如： x=24365 ，则个位之和sum=2+4+3+6+5 (3) 求倒序数? 如： x=24365，倒序数 re_x=56342 (4) 在3位数中找一个满足下列要求的正整数n：其各位数字的立方和恰好等于它本身。例如，37133+73+13,第二类关键：必须将它的各位数字分

17、拆开（%，/） (1) 个位数字n10。例：37110=1。 (2) 十位数字=(n/10)10。例：371/10=37，3710=7。 (3) 百位数字=(n/10/10)%10。例: (371/10)/10=37/10=3，3%10=3。 即：分离是从低位数字到高位数字的过程，若 x !0 循环做：x%10： 分离出 x 的个位数 x /10 ： 求出未被分离的余下的数,例1、求一正整数 x 为几位数。( x=24365 ),i=0;,当 x !=0,y=x%10; x /=10;,main() int x , y ,i ; scanf(“%d”,x); while (x) y=x%10;

18、 x/=10; printf(“%dn”,i)； ,i+ ;,i=0;,i+;,读入x,打印位数,sum=0;,main() int x ,y, sum ; scanf(“%d”,x); while (x) y=x%10; x/=10; printf(“%dn”,sum)； ,sum +=y ;,例2、求一正整数 x 各个位之和。 如： x=24365 ，则个位之和sum=2+4+3+6+5,当 x !=0,y=x%10; x /=10;,sum += y;,sum=0;,读入x,打印位数,例3：求倒序数? 如： x=24365 倒序数 re_x=56342,re_x =0;,main() i

19、nt x , y, re_x ; scanf(“%d”,x); while (x) y=x%10; x/=10; printf(“%dn”,sum)； ,re_s=re_s*10+y;,当 x !=0,y=x%10; x /=10;,re_s=re_s*10+y;,re_x=0;,读入x,打印位数,例6-11 在3位数中找一个满足下列要求的正整数n：其各位数字的立方和恰好等于它本身。例如，37133+73+13,main() int x ,y, sum ; scanf(“%d”,x); while (x) y=x%10; x/=10; printf(“%dn”,sum)； ,当 x !=0,y

20、=x%10; x /=10;,sum += y*y*y;,sum=0;,读入x,打印 sum,sum=0;,sum +=y*y*y ;,若x=sum,if (x=sum),6.4 for 语句设计循环结构,1、格式,2、注意 循环体包含两个部分： 循环语句 （先） 步长表达式 （后） 它们之间可任意调整。 初值表达式：赋初值 条件表达式：控制循环 步长表达式：改变循环 变量值,for (初值表达式；条件表达式；步长表达式) 循环语句 ；,for (初值；条件；步长) 循环语句,初值 ； while (条件) 循环语句,For与whie的对应关系：,例：求 sum=1+2+3+n for ( s

21、um=0，i=1 ; i = n ; i + +) sum+=i ;,说 明（P123）,1. 表达式1可以省略，此时应在for语句之前给循环变量赋初值 (分号不能省),sum=0； for ( i=1 ; i = n ; i + +) sum+=i ;,2. 若表达式2省略，即不判断循环条件，则循环无终止， 即认为循环条件始终为真 (应避免),for ( i = 1 ; ; i + + ) sum+=i ;,3. 表达式3可以省略，放入循环语句中 (后面),5. 三个表达式都省略(无限循环),for ( ; ; ) ;,for ( sum=0 , i =1 ; i=100 ; i+ ) su

22、m += i ; ,4. 表达式1，3省略，保留表达式2,for ( ；i=100 ； ) sum += i ; i+ ; ,例66：输入一个整数，判断是否为 素数 x=35,main() int x , i ; scanf(“%d”, ,i+,i=k,i=2,a. i 从 2 递增到 k=sqrt(x) 循环做： 若 m整除i ，i非素数，退出循环 b. 若(i=k+1) : 是素数 ；否则：不是素数。,第三类题：求因子类,(1) 输入两个整数，求最大公倍数和最小公约数 (2) 输入一个整数，判断是否为素数 (3) 输入一个整数，求其所有因子之和 (4) 输入一个整数，判断其是否为完数(因子

23、之和=本身),例611：输入两个整数， 求最小公倍数和最大公约数 X=12 y=8,i 从 max(x,y) 递增到 x*y 循环做： 若 i 被 x 和 y第一次同 时整除，i 为 x 和 y最小 公倍数，中断循环,最小公倍数：,i= xy?x:y,当 i=x*y,if (i%x=0 ,最大公约数：,i 从 min(x,y) 递减到 1 循环做： 若 可i第一次同时整除 x 和 y，i 为 x 和 y最大公约 数, 中断循环,i= xy?x:y,当 i=1,if (i%x=0 ,main() int i,x,y; scanf(“%d,%d”, ,最小公倍数：,最大公约数：,main() in

24、t i,x,y; scanf(“%d,%d”, ,6.5 break 和 continue 语句,break,continue,1、使流程跳出 switch 结构 2、从循环体内跳出整个循环体提前结束循环,1、结束本次循环过程：跳过循环体中下面未执行的语句，接着执行下一次循环过程只结束本次循环过程，而不是终止整个循环的执行。 2、一个循环语句包含多个循环过程。,for (r=1; r100 ) break; pintf(“%f”,area ); ,break 和 continue区别：,break 和 continue比较举例：,例: for(i=1;i=10;i+) if(i%5=0) br

25、eak; printf(“%d,”,i); ,例: for(i=1;i=10;i+) if(i%5=0) continue; printf(“%d,”,i); ,1,2,3,4,1,2,3,4,6,7,8,9,演示,6.6 几种循环的比较,1. 四种循环都可处理同一问题，一般情况下可以互相代替（不提倡goto） 2. 循环条件，循环体 while和 do-while：只在while后面指定循环条件，循环体中包含： 反复执行的操作语句 使循环趋于结束的语句(如 i+) for 循环可在(表达式3)中包含使循环趋于结束的操作(甚至将循环体中的操作全部放到表达式3中逗号表达式) 3. 循环变量初始化

26、 while和do-while：在while和do-while之前完成 for：通常在(表达式1)中实现 4. 判断循环 while和for：先判断表达式，后执行语句 do-while：先执行语句，后判断表达式,6.7 循环的嵌套,一个循环体中又包含另一个完整的循环结构,二重循环,三种循环互相嵌套,三种循环互相嵌套（续）,(4) while ( ) do while ( ) ,三种循环互相嵌套（续）,(5) for ( ; ; ) while ( ) ,(6) do ( ) for ( ; ; ) while ( ) ;,例610：打印1040之间的所有素数,main() int i, k,

27、x; ; k=sqrt(x) ; for ( i=2 ; i=k+1) printf(“%d ”, x) ; ,第五类题：打印图形类,根据用户输入, 打印n行如下图形,方法：所有图形是由行n、列m构成的,a. 读入行数 n，列数m ;,b. 从第1 行递增到第 n 行,b.1 从第1 列递增到第 ？列 循环 打印的空格 b.2 从第1 列递增到第 ？列 循环 打印* b.3 打印回车,算法：,演示：,例：(算法),*,main() int n , i , j; scanf(“%d”,printf(“n”); ,for ( ; ; ), for ( ; ; ) printf(“ ”);,printf(“*”);,i+,i=1,i=n,j+,j=1,j=41-i,每行前面的空格,例：打印图形，n行，每行 2*i-1个 *,*,main() int n , i , j; scanf(“%d”, ,2*i-1个*,j+,j=1,j=41-i,j+,j=1,j=2*i-1,第六类 递归迭代 例6-14用迭代式xn0.5*(xn-1+a/xn-1)求a (a=0)。 (1) 先确定a的平方根的初值x0=0.5*a，迭代计算x1 (2) 若|x1-x0|=eps时表示近似值的精度未达到要求。转(3) (3)