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1、C语言程序设计教程(二),第5章 循环结构 第6章 数组 第7章 函数,第5章 循环结构,循环结构与顺序结构、选择结构一起构成了解决各种复杂程序设计的基础，它主要用于处理那些需要重复执行的操作。相对于程序设计的三种结构，循环结构是最难掌握的，同时，它也是最重要的。C语言中构成循环结构的语句有三类：while循环，do-while循环和for循环。 通过本章学习，应掌握三类循环结构及其综合应用，强化循环的程序设计思想。,5.1 问题的提出,在许多问题中需要用到循环结构，我们先看两个实际问题。第一个问题是打印如图5-1所示图案。另外一个问题是计算从键盘输入n的阶乘（先不考虑溢出问题）。 * * *
2、 * * * * * * 图5-1 菱形图案,5.1 问题的提出(续),看到第一个问题，很多初学者觉得这个问题很简单，只要学习过printf语句，就能写出程序： #include void main() printf(“ * n“); printf(“ * n“); printf(“ * n“); printf(“ * n“) printf(“*n“); printf(“ * n“) printf(“ * n“); printf(“ * n“); printf(“ * n“); ,5.1 问题的提出(续),很显然，这个程序完全能够完成题目的要求，同时也能看出程序设计员没有利用循环结构，如果再按
3、照相应的规律增加几十行，甚至几百行的话，那么又应该如何写此程序呢？ 第二个问题如果再不使用循环结构的话就不能完成了，因为在程序执行之前，程序员本身并不知道用户输入的n的值到底是多少。类似的问题应该如何解决呢？学习完本章的内容后，回头再来看这些问题，如果能熟练掌握循环结构程序设计思想的话，这些问题将迎刃而解。 常用的循环语句包括三类：while循环，do-while循环和for循环。,5.2 while 循环结构,while语句是循环结构结构程序中很常用的语句，该语句通常用于构成“当型”循环结构。,5.2.1 while语句的基本形式,while语句的一般形式为： while (表达式) 循环体
4、语句； 其执行过程为：先计算表达式的值，如果表达式的值为“真”（非0），则执行循环体语句，同时修改相应的变量后，再计算表达式，重复该过程，直到表达式的值为“假”（0）时退出循环。,5.2.2 while语句的应用,例5-1编程实现：从键盘输入n，计算n!（本例不考虑溢出问题）。 分析：先从键盘输入n，先判断n是否大于0，若小于0则提示用户正确输入，若等于0或1，则输出结果为1，若大于1则利用公式计算n!的值，然后输出即可。 程序代码如下： #include void main() int n; int i=1,sum=1; printf(“Please input a number: “);
5、scanf(“%d“,5.2.2 while语句的应用(续),if(n1) while(i=n) sum*=i; i+; printf(“The result of n! is :%dn“,sum); ,5.2.2 while语句的应用(续),运行结果： Please input a number: -4 Error!Enter again: 0 The result of n! is 1 Please input a number: 4 The result of n! is :24,5.2.2 while语句的应用(续),例5-2 编程实现：将从键盘输入的一串字符显示在屏幕上，遇到字符“*
6、”时终止（用while语句实现）。 分析：输入一个字符，判断该字符是否为终止符号“*”，若不是终止符号则继续输入，碰到回车符号开始接收输入，碰到“*”结束输入。 本例不能输出“*”，请读者思考如何设计程序使得能输出“*”。,5.2.2 while语句的应用(续),程序代码如下： #include void main() char c; printf(“Please input a string end with *:n“); c=getchar(); while(c!=*) putchar(c); c=getchar(); ,5.2.2 while语句的应用(续),运行结果： Please i
7、nput a string end with *: -4 56780 -4 56780 Guangxi* Guangxi,5.2.2 while语句的应用(续),例5-3 编程实现：输入某门课程的若干名同学的成绩，以-1作为结束输入的标志，计算该门课程的平均成绩。 分析：先输入一个成绩，若输入-1，直接结束，否则，使用循环结构计算总成绩，同时用计数器记录输入成绩个数，最后利用公式：平均分=总成绩/输入成绩个数，来求取平均成绩。,5.2.2 while语句的应用(续),程序代码如下： #include void main() int n=0; float sum=0,score=0; print
8、f(“Please input the score end with -1: “); scanf(“%f“,5.2.2 while语句的应用(续),if(score=0) while(score!=-1) sum+=score; scanf(“%f“, ,5.2.2 while语句的应用(续),运行结果： Please input the score end with -1: -4 No score! Please input the score end with -1: 90 86 48 84 -1 The average score is 77.00,5.2.2 while语句的应用(续)
9、,注意： （1）循环体若包含一个以上的语句，则要用花括弧把这些语句括起来，以复合语句形式出现，否则，可能与程序要求不符，因为while语句的范围只到while后面的第一个分号处。例5-2中若把 while(c!=*) putchar(c); c=getchar(); 的花括弧去掉，写成： while(c!=*) putchar(c); c=getchar(); 则程序显然不能完成题目要求，并且会陷入死循环。,5.2.2 while语句的应用(续),（2）在循环体中一定要有使循环趋向结束的操作。比如：例5-1的i+和例5-3的n+语句，否则，循环将永不结束，形成死循环。 （3）如果循环表达式的值
10、为“0”或者假，则循环体语句一次也不执行。 例如： while(0) sum*=i; i+; 由于表达式的值为0，循环体语句一次也不执行。,5.2.2 while语句的应用(续),（4）循环表达式的值为“1”或者“永真”的时候，可以通过if语句对循环进行控制。例5-1中的语句： While(i=n) sum*=i; i+; 两个循环体能完成相同的功能，其中的break语句用于跳出循环。break语句的用法参见本章第五节。 （5）while循环语句的循环体中又可以包含循环语句，称为循环语句的嵌套，又称为多重循环,While(8) sum*=i; if(i=n) i+; else break; ,
11、可以写成：,5.3 do-while 循环结构,do-while语句也是循环结构结构程序中比较常用的语句，该语句类似于“直到型”循环结构，但它的循环继续条件与“直到型”相反。,5.3.1 do-while语句的基本形式,while语句的一般形式为： do 循环体语句； while (表达式)； 其执行过程为：先执行一次循环体语句，然后计算表达式的值，如果表达式的值“真”（非0），则再次执行循环体，同时修改相应的变量后，再计算表达式，重复该过程，直到表达式的值为“假”（0）时退出循环。,5.3.2 while语句的应用,例5-4 编程实现：从键盘输入正整数n，计算s=1+2+3+n（用while
12、语句实现）。 分析：从键盘输入正整数n，利用公式计算s=1+2+3+n，然后输出s。 程序代码如下：,5.3.2 while语句的应用(续),#include void main() int n; int i=0,s=0; printf(“Please input a positive integer： “); scanf(“%d“, ,5.3.2 while语句的应用(续),运行结果： Please input a positive integer：100 The result is 5050 Please input a positive integer：999 The result is
13、 :499500,5.3.2 while语句的应用(续),例5-5 编程实现：将从键盘输入的一串字符显示在屏幕上，遇到字符“*”时终止(用do-while语句实现). 分析：输入一个字符，判断该字符是否终止符号“*”，不是终止符号则继续输入，碰到回车符号开始接收输入，碰到*结束输入。 程序代码如下：,5.3.2 while语句的应用(续),#include void main() char c; printf(“Please input a string end with *:“); do putchar(c=getchar(); while(c!=*); ,5.3.2 while语句的应用(
14、续),运行结果： Please input a string end with *: Guangxi Guangxi 233234746767hfas* 233234746767hfas*,5.3.2 while语句的应用(续),注意： （1）和while语句类似，do-while循环体内也一定要有改变循环条件的语句，使循环趋向于结束。 （2）为了避免编译系统把do-while语句的while当成while语句中的while语句的开始，do-while的循环体即使只有一个语句，也需要用花括号括起来。例5-5中的do-while循环体部分可以改写成： do putchar(c=getchar()
15、; while(c!=*); 这样的循环体同时能完成和例5-5一样的功能，但是若把花括号去掉，写成： do putchar(c=getchar(); while(c!=*); 则编译系统可能把while(c!=*);部分当成一个while语句进行编译。,5.3.2 while语句的应用(续),3）do-whlie循环先执行循环体语句，后判断表达式，也就是说不管其表达式的值是否总为“假”（0），其循环体语句总能够被执行。 例如： while(0) do printf(“While!n”); printf(“Do-while!n”); while(0); 上例很容易看出while语句和do-while语句的不同之处，while语句执行的时候是没有输出的，但是do-while语句执行的时候就会输出：Do-while!。可以得到结论：在两者有相同循环体的情况下，当while后面的表达式的第一次为“真”时，两个循环体得到的结果相同，否则，二者结果不同。 （4）do-while循环语句的循环体中又可以包含循环语句以实现多重循环。,5.4 for 循环结构,在三类循环结构语句中，for语句使用最为灵活，不仅可以用于循环次数已
