《c程序设计课件第3章c语言程序的控制结构(2)》由会员分享，可在线阅读，更多相关《c程序设计课件第3章c语言程序的控制结构(2)（74页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第3章 C语言程序的控制结构,3.6 循环程序控制结构,循环是重复执行某些语句（循环体）的一种结构。循环结构是C程序设计中的三种基本结构之一，灵活掌握循环结构对于编写高效简洁的程序至关重要。 循环程序设计的特点是程序的执行顺序与程序书写的顺序相一致，而且在循环体上重复执行多次。在C语言中有while、dowhile和for三种循环结构。,循环结构有两种类型： 当型循环结构，流程图如图314所示，表示当P成立（为真）时，反复执行A语句块，直到条件P不成立（为假）时结束循环。 直到型循环结构，流程图如图315所示，表示先执行A语句块，再判断条件P是否成立（为真），若条件P成立（为真），则反复执行A
2、语句块，直到条件P不成立（为假）时结束循环。,当型循环结构,当型循环结构,直到型循环结构,直到型循环结构,3.6.1 while语句,一般形式为: while （表达式） 循环体,执行过程：先求表达式的值，当表达式值为非零（为真）时，则执行循环体中的语句（为清楚起见，循环体语句通常用一对花括号括起来，构成复合语句），接着再次判定表达式，先判定表达式，再执行循环体，这个过程持续进行直到表达式的值为0时，结束循环。,特点是：先判断表达式，后执行循环体语句。,例3.19 用while语句，求1+2+3+99+100,分析：本题的关键是定义循环的判断条件，实现100个自然数求和。定义一个变量i，从1开
3、始，每循环一次加上1，直到i100为止；再定义一个变量sum存放总和，将其清零，然后，每循环一次加上一个自然数到总和中。 流程图如图所示。,程序代码如下： #include main( ) int i=1,sum=0; while (i=100) sum=sum+i; i+; printf(“%dn”,sum); ,例3.20 从键盘输入一个正整数，计算其阶乘。,分析：本题的题意是要求n!，其中n从键盘输入。利用while语句实现循环时，关键是定义循环终止的条件，可以定义一个循环变量i，i从1开始，每循环一次加上1，直到in终止，while语句的表达式为i=n；再定义一个变量sum存放阶乘积，
4、令sum的初值为1（思考：为什么不能为0？），每循环一次乘以一个i。,程序代码如下： #include main() int i=1,sum=1,n; printf(“Please input n:“); scanf(“%d“, ,关于while语句的说明： 循环体有可能一次也不执行； 循环体语句可以是任意类型语句； 遇到下列情况退出循环：条件表达式不成立（为0）；循环体内遇break，return，goto； 无限循环：当条件表达式始终是非零时，while语句将无法停止。事实上，C语言程序员有时故意用非零常量作为条件表达式来构造无限循环。 惯用形式为：while（1）循环体 除非循环体含有跳
5、出循环控制的语句（break、return、goto）或者调用了导致程序终止的函数，否则上述这种形式的while语句永远执行下去。,3.6.2 dowhile语句,一般形式为： do 循环体 while（表达式）； 分号不能少！,执行过程：与while语句不同，dowhile语句不管条件如何，至少先执行一次循环体内的语句，然后判断while后括号内表达式的值是否为真，若表达式的值非0，即为真，则继续重复执行循环体语句，然后再次计算表达式的值，当循环体执行后，条件表达式的值变为0时，循环结束。 特点：先执行循环体，然后判断循环条件是否成立。,例3.21 用dowhile语句，求1+2+3+99+
6、100,分析：本题的关键是定义循环的终止判断条件，实现100个自然数求和。定义一个变量i，从1开始，每循环一次加上1，直到i100为止；再定义一个变量sum存放总和，将其清零，然后，每循环一次加上一个自然数到总和中,#include main() int i=1,sum=0; do sum=sum+i; i+; while(i=100); printf(“sum=%dn“,sum); ,可以看出，例3.19和例3.21程序运行的结果相同，但如果将循环变量i的初值改为101，例3.19的结果为0，而例3.21的结果为101。思考：为什么结果不同？,例3.22 用户任意从键盘输入一个整数，计算其数
7、字的位数。,分析：此题的算法是把输入的整数反复除以10，直到结果变为0停止，除法的次数就是这个整数的位数。因为不知道需要多少次除法运算才能达到0，所以程序中需要执行某种循环，用while语句还是dowhile语句？显然dowhile更合适，因为每个整数，甚至是0，都至少有一位数字。,程序代码如下： #include main() int digits=0, n; /*digits为数字位数，n为输入的整数*/ printf(“Enter a nonnegative integer:“); scanf(“%d“, ,程序运行时，输出结果为： Enter a nonnegative integer
8、:60 The number has 2 digit(s).,思考：如果用相似的while循环替换dowhile循环会发生什么？当n初始值为0时，结果会一样吗？,3.6.3 for语句,for语句是C语言循环结构中功能最为强大、应用最为灵活、最为广泛的一种形式，它不仅适用于循环次数确定的情况，也适用于循环次数未知的情况。while语句和dowhile语句循环均可转换成for循环的形式。,一般形式为： for（表达式1；表达式2；表达式3） 循环体,说明,for是关键字。 for之后的圆括号内一共有三个表达式，以分号隔开。一般情况下，表达式1的作用是赋初值；表达式2的作用是控制循环，即循环条件；
9、表达式3的作用是修改循环变量的值，一般是赋值。 循环体语句如果只有一条，可以不加花括号；如果循环语句超过一条，则必须加花括号组成复合语句。 圆括号内的三个表达式在语法上都可以省，但两个“；”不能省。,执行过程：先执行表达式1；再判断表达式2是否为0，若不为0，则执行循环体语句，执行表达式3，再重新计算表达式2；若表达式2为0，则退出for循环。图319 for循环流程图 for语句和while语句关系密切。事实上，除极少数情况外， for语句总可以用等价的while语句替换： 表达式1； while（表达式2） 循环体语句； 表达式3； ,图319 for循环流程图,例3.23 用for语句，
10、求1+2+3+99+100,分析：本题用for循环，关键是定义三个表达式，根据题意，要求100个自然数之和，所以定义循环变量i，i初值为1（表达式1：i=1），每循环一次循环变量加1（表达式3：i+），循环一共执行100次，（表达式2：i=100），循环体语句就是累加循环变量的当前值（sum+=i）。,程序代码如下： #include main( ) int sum,i; sum=0; for(i=1;i=100;i+) sum+=i; printf(“sum=%dn“, sum); ,说明： 在整个for循环的执行过程中，表达式1只计算一次，表达式2和表达式3则可能计算多次，循环体可能多次执
11、行，也可能一次都不执行，要视条件而定。其中： 表达式1可省略，此时应在for语句前给循环变量赋初值。如： i=1; for( ; i 100 ) break; sum=sum+i; 表达式3也可省略，但应在循环体中让循环变量产生变化，保证循环能正常结束。如：for( i=1;i=100; ) sum+=i; i+; , 表达式1和3可同时省略，只给出表达式2（循环条件）。如 i=1; for ( ; i100)break; sum+=i; i+; 循环体可以是空语句，空语句用于延时。 for( s=0,i=1; i=100; s=s+i, i+ );,例3.24 打印Fibonacci数列。,
12、Fibonacci数列为：1，1，2，3，5，8，13，21，34，它的规律是：从第3项开始，每一项都是其前两项之和。 分析：根据上述规律，假设c为所求的项，a为其前二项（a的初值为1），b为其前一项（b的初值为1），则c=a+b（从第3项开始）。因此，迭代公式为： c=a+b; a=b; /*为下一次迭代作准备*/ b=c; 然后通过循环不断迭代，得出所求数列。,#include main() int a,b,c,n,i; a=1; b=1; printf(“Enter n:“); scanf(“%d“, ,程序运行时，输入：40 输出结果如下图 :,3.6.4 循环结构的嵌套,循环结构中的
13、循环体语句可以是任何合法的C语句，while、dowhile、for语句是合法的C语句，当然也能出现在循环体中，这种循环体中又包含了另一个完整的循环结构，称为循环的嵌套。内嵌的循环还可以嵌套循环，这就是多层循环。,while、dowhile、for三种循环可以相互嵌套，层数不限。但最常用的是二重循环或三重循环，如果嵌套的层数更多，会增加程序阅读、理解的困难，给程序调试带来麻烦。,嵌套循环时，外循环必须完整地包含内循环，不能相互交叉。,嵌套循环的执行过程：首先执行外循环，然后执行内循环，外循环每执行一次，内循环就完整地执行一遍。若内循环中还存在嵌套的循环，则进入下一层嵌套循环结构中，顺序执行有关
14、的循环结构。若在某层循环结构中嵌套了两个或多个并列的循环结构，则从外循环进入时，顺次执行这些并列的循环结构。,例如：输出如下图所示图形，可以用单层循环实现：,#include main() * * int i; * for (i=1; i=5; i+) * printf (“*n”); * ,语句“ printf (“*n”); ”的功能等价于以下的循环结构： for( j=1; j=5; j+ ) printf( “*”); printf( “n”);,进行一个等价替换，就可以得到以下的嵌套循环： #include main() int i, j; for( i=1; i=5; i+ ) f
15、or( j=1; j=5; j+ ) printf( “*”); printf( “n”); ,例3.25 整元换零钱问题。把1元兑换成1分、2分和5分的硬币，共有多少种不同换法？（每种至少一个）,分析：本题是一个穷举法问题。穷举是一种重复型算法。它的基本思想是，对问题的所有可能状态一一测试，直到找到解或者将全部可能状态都测试过为止。 设5分硬币的可能个数为i，则i的取值范围应为119；设2分硬币的可能个数为j，则j的取值范围应为1(100-i*5)/2-1；而1分的硬币个数应是100-5*i-2*j。设共有m种换法。为了方便阅读和计数，每10种换法中间空一行。,#include main() int i,j,m; m=0; for(i=1;i=19;i+) for(j=1;j=(100-i*5)/2-1;j+) printf(“%dt%dt%dn“,i,j,100-5*i-2*j); m+; if(m%10=0)printf(“n“); printf(“n m=%dn“,m); ,3.7 控制转移语句,在while、dowhile
