第5章循环结构程序设计(精品).ppt

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1、第第5章章 循环结构程序设计循环结构程序设计5.1 为什么需要循环控制为什么需要循环控制5.2 用用while语句实现循环语句实现循环5.3 用用do-while语句实现循环语句实现循环5.4 用用for 语句实现循环语句实现循环5.5 循环的嵌套循环的嵌套5.6 几种循环的比较几种循环的比较5.7 改变循环执行的状态改变循环执行的状态5.8 循环程序举例循环程序举例5.1为什么需要循环控制为什么需要循环控制在日常生活中或是在程序所处理的问题在日常生活中或是在程序所处理的问题中常常遇到需要重复处理的问题中常常遇到需要重复处理的问题u要向计算机输入全班要向计算机输入全班50个学生的成绩个学生的成

2、绩u分别统计全班分别统计全班50个学生的平均成绩个学生的平均成绩u求求30个整数之和个整数之和u教师检查教师检查30个学生的成绩是否及格个学生的成绩是否及格5.1为什么需要循环控制为什么需要循环控制例如：全班有例如：全班有50个学生个学生，统计各学生，统计各学生三门课三门课的平均成绩的平均成绩。scanf(“%f,%f,%f”,&s1,&s2,&s3);aver=(s1+s2+s3)/3;printf(“aver=%7.2f”,aver);输入学生输入学生1的三门课成绩，并计算平均值后输出的三门课成绩，并计算平均值后输出scanf(“%f,%f,%f”,&s1,&s2,&s3);aver=(s

3、1+s2+s3)/3;printf(“aver=%7.2f”,aver);输入学生输入学生2的三门课成绩，并计算平均值后输出的三门课成绩，并计算平均值后输出要对要对50个学生进行相同操作个学生进行相同操作重复重复50次次大多数的应用程序都会包含循环结构大多数的应用程序都会包含循环结构循环结构和顺序结构、选择结构是结构循环结构和顺序结构、选择结构是结构化程序设计的化程序设计的三种基本结构三种基本结构，它们是各，它们是各种复杂程序的基本构造单元种复杂程序的基本构造单元5.2用用while语句实现循环语句实现循环全班有全班有50个学生个学生，统计各学生三门课，统计各学生三门课的平均成绩的平均成绩。i

4、=1i0输入一个学生成绩输入一个学生成绩求一个学生平均成绩求一个学生平均成绩输出一个学生平均成绩输出一个学生平均成绩i增增1YN用用while循环结构实现循环结构实现while(i=50)scanf;aver=;printf;i+;while语句的一般形式如下：语句的一般形式如下：while(表达式表达式)语句语句循环体循环体 while语句的一般形式如下：语句的一般形式如下：while(表达式表达式)语句语句“真真”时时执行循环体语句执行循环体语句“假假”时不执行时不执行循环条件表达式循环条件表达式while循环的特点是：循环的特点是：先判断条件表达式，后执行循环体语句先判断条件表达式，后执

5、行循环体语句例例5.1求求1+2+3+100，即，即解题思路：解题思路：u这是累加问题，需要先后将这是累加问题，需要先后将100个数相加个数相加u要重复要重复100次加法运算，可用循环实现次加法运算，可用循环实现u后一个数是前一个数加后一个数是前一个数加1而得而得u加完上一个数加完上一个数i后，使后，使i加加1可得到下一个数可得到下一个数#include int main()int i=1,sum=0;while(i=100)sum=sum+i;i+;printf(sum=%dn,sum);return 0;复合语句复合语句不能少不能少#include int main()int i=1,su

6、m=0;while(i=100)sum=sum+i;i+;printf(sum=%dn,sum);return 0;不能丢，否则不能丢，否则循环永不结束循环永不结束5.3用用do-while语句实现循环语句实现循环do-while语句的特点：先无条件地执行语句的特点：先无条件地执行循环体，然后判断循环条件是否成立循环体，然后判断循环条件是否成立do-while语句的一般形式为：语句的一般形式为：do 语句语句 while(表达式表达式)；表达式表达式YN循环体语句循环体语句5.3用用do-while语句实现循环语句实现循环 例例5.2 用用dowhile语句求语句求：1+2+3+100，即，即

7、5.3用用do-while语句实现循环语句实现循环解题思路：解题思路：i 100YNsum=sum+ii=i+1sum=0i=1 i=1;sum=0;do sum=sum+i;i+;while(i=100);#include int main()int i=1,sum=0;do sum=sum+i;i+;while(i=100);printf(sum=%dn,sum);return 0;例例5.3 while和和do-while循环的比较。循环的比较。int i,sum=0;printf(“i=?”);scanf(“%d”,&i);while(i=10)sum=sum+i;i+;printf(

8、“sum=%dn,sum);int i,sum=0;printf(“i=?”);scanf(“%d”,&i);do sum=sum+i;i+;while(i=10);printf(“sum=%dn,sum);当当while后面的表达式的第一次的值为后面的表达式的第一次的值为“真真”时，两种循环得到的结果相同；否则不相同时，两种循环得到的结果相同；否则不相同5.4用用for 语句实现循环语句实现循环for语句不仅可以用于循环次数已经确语句不仅可以用于循环次数已经确定的情况，还可以用于循环次数不确定定的情况，还可以用于循环次数不确定而只给出循环结束条件的情况而只给出循环结束条件的情况for语句完全

9、可以代替语句完全可以代替while语句语句printf(%d,i);i+i=100i=15.4用用for 语句实现循环语句实现循环for(i=1;i=100;i+)printf(%d,i);i 100YNi=i+1i=1输出输出i5.4用用for 语句实现循环语句实现循环for语句的一般形式为语句的一般形式为 for(表达式表达式1；表达式；表达式2；表达式；表达式3)语句语句设置初始条件，只执行一设置初始条件，只执行一次。可以为零个、一个或次。可以为零个、一个或多个变量设置初值多个变量设置初值执行执行5.4用用for 语句实现循环语句实现循环for语句的一般形式为语句的一般形式为 for(表

10、达式表达式1；表达式；表达式2；表达式；表达式3)语句语句循环条件表达式，用来判定是否继续循环条件表达式，用来判定是否继续循环。在每次执行循环体前先执行此循环。在每次执行循环体前先执行此表达式，决定是否继续执行循环表达式，决定是否继续执行循环5.4用用for 语句实现循环语句实现循环for语句的一般形式为语句的一般形式为 for(表达式表达式1；表达式；表达式2；表达式；表达式3)语句语句作为循环的调整器，例如作为循环的调整器，例如使循环变量增值，它是在使循环变量增值，它是在执行完循环体后才进行的执行完循环体后才进行的5.4用用for 语句实现循环语句实现循环for语句的执行过程语句的执行过程

11、：(1)先求解表达式先求解表达式1(2)求解表达式求解表达式2，若，若其其值为真，执行循环体，值为真，执行循环体，然后执行下面第然后执行下面第(3)步。若为假，则结束循环，步。若为假，则结束循环，转到第转到第(5)步步(3)求解表达式求解表达式3(4)转回上面步骤转回上面步骤(2)继续执行继续执行(5)循环结束，执行循环结束，执行for语句下面的一个语句语句下面的一个语句5.4用用for 语句实现循环语句实现循环for(i=1;i=100;i+)sum=sum+i;等价于等价于i=1;while(i=100)sum=sum+i;i+;用用for语句语句更更简单、方便简单、方便5.4用用for

12、语句实现循环语句实现循环for(表达式表达式1；表达式；表达式2；表达式；表达式3)语句语句一个或两个或三个一个或两个或三个表达式均可以省略表达式均可以省略5.4用用for 语句实现循环语句实现循环for(sum=0;i=100;i+)sum=sum+i;与循环变量无关与循环变量无关合法合法5.4用用for 语句实现循环语句实现循环for(sum=0,i=1;i=100;i+)sum=sum+i;逗号表达式逗号表达式合法合法for(i=0,j=100;i=j;i+,j-)k=i+j；5.4用用for 语句实现循环语句实现循环for(i=0;(c=getchar()!=n;i+=c);合法合法f

13、or(;(c=getchar()!=n;)printf(%c，c);5.5循环的嵌套循环的嵌套一个循环体内又包含另一个完整的循环一个循环体内又包含另一个完整的循环结构，称为结构，称为循环的嵌套循环的嵌套内嵌的循环中还可以嵌套循环，这就是内嵌的循环中还可以嵌套循环，这就是多层循环多层循环3种循环种循环(while循环、循环、dowhile循环和循环和for循环循环)可以互相嵌套可以互相嵌套5.6几种循环的比较几种循环的比较(1)一般情况下一般情况下，3种循环可以互相代替种循环可以互相代替(2)在在while和和do-while循环中，循环体循环中，循环体应应包含使循环趋于结束的语句。包含使循环趋

14、于结束的语句。(3)用用while和和do-while循环时，循环变循环时，循环变量初始化的操作应在量初始化的操作应在while和和do-while语句之前完成。而语句之前完成。而for语句可以在表达式语句可以在表达式1中实现循环变量的初始化。中实现循环变量的初始化。5.7 改变循环执行的状态改变循环执行的状态5.7.1 用用break语句提前终止循环语句提前终止循环5.7.2 用用continue语句提前结束本次循环语句提前结束本次循环5.7.3 break语句和语句和continue语句的区别语句的区别5.7.1 用用break语句提前终止循环语句提前终止循环break语句可以用来从循环体

15、内跳出语句可以用来从循环体内跳出循环体，即提前结束循环，接着执行循环体，即提前结束循环，接着执行循环下面的语句循环下面的语句5.7.1 用用break语句提前终止循环语句提前终止循环 例例5.4 在全系在全系1000学生中，征集慈善学生中，征集慈善募捐，当总数达到募捐，当总数达到10万元时就结束，万元时就结束，统计此时捐款的人数，以及平均每人统计此时捐款的人数，以及平均每人捐款的数目。捐款的数目。5.7.1 用用break语句提前终止循环语句提前终止循环编程思路：编程思路：u循环次数不确定，循环次数不确定，但最多循环但最多循环1000次次l在循环体中累计捐款总数在循环体中累计捐款总数l用用if

16、语句检查是否达到语句检查是否达到10万元万元l如果达到就不再继续执行循环，终止累加如果达到就不再继续执行循环，终止累加u计算计算人均捐款数人均捐款数5.7.1 用用break语句提前终止循环语句提前终止循环编程思路：编程思路：u变量变量amount，用来存放捐款数，用来存放捐款数u变量变量total，用来存放累加后的总捐款数，用来存放累加后的总捐款数u变量变量aver，用来存放人均捐款数，用来存放人均捐款数u定义符号常量定义符号常量SUM代表代表100000#include#define SUM 100000int main()float amount,aver,total;int i;for

17、(i=1,total=0;i=SUM)break;aver=total/i;printf(“num=%dnaver=%10.2fn“,i,aver);return 0;指定符号常量指定符号常量SUM代表代表100000#include#define SUM 100000int main()float amount,aver,total;int i;for(i=1,total=0;i=SUM)break;aver=total/i;printf(“num=%dnaver=%10.2fn“,i,aver);return 0;应该执行应该执行1000次次#include#define SUM 1000

18、00int main()float amount,aver,total;int i;for(i=1,total=0;i=SUM)break;aver=total/i;printf(“num=%dnaver=%10.2fn“,i,aver);return 0;达到达到10万，万，提前结束循环提前结束循环#include#define SUM 100000int main()float amount,aver,total;int i;for(i=1,total=0;i=SUM)break;aver=total/i;printf(“num=%dnaver=%10.2fn“,i,aver);retur

19、n 0;实际捐款人数实际捐款人数#include#define SUM 100000int main()float amount,aver,total;int i;for(i=1,total=0;i=SUM)break;aver=total/i;printf(“num=%dnaver=%10.2fn“,i,aver);return 0;只能用于循环语句和只能用于循环语句和switch语句之中，而不能语句之中，而不能单独单独使用使用5.7.2 用用continue语句提前结束本次循环语句提前结束本次循环有时并不希望终止整个循环的操作，而有时并不希望终止整个循环的操作，而只希望提前结束本次循环，而

20、接着执行只希望提前结束本次循环，而接着执行下次循环。这时可以用下次循环。这时可以用continue语句语句5.7.2 用用continue语句提前结束本次循环语句提前结束本次循环 例例5.5 要求输出要求输出100200之间的不能之间的不能被被3整除的数。整除的数。编程思路：编程思路：u对对100到到200之间的每一个整数进行检查之间的每一个整数进行检查u如果不能被如果不能被3整除，输出，整除，输出，否则否则不输出不输出u无论是否输出此数，都要接着检查下一个无论是否输出此数，都要接着检查下一个数数(直到直到200为止为止)。Nn=100n200Yn能被能被3整除整除Nn=n+1输出输出nYfo

21、r(n=100;n=200;n+)if(n%3=0)continue;printf(%d ,n);5.7.3 break语句和语句和continue语句的区别语句的区别continue语句只结束本次循环，而不语句只结束本次循环，而不是终止整个循环的执行是终止整个循环的执行break语句结束整个循环过程，不再判语句结束整个循环过程，不再判断执行循环的条件是否成立断执行循环的条件是否成立N表达式表达式1Y表达式表达式2NYN表达式表达式1Y表达式表达式2NYbreak语句语句continue语句语句强行退出循环强行退出循环只结束本次循环只结束本次循环例例5.6 输出以下输出以下4*5的矩阵。的矩阵

22、。1 2 3 4 5 2 4 6 8 10 3 6 9 12 15 4 8 12 16 20解题思路：解题思路：u可以用循环的嵌套来处理此问题可以用循环的嵌套来处理此问题u用外循环来输出一行数据用外循环来输出一行数据u用内循环来输出一列数据用内循环来输出一列数据u按按矩阵的格式矩阵的格式(每行每行5个数据个数据)输出输出#include int main()int i,j,n=0;for(i=1;i=4;i+)for(j=1;j=5;j+,n+)if(n%5=0)printf(“n”);printf(%dt,i*j);printf(n);return 0;累计输出数据的个数累计输出数据的个数控

23、制控制一行内一行内输输出出5个数据个数据#include int main()int i,j,n=0;for(i=1;i=4;i+)for(j=1;j=5;j+,n+)if(n%5=0)printf(“n”);printf(%dt,i*j);printf(n);return 0;双重循环双重循环#include int main()int i,j,n=0;for(i=1;i=4;i+)for(j=1;j=5;j+,n+)if(n%5=0)printf(“n”);printf(%dt,i*j);printf(n);return 0;控制输出控制输出4行行#include int main()in

24、t i,j,n=0;for(i=1;i=4;i+)for(j=1;j=5;j+,n+)if(n%5=0)printf(“n”);printf(%dt,i*j);printf(n);return 0;控制每行中输控制每行中输出出5个数据个数据#include int main()int i,j,n=0;for(i=1;i=4;i+)for(j=1;j=5;j+,n+)if(n%5=0)printf(“n”);printf(%dt,i*j);printf(n);return 0;i=1时时j由由1变到变到5i*j的值是的值是1,2,3,4,5#include int main()int i,j,n

25、=0;for(i=1;i=4;i+)for(j=1;j=5;j+,n+)if(n%5=0)printf(“n”);printf(%dt,i*j);printf(n);return 0;i=2时时j也也由由1变到变到5i*j的值是的值是2,4,6,8,10如何修改程序，不输如何修改程序，不输出第一行的空行？出第一行的空行？#include int main()int i,j,n=0;for(i=1;i=4;i+)for(j=1;j=5;j+,n+)if(n%5=0)printf(“n”);printf(%dt,i*j);printf(n);return 0;if(i=3&j=1)break;遇到

26、第遇到第3行第行第1列，列，终止内循环终止内循环#include int main()int i,j,n=0;for(i=1;i=4;i+)for(j=1;j=5;j+,n+)if(n%5=0)printf(“n”);printf(%dt,i*j);printf(n);return 0;if(i=3&j=1)continue;原来第原来第3行第行第1个个数据数据3没有输出没有输出5.8循环程序举例循环程序举例 例例5.7用用 公式求公式求 的的近似值，直到发现某一项的绝对值小于近似值，直到发现某一项的绝对值小于10-6 为止为止(该项不累计加该项不累计加)。5.8循环程序举例循环程序举例解题思

27、路：解题思路：u求求 近似近似值的值的方法方法很多，本题是很多，本题是一种一种u其他方法：其他方法：5.8循环程序举例循环程序举例每项的分子都是每项的分子都是1后一项的分母是前一项的分母加后一项的分母是前一项的分母加2第第1项的符号为正，从第项的符号为正，从第2项起，每一项的符项起，每一项的符号与前一项的符号相反号与前一项的符号相反5.8循环程序举例循环程序举例sign=1,pi=0,n=1,term=1当当term 10-6pi=pi+termn=n+1sing=-signterm=sign/npi=pi*4输出输出pi#include#include int main()int sign=

28、1;double pi=0,n=1,term=1;while(fabs(term)=1e-6)pi=pi+term;n=n+2;sign=-sign;term=sign/n;pi=pi*4;printf(pi=%10.8fn,pi);return 0;求绝对值的函数求绝对值的函数只保证前只保证前5位小数是准确的位小数是准确的#include#include int main()int sign=1;double pi=0,n=1,term=1;while(fabs(term)=1e-6)pi=pi+term;n=n+2;sign=-sign;term=sign/n;pi=pi*4;printf

29、(pi=%10.8fn,pi);return 0;改为改为1e-8 例例5.8 求费波那西求费波那西(Fibonacci)数列的数列的前前40个数。这个数列有如下特点：第个数。这个数列有如下特点：第1、2两个数为两个数为1、1。从第。从第3个数开始，该数个数开始，该数是其前面两个数之和。即是其前面两个数之和。即:这是一个有趣的古典数学问题：这是一个有趣的古典数学问题：u有一对兔子，从出生后第有一对兔子，从出生后第3个月起每个月都生个月起每个月都生一对兔子。一对兔子。u小兔子长到第小兔子长到第3个月后每个月又生一对兔子。个月后每个月又生一对兔子。u假设所有兔子都不死，问每个月的兔子总数为假设所有

30、兔子都不死，问每个月的兔子总数为多少？多少？第几第几个月个月小兔子小兔子对对数数中兔子中兔子对对数数老兔子老兔子对对数数兔子兔子总总数数110012010131012411135212563238753513 输出输出f1,f2For i=1 to 38f3=f1+f2输出输出f3f1=f2f2=f3f1=1,f2=1#include int main()int f1=1,f2=1,f3;int i;printf(%12dn%12dn,f1,f2);for(i=1;i=38;i+)f3=f1+f2;printf(%12dn,f3);f1=f2;f2=f3;return 0;代码可改进代码可改进

31、#include int main()int f1=1,f2=1;int i;for(i=1;i=20;i+)printf(%12d%12d,f1,f2);if(i%2=0)printf(n);f1=f1+f2;f2=f2+f1;return 0;例例5.9输入一个大于输入一个大于3的整数的整数n，判定它是，判定它是否素数否素数(prime，又称质数，又称质数)。解题思路：解题思路：u让让n被被i整整除除(i的值从的值从2变到变到n-1)u如果如果n能被能被2(n-1)之中任何一个整数整除，之中任何一个整数整除，则表示则表示n肯定不是素数，不必再继续被后面的肯定不是素数，不必再继续被后面的整数

32、除，因此，可以提前结束循环整数除，因此，可以提前结束循环u注意：此时注意：此时i的值必然小于的值必然小于nNNYn=i+1输入输入ni=2i n-1Yn被被i整除整除i a输出不是素数输出不是素数Y输出是素数输出是素数N#include int main()int n,i;printf(“n=?);scanf(%d,&n);for(i=2;i=n-1;i+)if(n%i=0)break;if(in)printf(%d is notn,n);else printf(%d isn,n);return 0;#include int main()int n,i;printf(“n=?);scanf(%

33、d,&n);for(i=2;i=n-1;i+)if(n%i=0)break;if(in)printf(%d is notn,n);else printf(%d isn,n);return 0;k=sqrt(n);#include int main()int n,i,k;printf(“n=?);scanf(%d,&n);for(i=2;i=k;i+)if(n%i=0)break;if(in)printf(%d is notn,n);else printf(%d isn,n);return 0;k=sqrt(n);#include#include int main()int n,i,k;prin

34、tf(“n=?);scanf(%d,&n);for(i=2;i=k;i+)if(n%i=0)break;if(i=k)printf(%d is notn,n);else printf(%d isn,n);return 0;k=sqrt(n);#include 例例5.10 求求100200间的全部素数。间的全部素数。解题思路：解题思路：u使用使用例例5.9的的算法算法u在在例例5.9程序中程序中只要增加一个外循环，先后对只要增加一个外循环，先后对100200间的全部整数一一进行判定即可间的全部整数一一进行判定即可 for(n=101;n=200;n=n+2)k=sqrt(n);for(i=2;

35、i=k+1)printf(%d,n);m=m+1;if(m%10=0)printf(“n”);只对奇数进行检查只对奇数进行检查控制每行输出控制每行输出10个数据个数据 例例5.11 译密码。为使电文保密，往往按译密码。为使电文保密，往往按一定规律将其转换成密码，收报人再按约一定规律将其转换成密码，收报人再按约定的规律将其译回原文。定的规律将其译回原文。A B C D E F G W X Y Z非字母字符保持原状不变非字母字符保持原状不变输入一行字符，要求输出其相应的密码输入一行字符，要求输出其相应的密码解题思路：问题的关键有两个：解题思路：问题的关键有两个：(1)决定哪些字符不需要改变，哪些字

36、符需要决定哪些字符不需要改变，哪些字符需要改变，如果需要改变，应改为哪个字符改变，如果需要改变，应改为哪个字符u处理的方法是：输入一个字符给字符变量处理的方法是：输入一个字符给字符变量c，先判定它是否字母先判定它是否字母(包括大小写包括大小写)，若不是字母，若不是字母，不改变不改变c的值；若是字母，则还要检查它是否的值；若是字母，则还要检查它是否W到到Z的范围内的范围内(包括大小写字母包括大小写字母)。如不在。如不在此范围内，则使变量此范围内，则使变量c的值改变为其后第的值改变为其后第4个字个字母。如果在母。如果在W到到Z的范围内，则应将它转换的范围内，则应将它转换为为AD(或或ad)之一的字

37、母。之一的字母。c=getchar();解题思路：问题的关键有两个：解题思路：问题的关键有两个：(1)决定哪些字符不需要改变，哪些字符需要决定哪些字符不需要改变，哪些字符需要改变，如果需要改变，应改为哪个字符改变，如果需要改变，应改为哪个字符u处理的方法是：输入一个字符给字符变量处理的方法是：输入一个字符给字符变量c，先判定它是否字母先判定它是否字母(包括大小写包括大小写)，若不是字母，若不是字母，不改变不改变c的值；若是字母，则还要检查它是否的值；若是字母，则还要检查它是否W到到Z的范围内的范围内(包括大小写字母包括大小写字母)。如不在。如不在此范围内，则使变量此范围内，则使变量c的值改变为其后第的值改变为其后第4个字个字母。如果在母。如果在W到到Z的范围内，则应将它转换的范围内，则应将它转换为为AD(或或ad)之一的字母。之一的字母。if(c=a&c=A&c=W&c=w&c=a&c=A&c=W&c=w&c=A&c=a&c=Z&cz)c=c-26;printf(%c,c);不能少不能少