第五章循環結構程序設計§5.1概述前面已介紹了順序結構,選擇結構，本章介紹循環結構。如:

sum=1+2+3+…+100;實際問題:一組重復執行的語句。第五章循環結構程序設計§5.1概述前面已1則用循環結構解決。C語言用四種形式循環2.do-while語句3.For語句4.break、continue和goto語句1.

While語句則用循環結構解決。C語言用四種形式循環2.do-whi2§5.2while語句

while語句在C語言中用得比較多，它是通過判斷循環控制條件是否滿足來決定是否繼續循環，又稱“當型”循環。形式:while(表達式) 循環體語句2.執行過程:先判斷表達式的值。若0.則執行其后面的語句,否則while執行完畢。專門的當型循環語句––while語句§5.2while語句while語句在C語言中33.流程圖:表達式語句0=0下一語句將上述例子用while語句寫出while(i<=100){sum+=i;i++;}3.流程圖:表達式語句0=0下一語句將上述例子用whil4語句中應有使表達式=0的語句。否則會出現無限循環–––"死"循環。注:

while后面的語句一般為復合語句,即：加{}語句中應有使表達式=0的語句。注:while后面的5 我們來看下面的例子 例5.1寫一個程序，輸入一個班學生的成績，求全班的平均成績。 分析：輸入成績、計算平均成績都是一個重復性過程，因此可以用循環語句來實現。在這里，我們并不知有多少個學生，也就是說不知循環到底有多少次，但考慮到成績沒有負數，這樣就可以把循環條件定為：每當輸入的分數大于等于0時就繼續輸入成績；輸入的分數小于0時就停止輸入。 我們來看下面的例子6 解題步驟如下： (1)輸入一個分數 (2)當“分數＞=0”時，做下列工作： ①累計總分； ②人數加一； ③輸入下一分數； (3)重復第(2)步，直到“分數＜0”。 程序： #include<stdio.h> main() { floatscore,average=0; /*average存放平均成績，初值為0*/ 解題步驟如下：7intn=0; /*n用來存放學生數，初值為0*/scanf(″%f″,&score); /*輸入第一個學生的分數*/while(score>=0){average+=score; /*average先用來放總分*/n++; /*學生數增一*/scanf(″%f″,&score);/*輸入下一個學生的分數*/}intn=0; /*n用來存放學生數，初值為0*/8if(n!=0)average=average/n; /*求平均成績，average*/printf(″%6.2f″,average); /*輸出平均成績average,保留兩位小數*/}

在使用while語句的時候，我們要注意以下兩個問題：(1)循環體如果包含一個以上的語句，應該用花括號括起來，以復合語句的形式出現。如果不加花括號，則while語句的范圍只到while后面的第一個分號處。比如上例中，while語句中如無花括號，則while語句范圍只到“average+=score;”。if(n!=0)average=average/n; 9(2)在循環體中應有使循環趨向于結束的語句。比如上例中，循環結束的條件是“score>=0”，那么當我們把這個班的成績全部輸入完后，一定要輸入一個負數，才能使程序往下執行。(3)循環體語句有可能一次也不執行。比如說上例中，當第一次輸入的分數就為負數時，則循環體一次也不執行。(2)在循環體中應有使循環趨向于結束的語句。比如上例中，循環10§5.3do…while語句do-while語句的特點是： 先執行循環體中的語句，再通過判斷表達式的值來決定是否繼續循環，循環條件的測試是在循環的尾部進行的。它是一種專門的“直到型”循環語句。它的一般形式為:do循環體語句 while(表達式);§5.3do…while語句do-while語句的特點是11語句表達式0=03.流程:語句表達式0=03.流程:12對于例5.1用do-while語句編寫程序如下：#include<stdio.h>main(){floatscore,average=0;intn=0;do{ /*不進行判斷，先進入循環*/scanf(″%f″,&score); /*輸入學生的分數*/

對于例5.1用do-while語句編寫程序如下：13if(score>=0){average+=score;n++; }}while(score>=0); /*表達式為非0，則繼續*/if(n!=0)average/=n; /*求平均成績，average*/printf(″%6.2f″,average); /*輸出平均成績average,保留兩位小數*/}if(score>=0)14 例5.2編程序求1+3+5+7+9+…這樣的數之和。如果累加數大于750時，則程序終止并輸出結果。 main(){ inti=1,sum=0; while(sum<=750) {sum=sum+i;i=i+2; }printf("\n%d",sum); } 例5.2編程序求1+3+5+7+9+…這樣的數之和。如15 例5.3用do-while語句求1至1000之間滿足“用3除余2，用5除余3，用7除余2”的數，且一行只打印五個數。 分析：判斷一個數被另一個數除，用取模運算%。三個條件是“與”的關系。一行打印五個數，可以通過計數到5再回車換行。 程序代碼如下： #include<stdio.h> main() { inti=1,j=0; do { 例5.3用do-while語句求1至1000之間滿足“16if(i%3==2&&i%5==3&&i%7==2){printf(″%4d″,i);j=j+1;if(j%5==0)printf(″\n″);}i=i+1;}while(i<1000);}注意： 1、do-while語句的循環體語句至少要被執行一次，因為它是進入循環后再判別表達式。而while語句卻是首先判別表達式，如果表達式值為0，則一次循環也不執行。if(i%3==2&&i%5==3&&i%7==2)172、循環控制變量必須在循環體內有所改變，才能使while和do-while語句的循環控制條件表達式的值不斷改變，直至循環結束。否則會造成死循環。例如： i=1; while(i<=100) putchar(′*′); i++; 這個循環永遠不會結束，因為“i++；”語句不屬于循環體中的語句，循環控制變量i沒有在循環體內被改變。程序應該作如下改變：2、循環控制變量必須在循環體內有所改變，才能使while和d18 i=1; while(i<=100) { putchar(′*′); i++; }這條循環語句執行的結果是輸出100個“*”。還可以將它改成do-while語句： i=1; do{ putchar(′*′); i++; }while(i<=100); i=1;19 大家可以看到，對于同一個問題，既可以用while語句處理，也可以用do-while語句處理。那么，它們到底有什么區別呢？

while語句與do…while語句的區別:

當第一次執行時，若表達式=0時,則while語句與dowhile有所不同,dowhile執行一次后面的語句,而while不執行。 大家可以看到，對于同一個問題，既可以用while語句處理，20§5.3for語句1.一般形式首先計算表達式1,接著執行表達式2,若表達式2的值0,則執行語句,接著計算表達式3,再判斷表達式2的值.依此重復下去,直到表達式2的值=0(假)。for語句是C語言中最有特色的循環語句，使用最為靈活方便。for(表達式1;表達式2;表達式3) 循環體語句§5.3for語句1.一般形式首先計算表212.流程:計算表達式1求表達式2值語句計算表達式3=0(假)0(真)2.流程:計算表達式1求表達式2值語句計算表達式3=0(假222.執行過程(1)先求解表達式1。(2)求解表達式2，若其值為真(值非0)，則執行for語句中指定的循環體語句，然后執行下面第(3)步。若為假(值為0)，則結束循環，轉到第(5)步。(3)求解表達式3。(4)轉回上面第(2)步繼續執行。(5)循環結束，執行for語句下面的一個語句。2.執行過程23用for語句寫出上述例子for用while代替的流程表達式1;while(表達式2){語句表達式3;}for(i=1;i<=100;i++)sum+=i;for語句完全可以用while代替,但for直觀、簡單、方便用for語句寫出上述例子for用while代替的流程for24for語句中的各表達式含義(1)表達式1：初值表達式，用于在循環開始前，為循環變量設置初始值。(2)表達式2：循環控制邏輯表達式，它控制循環執行的條件，決定循環次數。(3)表達式3：循環控制變量修改表達式，定義了循環一次，循環控制變量的變化情況。注意：①表達式1，表達式2，表達式3必須用分號隔開②只要條件為真，for循環就一直執行，一旦條件變為假，程序就從緊跟在for循環后面的語句重新開始執行。循環體語句：被重復執行的語句。for語句中的各表達式含義25下面通過一個例子來看for語句的執行過程。例5.4在屏幕上打印1到100的數字。當然解決這個問題我們可以用100個printf語句實現，但當要打印的數字量很大時，采用這種方式顯然是不合適的，我們可以用for循環語句來實現。程序如下：#include<stdio.h>main(){intx;for(x=1;x<=100;x++)printf(″%d″,x);}下面通過一個例子來看for語句的執行過程。26在這個程序中，x經初始化置為1，因為x小于100，調用printf語句x+1，并且測試x，看其是否仍然小于或等于100。重復進行這個過程，直到x大于100，循環結束。在這個例子中，x是循環控制變量：循環每重復一次x發生變化，并對x進行檢查。C語言第5章循環結構程序設計課件27例5.5寫程序計算s=1+2+3+…+100分析：此題可用循環語句來編寫程序，循環控制變量i從1增加到100。設s的初值為0，則循環體為： s=s+i; /*i=l，2，…,100*/程序：#include<stdio.h>main(){ints＝0,i;for(i＝l;i<100;i++)s=s+i; /*循環體語句*/printf(″s＝%d″,s);}例5.5寫程序計算s=1+2+3+…+10028上面程序中，for語句的執行過程為：①計算表達式1“i＝l；”，得到循環控制變量的初值；②求解表達式2，若表達式2的值為零(當x＞100)，則結束for循環；③執行循環體語句“s＝s+i;”；④求解表達式3，“i++；”，然后轉向步驟②。上面程序中，for語句的執行過程為：29 對于for循環，有一點非常重要，即條件測試永遠是在循環開始時進行，如果在循環開始時條件為假，那么循環體語句就不會被執行。如： inti=10; for(k=10;k!=i;k++)printf(″%d″,k); printf(″%d″,k); 在這個循環程序段中，循環開始時，由于i=k，所以根本不會執行，正是由于條件表達式取值為假，循環體語句和循環的增量部分都不執行，因此，k一直為10，最后屏幕上輸出的數字也是10。 對于for循環，有一點非常重要，即條件測試永遠是在循環開30例5.6寫程序計算s=1-3+5-7…-99+101。 這個例子也可看成是數的累加，但與上面的例子稍有差別，就是相加的數一個為正數，一個為負數。程序代碼如下：#include<stdio.h>main(){inti,t=1,s=0;for(i=1;i<=101;i+=2){t=t*i;例5.6寫程序計算s=1-3+5-7…-99+101。31s=s+t;t=(-t)/i; /*正1，負1交叉*/}printf(″%d\n″,s);}s=s+t;32for語句與while語句的比較for語句等價于下列語句序列： 表達式1; while(表達式2) {語句； 表達式3； }相比之下，for語句顯得結構整齊、緊湊、清晰。for語句與while語句的比較33

for語句的變形1.表達式的省略 如果在for語句之前給循環變量賦了初值，則表達式1可以省略，但其后的分號不可省略。 對于例5.2,其循環語句可以寫成如下形式： i=1; /*在for語句之前給循環變量賦初值*/ for(;i<＝100;i++) s=s+i；如果省略表達式3，則應在for語句的循環體內修改循環控制變量。for語句的變形34例如：for(i＝1;i<＝100;){s＝s+i;i++; /*修改循環控制變量*/}例如：35如果表達式1和表達式3都省略，則for語句就相當于while語句。例如： i＝l; /*for語句之前給循環變量賦初值*/ for(;i<＝100;) { s＝s+i; i++; /*修改循環控制變量*/ }如果表達式1和表達式3都省略，則for語句就相當于while36就相當于： i=1; while(i<=100) { s=s+i; i++; ｝就相當于：37如果三個表達式都省略，則for是無循環終止條件的循環，因此有可能形成無限循環，如下例所示： for(;;)printf(″Iwillrunforever.\n″);實際上，for(;;)語句也不能保證一個循環無限進行，當在循環體中遇到break語句時，將立即引起循環退出。例如：如果三個表達式都省略，則for是無循環終止條件的循環，因此有38 i＝l; for(;;) { s＝s+i; i++; if(i>100)break ; /*如果i>100，則退出循環*/} i＝l;392.for語句中的逗號表達式 逗號運算符的主要應用就是在for語句中。for語句中的表達式l和表達式3可以是逗號表達式，特別是在有兩個循環變量參與對循環控制的情況下。若表達式1和表達式3為逗號表達式，將使程序顯得非常清晰。2.for語句中的逗號表達式40 例如： #include<stdio.h> main() { inti,j; for(i＝1,j＝10;i<＝j;i++,j--) printf(″i=%d,j=%d\n″,i,j);} 例如：41 運行結果是： i＝1，j＝l0 i＝2，j＝9 i＝3，j＝8 i＝4，j＝7 i＝5，j＝6 以上程序中，i和j都是循環控制變量，for語句的表達式l是逗號表達式，它為兩個循環變量賦初值：i＝l，j＝10；表達式3也是逗號表達式，它們的作用是修正兩個循環控制變量的值：i++，j--。 運行結果是：423.循環體為空語句 C語言的句法允許一個語句為空，這就意味著上述類型的for循環(或其它循環)的循環體也可以為空。 對for語句，循環體為空語句的一般形式為： for(表達式1;表達式2；表達式3)； 例如：求s＝1+2+3+…+100可以用如下循環語句完成： for(sum＝0,i＝1;i<＝100;sum+＝i,i++)； 上述for語句的循環體為空語句，不作任何操作。實際上已把求累加和的運算放入表達式3中了。3.循環體為空語句43§5.4break、continue和goto語句

這一類語句的功能是改變程序的結構，使程序從其所在的位置轉向另一處。§5.4break、continue和goto語句 這一44break語句break語句的形式為 break； break語句是限定轉向語句，它使流程跳出所在的結構，把流程轉向所在結構之后。我們已經在switch語句中使用過break語句，使流程跳出switch結構。break語句在循環結構中的作用是相同的——跳出所在的循環結構，轉向執行該循環結構后面的語句。break語句break語句的形式為45例如： main() { ints＝0,i＝l; for(;;) { s＝s+i; i++; if(i>100)break; /*如果i＞100,則退出循環*/} printf(″s＝%d″,s);}

例如：46 在本程序執行中，當i＞100時，強行終止for循環，繼續執行for語句的下一條語句printf(″s=%d″，s)；

再比如：main(){ inti; for(i=0;i<100;i++){ printf(″%d″,i); if(i==10)break; } } 在本程序執行中，當i＞100時，強行終止for循環，繼續執47 這段程序將在屏幕上顯示0~10的數字。雖然循環條件是i<100，但因為有了break語句，導致程序在i=10的時候從循環中立即退出，循環也終止了。 例5.8用for循環語句編程，將輸入的多個正數累加，當輸入的數據為負數時，則程序結束。 分析：多個正數的和用變量sum存放，初始值sum=0。每次輸入的數據存入x，如果x＞=0則sum+=x，否則終止。 這段程序將在屏幕上顯示0~10的數字。雖然循環條件是i<148程序： voidmain() { longsum=0; intx; for(;;) { scanf(″%d″,&x);if(x>=0)sum+=x; elsebreak; /*輸入負數，循環結束*/ } printf(″sum=%101d″,sum); }程序：49在一個switch()語句中使用break，只會影響switch，而不會影響它所在的循環。另外，一個break只能跳出最內層的循環。例如：for(i=0;i<100;i++){count=1;for(;;){printf(″%d″,count);count++;if(count==10)break;}}在一個switch()語句中使用break，只會影響swit50 這個程序將在屏幕上顯示數字1到10共100次，每當編譯程序碰到break語句，控制就回到for循環的外層。 這個程序將在屏幕上顯示數字1到10共100次，每當編譯程序51continue語句

continue語句的形式為： continue;continue語句被稱為繼續語句。該語句的功能是使本次循環提前結束，即跳過循環體中continue語句后面尚未執行的循環體語句，繼續進行下一次循環的條件判別。continue語句

continue語句的形式為：52例5.9輸出100以內能被9整除的數。#include<stdio.h>main() { intn; for(n=9;n<=100;n++) { if(n%9!=0)continue; printf(″%d″,n); }}

例5.9輸出100以內能被9整除的數。53 在本例中，對9~100的每一個數進行測試，如該數不能被9整除，即模運算不為0，則由continue語句轉去下一次循環，只有模運算為0時，才能執行后面的printf語句，輸出能被9整除的數。 在本例中，對9~100的每一個數進行測試，如該數不能被9整54例5.10顯示輸入的字符，如果按的是Esc鍵，則退出循環；如果按的是Enter鍵，則不做任何處理，繼續輸入下一個字符。 #include″conio.h″ main() { charch;for(;;) { ch=getch(); *字符輸入函數*/ if(ch==27)break; /*Esc鍵的ASCII碼為27*/

例5.10顯示輸入的字符，如果按的是Esc鍵，則退出循環55 if(ch==13)continue; /*按的是Enter鍵，跳過字符輸 出語句*/ putch(ch); /*顯示輸入的字符*/ } getch(); /*讓程序停一下，按任意鍵繼續*/ } if(ch==13)continue; 56說明： getch()和putch()的作用與getchar()和putchar()相似。不同的是： (1)getch()不顯示鍵盤輸入的字符。 (2)getchar()輸入字符時，要按Enter鍵，計算機才會響應。而用getch()時，輸入字符不需要回車。說明：57goto語句 goto語句被稱為無條件轉移語句. 它的一般形式為： goto標號； 執行goto語句使流程轉移到相應標號所在的語句，并從該語句繼續執行。語句標號用標識符表示，即以字母或下劃線開頭，由字母、數字和下劃線組成。 標號語句的形式是： 標號：語句goto語句58下面我們用goto語句來實現求平均成績的任務。 #include″stdio.h″ main() { floatscore,average=0; intn=0; scanf(″%f″,&score); /*輸入第一個學生的分數*/ if(score<0)gotoend; /*表達式為非0，轉移到end標號處*/ loop:average+=score; n++; scanf(″%f″,&score);下面我們用goto語句來實現求平均成績的任務。59if(score>=0) /*表示式為非0，轉移到loop標號處*/gotoloop;average=average/n; /*求平均成績average*/end:printf(″%6.2f″,average); /*輸出平均成績average,保留兩位小數*/}if(score>=0) /*表示式為非0，轉移到loop60 if(score>=0) /*表示式為非0，轉移到loop標號處*/ gotoloop; average=average/n; /*求平均成績average*/ end:printf(″%6.2f″,average); /*輸出平均成績average,保留兩位小數*/ } if(score>=0) 61 goto語句只能使流程在函數內轉移，不得轉移到該函數外。break語句只能終止循環層，需要從多重循環的內層一下轉移到最外層時，可以使用goto語句。 從上面使用goto語句進行循環的程序可以看出，goto語句使程序的結構性和可讀性都變差，要盡量避免使用goto語句。 goto語句只能使流程在函數內轉移，不得轉移到該函數外。b62§5.５循環的嵌套 在循環體語句中又包含有另一個完整的循環結構的形式，稱為循環的嵌套。嵌套在循環體內的循環體稱為內循環，外面的循環體稱為外循環。如果內循環體中又有嵌套的循環語句，則構成多重循環。While、do-while、for三種循環都可以互相嵌套。§5.５循環的嵌套 在循環體語句中又包含有另一個完整的循環63 例5.11輸出n×n個字符′*′。 分析： (1)n行′*′的輸出，可用下列循環控制： for(i=1;i<=n;i++) (2)每行n個′*′的輸出，可用下列循環語句實現： for(j=1;j<=n;j++) putchar(′*′); putchar(′\n′); 所以輸出n*n行“*”可用雙重循環語句實現如下：

例5.11輸出n×n個字符′*′。64 for(i=1,i<=n;i++) { for(j=1;j<=n;j++) putchar(′*′); /*輸出一行′*′*/ putchar(′\n′); /*換行*/ } 這是循環控制變量之間沒有依賴關系的多重循環。許多情況下，內循環的循環控制變量的初值或終值依賴于外循環控制變量 for(i=1,i<=n;i++)65 例5.12 編寫程序輸出如下圖形。 * ** *** **** ***** 分析： 用循環控制變量i(1≤i≤5)控制輸出行， for(i=1,i<=5,i++) 例5.12 編寫程序輸出如下圖形。66 (2)每行上的′*′個數是隨著行控制變量i的值變化而變化的。 i=1時，執行1次putchar(′*′); i=2時，執行2次putchar(′*′)； …… i=5時，執行5次putchar(′*′)； 輸出第i行時執行i次“putchar(′*′)；”，所以內循環體語句應如下： for(j=1,j<=i;j++) (2)每行上的′*′個數是隨著行控制變量i的值變化而變化的67 putchar(′*′); /*輸出一行′*′*/輸出該圖形的完整的二重循環結構如下： for(i=1;i<=5;i++) { for(j=1;j<=i;j++) putchar(′*′); /*輸出第i行′*′*/ putchar(′\n′); } putchar(′*′); 68 以上兩個例子都是兩重for循環嵌套。另外，三種循環語句也可以互相嵌套。例如： (1)while() {… for(;;) {…} } (2)do {… while() {…} }while(); 以上兩個例子都是兩重for循環嵌套。另外，三種循環語句也可69 循環嵌套的程序中，要求內循環必須被包含在外層循環的循環體中，不允許出現內外層循環體交叉的情況。如圖5.5所．圖5.5循環交叉為非法結構 循環嵌套的程序中，要求內循環必須被包含在外層循環的循環體中70 在do-while循環體內開始while()循環，但是do-while循環結束在while()循環體內，它們互相交叉，這是非法結構。圖5.5循環交叉為非法結構 do {while(); {… }while(); } 在do-while循環體內開始while()循環，但是do71§5.6程序舉例 實際問題是復雜的，解決實際問題的程序需要多種結構復合。復合結構指的是在循環體包含選擇結構，或在選擇結構中含有循環結構，含有復合結構的程序稱為復合結構程序。復合結構程序必須做到嵌套層次清楚，嵌套層次之間不能相互交叉。§5.6程序舉例 實際問題是復雜的，解決實際問題的程序需要72 例5.13下面的程序計算100至1000之間有多少個數其各位數字之和是5。程序： #include<stdio.h> main() { inti,s,k,count=0; for(i=100;i<=1000;i++) { s=0; k=i; while(k)

例5.13下面的程序計算100至1000之間有多少個數其73 { s=s+k%10; /*首先取得該數的個位*/ k/10; /*除10以后可以將最后一位數去掉*/ } if(s!=5)continue; /*如果不等于5，則判斷下一個數*/ elsecount++; /*等于5，則計數器加1*/ } printf(″%d″,count); } {74例5.14編寫給多個學生的成績評定等級的程序。分析：用循環結構控制多個學生的分數處理，輸入的分數小于0，循環結束；對于每個學生的分數用選擇結構完成評級。程序：voldmain(){inti,score;scanf(″%d″,&score);while(score>＝0) /*循環結構*/{例5.14編寫給多個學生的成績評定等級的程序。75switch(score/10) /*循環體嵌套選擇結構*/{case10:case9:printf(″%d：A\n″,score);break;case8:case7:printf(″%d：B\n″,score);break;case6:printf(″%d：C\n″,score);break;default:printf(″%d：D\n″,score);}scanf(″%d″,&score); /*輸入下一個學生的成績*/}}switch(score/10) /*循環體嵌套選擇結構*76 例5.15找出3～1000中的全部素數。 分析： (1)素數是除1和它本身之外不能被任何—個整數所整除的自然數(1除外)。如2，3，5，7是素數。1，4，6，8，10不是素數。 (2)判斷某數i是否為素數的一個簡單辦法是用2，3，4，…，i-1這些數據逐個去除i，只要被其中的一個數整除了，則i就不是素數。數學上已證明，對于自然數i只需用2，3，4，…，i1/2測試。 (3)外層循環控制。 for(i＝3;i<＝1000;i++) 例5.15找出3～1000中的全部素數。77 (4)用j＝2，…，i1/2測試i。如果i能被這些數中的某一個整除，i就不是素數；否則i就是素數。測試過程如下： flag＝0; /*設標志*/; for(j＝2;j<=sqrt(i);j++) {if(i%j==0) /*被j整除，i不是素數*/ {flag＝1;break; /*標志設為1，停止測試*/ } } /*內循環*/程序流程圖如圖5.6。 (4)用j＝2，…，i1/2測試i。如果i能被這些數中的某78圖5.6例5.15程序流程圖圖5.6例5.15程序流程圖79 #include<math.h> main() { unsignedinti,j,count,flag; /*用flag作標志*/ count=0; /*計數器清0*/ for(i＝3;i<＝1000;i++) { flag＝0; for(j＝2;j<＝sqrt(i);j++) #include<math.h>80 { if(i%j＝＝0) /*能整除，不是素數，標志設為1*/ {flag＝l;break;} }/*內循環結束*/ if(flag＝＝0) /*若flag為0，i是素數*/ { printf(″%4d″,i);count++; if(count%8＝＝0)printf(″\n″);/*每行輸出8個素數*/ } } /*外循環*/ ) {81

例5.16用公式,求π的近似值，直到最后一項的絕對值小于10-6為止。圖5.7例5.16程序流程圖

圖5.7例5.16程序流程圖 例5.16用公式,求π的近似值，直到最后一項的絕對值小82 圖5.7例5.16程序流程圖 分析：這是一個累加求和問題，顯然可用循環語句來實現。在這里由于循環的次數首先并不確定，所以我們可以用while循環語句。 定義變量pi存放結果。最初pi＝0； 定義變量t存放當前項。最初t＝1； 循環控制：while(fabs(t)＞1e-6) 循環累加：pi=pi+t； t由分子和分母兩部分組成。 分子用f表示，f的初值為1,每次符號交替f=-f；分母用v表示，初值為1，每次v的值增加2。即v+=2。 程序流程圖如圖5.7所示 圖5.7例5.16程序流程圖83圖5.7例5.16程序流程圖圖5.7例5.16程序流程圖84 程序代碼： #include<math.h> voidmain() { intf＝1; floatpi＝0,t＝1,v＝1; while(fabs(t)>1e-6) { pi＝pi+t; v+＝2; /*準備下一個累加的數據*/ f＝-f; t＝f/v; }

程序代碼：85 pi*=4; printf(″\npi=%10.8f″,pi); } 例5.17電文加密問題。已知電文加密規律為：將字母變成其后面的第4個字母，其他字符保持不變。例如，a→e，A→E，W→A。編寫一個程序，輸入—行字符，要求轉換成加密電文輸出。 pi*=4;86 分析： 輸入字符ch，如果ch是字母，則進行加密處理ch+＝4； 判斷加密后ch是否超出字母的范圍，如果超過，則ch-＝26； 循環控制條件： ch!＝′＼n′。 程序流程圖如圖5.8所示。 分析：87圖5.8例5.17程序流程圖圖5.8例5.17程序流程圖88 程序： #include<stdio.h> voidmain() { charch; while((ch＝getchar())!＝′\n′) { if((ch>＝′a′&&ch<＝′z′||(ch>＝′A′ &&ch<＝′Z′)) { ch+＝4; /*ch是字母，進行加密處理*/ if((ch>′Z′&&ch<′a′)||(ch>′z′)) /*ch在加密后越界*/

程序：89 ch-＝26; }

printf(″%c″,ch);/*輸出電文*/

} } 運行時，輸入：student123↙ 輸出結果：wxyhirx123 ch-＝26;90第五章循環結構程序設計§5.1概述前面已介紹了順序結構,選擇結構，本章介紹循環結構。如:

sum=1+2+3+…+100;實際問題:一組重復執行的語句。第五章循環結構程序設計§5.1概述前面已91則用循環結構解決。C語言用四種形式循環2.do-while語句3.For語句4.break、continue和goto語句1.

While語句則用循環結構解決。C語言用四種形式循環2.do-whi92§5.2while語句

while語句在C語言中用得比較多，它是通過判斷循環控制條件是否滿足來決定是否繼續循環，又稱“當型”循環。形式:while(表達式) 循環體語句2.執行過程:先判斷表達式的值。若0.則執行其后面的語句,否則while執行完畢。專門的當型循環語句––while語句§5.2while語句while語句在C語言中933.流程圖:表達式語句0=0下一語句將上述例子用while語句寫出while(i<=100){sum+=i;i++;}3.流程圖:表達式語句0=0下一語句將上述例子用whil94語句中應有使表達式=0的語句。否則會出現無限循環–––"死"循環。注:

while后面的語句一般為復合語句,即：加{}語句中應有使表達式=0的語句。注:while后面的95 我們來看下面的例子 例5.1寫一個程序，輸入一個班學生的成績，求全班的平均成績。 分析：輸入成績、計算平均成績都是一個重復性過程，因此可以用循環語句來實現。在這里，我們并不知有多少個學生，也就是說不知循環到底有多少次，但考慮到成績沒有負數，這樣就可以把循環條件定為：每當輸入的分數大于等于0時就繼續輸入成績；輸入的分數小于0時就停止輸入。 我們來看下面的例子96 解題步驟如下： (1)輸入一個分數 (2)當“分數＞=0”時，做下列工作： ①累計總分； ②人數加一； ③輸入下一分數； (3)重復第(2)步，直到“分數＜0”。 程序： #include<stdio.h> main() { floatscore,average=0; /*average存放平均成績，初值為0*/ 解題步驟如下：97intn=0; /*n用來存放學生數，初值為0*/scanf(″%f″,&score); /*輸入第一個學生的分數*/while(score>=0){average+=score; /*average先用來放總分*/n++; /*學生數增一*/scanf(″%f″,&score);/*輸入下一個學生的分數*/}intn=0; /*n用來存放學生數，初值為0*/98if(n!=0)average=average/n; /*求平均成績，average*/printf(″%6.2f″,average); /*輸出平均成績average,保留兩位小數*/}

在使用while語句的時候，我們要注意以下兩個問題：(1)循環體如果包含一個以上的語句，應該用花括號括起來，以復合語句的形式出現。如果不加花括號，則while語句的范圍只到while后面的第一個分號處。比如上例中，while語句中如無花括號，則while語句范圍只到“average+=score;”。if(n!=0)average=average/n; 99(2)在循環體中應有使循環趨向于結束的語句。比如上例中，循環結束的條件是“score>=0”，那么當我們把這個班的成績全部輸入完后，一定要輸入一個負數，才能使程序往下執行。(3)循環體語句有可能一次也不執行。比如說上例中，當第一次輸入的分數就為負數時，則循環體一次也不執行。(2)在循環體中應有使循環趨向于結束的語句。比如上例中，循環100§5.3do…while語句do-while語句的特點是： 先執行循環體中的語句，再通過判斷表達式的值來決定是否繼續循環，循環條件的測試是在循環的尾部進行的。它是一種專門的“直到型”循環語句。它的一般形式為:do循環體語句 while(表達式);§5.3do…while語句do-while語句的特點是101語句表達式0=03.流程:語句表達式0=03.流程:102對于例5.1用do-while語句編寫程序如下：#include<stdio.h>main(){floatscore,average=0;intn=0;do{ /*不進行判斷，先進入循環*/scanf(″%f″,&score); /*輸入學生的分數*/

對于例5.1用do-while語句編寫程序如下：103if(score>=0){average+=score;n++; }}while(score>=0); /*表達式為非0，則繼續*/if(n!=0)average/=n; /*求平均成績，average*/printf(″%6.2f″,average); /*輸出平均成績average,保留兩位小數*/}if(score>=0)104 例5.2編程序求1+3+5+7+9+…這樣的數之和。如果累加數大于750時，則程序終止并輸出結果。 main(){ inti=1,sum=0; while(sum<=750) {sum=sum+i;i=i+2; }printf("\n%d",sum); } 例5.2編程序求1+3+5+7+9+…這樣的數之和。如105 例5.3用do-while語句求1至1000之間滿足“用3除余2，用5除余3，用7除余2”的數，且一行只打印五個數。 分析：判斷一個數被另一個數除，用取模運算%。三個條件是“與”的關系。一行打印五個數，可以通過計數到5再回車換行。 程序代碼如下： #include<stdio.h> main() { inti=1,j=0; do { 例5.3用do-while語句求1至1000之間滿足“106if(i%3==2&&i%5==3&&i%7==2){printf(″%4d″,i);j=j+1;if(j%5==0)printf(″\n″);}i=i+1;}while(i<1000);}注意： 1、do-while語句的循環體語句至少要被執行一次，因為它是進入循環后再判別表達式。而while語句卻是首先判別表達式，如果表達式值為0，則一次循環也不執行。if(i%3==2&&i%5==3&&i%7==2)1072、循環控制變量必須在循環體內有所改變，才能使while和do-while語句的循環控制條件表達式的值不斷改變，直至循環結束。否則會造成死循環。例如： i=1; while(i<=100) putchar(′*′); i++; 這個循環永遠不會結束，因為“i++；”語句不屬于循環體中的語句，循環控制變量i沒有在循環體內被改變。程序應該作如下改變：2、循環控制變量必須在循環體內有所改變，才能使while和d108 i=1; while(i<=100) { putchar(′*′); i++; }這條循環語句執行的結果是輸出100個“*”。還可以將它改成do-while語句： i=1; do{ putchar(′*′); i++; }while(i<=100); i=1;109 大家可以看到，對于同一個問題，既可以用while語句處理，也可以用do-while語句處理。那么，它們到底有什么區別呢？

while語句與do…while語句的區別:

當第一次執行時，若表達式=0時,則while語句與dowhile有所不同,dowhile執行一次后面的語句,而while不執行。 大家可以看到，對于同一個問題，既可以用while語句處理，110§5.3for語句1.一般形式首先計算表達式1,接著執行表達式2,若表達式2的值0,則執行語句,接著計算表達式3,再判斷表達式2的值.依此重復下去,直到表達式2的值=0(假)。for語句是C語言中最有特色的循環語句，使用最為靈活方便。for(表達式1;表達式2;表達式3) 循環體語句§5.3for語句1.一般形式首先計算表1112.流程:計算表達式1求表達式2值語句計算表達式3=0(假)0(真)2.流程:計算表達式1求表達式2值語句計算表達式3=0(假1122.執行過程(1)先求解表達式1。(2)求解表達式2，若其值為真(值非0)，則執行for語句中指定的循環體語句，然后執行下面第(3)步。若為假(值為0)，則結束循環，轉到第(5)步。(3)求解表達式3。(4)轉回上面第(2)步繼續執行。(5)循環結束，執行for語句下面的一個語句。2.執行過程113用for語句寫出上述例子for用while代替的流程表達式1;while(表達式2){語句表達式3;}for(i=1;i<=100;i++)sum+=i;for語句完全可以用while代替,但for直觀、簡單、方便用for語句寫出上述例子for用while代替的流程for114for語句中的各表達式含義(1)表達式1：初值表達式，用于在循環開始前，為循環變量設置初始值。(2)表達式2：循環控制邏輯表達式，它控制循環執行的條件，決定循環次數。(3)表達式3：循環控制變量修改表達式，定義了循環一次，循環控制變量的變化情況。注意：①表達式1，表達式2，表達式3必須用分號隔開②只要條件為真，for循環就一直執行，一旦條件變為假，程序就從緊跟在for循環后面的語句重新開始執行。循環體語句：被重復執行的語句。for語句中的各表達式含義115下面通過一個例子來看for語句的執行過程。例5.4在屏幕上打印1到100的數字。當然解決這個問題我們可以用100個printf語句實現，但當要打印的數字量很大時，采用這種方式顯然是不合適的，我們可以用for循環語句來實現。程序如下：#include<stdio.h>main(){intx;for(x=1;x<=100;x++)printf(″%d″,x);}下面通過一個例子來看for語句的執行過程。116在這個程序中，x經初始化置為1，因為x小于100，調用printf語句x+1，并且測試x，看其是否仍然小于或等于100。重復進行這個過程，直到x大于100，循環結束。在這個例子中，x是循環控制變量：循環每重復一次x發生變化，并對x進行檢查。C語言第5章循環結構程序設計課件117例5.5寫程序計算s=1+2+3+…+100分析：此題可用循環語句來編寫程序，循環控制變量i從1增加到100。設s的初值為0，則循環體為： s=s+i; /*i=l，2，…,100*/程序：#include<stdio.h>main(){ints＝0,i;for(i＝l;i<100;i++)s=s+i; /*循環體語句*/printf(″s＝%d″,s);}例5.5寫程序計算s=1+2+3+…+100118上面程序中，for語句的執行過程為：①計算表達式1“i＝l；”，得到循環控制變量的初值；②求解表達式2，若表達式2的值為零(當x＞100)，則結束for循環；③執行循環體語句“s＝s+i;”；④求解表達式3，“i++；”，然后轉向步驟②。上面程序中，for語句的執行過程為：119 對于for循環，有一點非常重要，即條件測試永遠是在循環開始時進行，如果在循環開始時條件為假，那么循環體語句就不會被執行。如： inti=10; for(k=10;k!=i;k++)printf(″%d″,k); printf(″%d″,k); 在這個循環程序段中，循環開始時，由于i=k，所以根本不會執行，正是由于條件表達式取值為假，循環體語句和循環的增量部分都不執行，因此，k一直為10，最后屏幕上輸出的數字也是10。 對于for循環，有一點非常重要，即條件測試永遠是在循環開120例5.6寫程序計算s=1-3+5-7…-99+101。 這個例子也可看成是數的累加，但與上面的例子稍有差別，就是相加的數一個為正數，一個為負數。程序代碼如下：#include<stdio.h>main(){inti,t=1,s=0;for(i=1;i<=101;i+=2){t=t*i;例5.6寫程序計算s=1-3+5-7…-99+101。121s=s+t;t=(-t)/i; /*正1，負1交叉*/}printf(″%d\n″,s);}s=s+t;122for語句與while語句的比較for語句等價于下列語句序列： 表達式1; while(表達式2) {語句； 表達式3； }相比之下，for語句顯得結構整齊、緊湊、清晰。for語句與while語句的比較123

for語句的變形1.表達式的省略 如果在for語句之前給循環變量賦了初值，則表達式1可以省略，但其后的分號不可省略。 對于例5.2,其循環語句可以寫成如下形式： i=1; /*在for語句之前給循環變量賦初值*/ for(;i<＝100;i++) s=s+i；如果省略表達式3，則應在for語句的循環體內修改循環控制變量。for語句的變形124例如：for(i＝1;i<＝100;){s＝s+i;i++; /*修改循環控制變量*/}例如：125如果表達式1和表達式3都省略，則for語句就相當于while語句。例如： i＝l; /*for語句之前給循環變量賦初值*/ for(;i<＝100;) { s＝s+i; i++; /*修改循環控制變量*/ }如果表達式1和表達式3都省略，則for語句就相當于while126就相當于： i=1; while(i<=100) { s=s+i; i++; ｝就相當于：127如果三個表達式都省略，則for是無循環終止條件的循環，因此有可能形成無限循環，如下例所示： for(;;)printf(″Iwillrunforever.\n″);實際上，for(;;)語句也不能保證一個循環無限進行，當在循環體中遇到break語句時，將立即引起循環退出。例如：如果三個表達式都省略，則for是無循環終止條件的循環，因此有128 i＝l; for(;;) { s＝s+i; i++; if(i>100)break ; /*如果i>100，則退出循環*/} i＝l;1292.for語句中的逗號表達式 逗號運算符的主要應用就是在for語句中。for語句中的表達式l和表達式3可以是逗號表達式，特別是在有兩個循環變量參與對循環控制的情況下。若表達式1和表達式3為逗號表達式，將使程序顯得非常清晰。2.for語句中的逗號表達式130 例如： #include<stdio.h> main() { inti,j; for(i＝1,j＝10;i<＝j;i++,j--) printf(″i=%d,j=%d\n″,i,j);} 例如：131 運行結果是： i＝1，j＝l0 i＝2，j＝9 i＝3，j＝8 i＝4，j＝7 i＝5，j＝6 以上程序中，i和j都是循環控制變量，for語句的表達式l是逗號表達式，它為兩個循環變量賦初值：i＝l，j＝10；表達式3也是逗號表達式，它們的作用是修正兩個循環控制變量的值：i++，j--。 運行結果是：1323.循環體為空語句 C語言的句法允許一個語句為空，這就意味著上述類型的for循環(或其它循環)的循環體也可以為空。 對for語句，循環體為空語句的一般形式為： for(表達式1;表達式2；表達式3)； 例如：求s＝1+2+3+…+100可以用如下循環語句完成： for(sum＝0,i＝1;i<＝100;sum+＝i,i++)； 上述for語句的循環體為空語句，不作任何操作。實際上已把求累加和的運算放入表達式3中了。3.循環體為空語句133§5.4break、continue和goto語句

這一類語句的功能是改變程序的結構，使程序從其所在的位置轉向另一處。§5.4break、continue和goto語句 這一134break語句break語句的形式為 break； break語句是限定轉向語句，它使流程跳出所在的結構，把流程轉向所在結構之后。我們已經在switch語句中使用過break語句，使流程跳出switch結構。break語句在循環結構中的作用是相同的——跳出所在的循環結構，轉向執行該循環結構后面的語句。break語句break語句的形式為135例如： main() { ints＝0,i＝l; for(;;) { s＝s+i; i++; if(i>100)break; /*如果i＞100,則退出循環*/} printf(″s＝%d″,s);}

例如：136 在本程序執行中，當i＞100時，強行終止for循環，繼續執行for語句的下一條語句printf(″s=%d″，s)；

再比如：main(){ inti; for(i=0;i<100;i++){ printf(″%d″,i); if(i==10)break; } } 在本程序執行中，當i＞100時，強行終止for循環，繼續執137 這段程序將在屏幕上顯示0~10的數字。雖然循環條件是i<100，但因為有了break語句，導致程序在i=10的時候從循環中立即退出，循環也終止了。 例5.8用for循環語句編程，將輸入的多個正數累加，當輸入的數據為負數時，則程序結束。 分析：多個正數的和用變量sum存放，初始值sum=0。每次輸入的數據存入x，如果x＞=0則sum+=x，否則終止。 這段程序將在屏幕上顯示0~10的數字。雖然循環條件是i<1138程序： voidmain() { longsum=0; intx; for(;;) { scanf(″%d″,&x);if(x>=0)sum+=x; elsebreak; /*輸入負數，循環結束*/ } printf(″sum=%101d″,sum); }程序：139在一個switch()語句中使用break，只會影響switch，而不會影響它所在的循環。另外，一個break只能跳出最內層的循環。例如：for(i=0;i<100;i++){count=1;for(;;){printf(″%d″,count);count++;if(count==10)break;}}在一個switch()語句中使用break，只會影響swit140 這個程序將在屏幕上顯示數字1到10共100次，每當編譯程序碰到break語句，控制就回到for循環的外層。 這個程序將在屏幕上顯示數字1到10共100次，每當編譯程序141continue語句

continue語句的形式為： continue;continue語句被稱為繼續語句。該語句的功能是使本次循環提前結束，即跳過循環體中continue語句后面尚未執行的循環體語句，繼續進行下一次循環的條件判別。continue語句

continue語句的形式為：142例5.9輸出100以內能被9整除的數。#include<stdio.h>main() { intn; for(n=9;n<=100;n++) { if(n%9!=0)continue; printf(″%d″,n); }}

例5.9輸出100以內能被9整除的數。143 在本例中，對9~100的每一個數進行測試，如該數不能被9整除，即模運算不為0，則由continue語句轉去下一次循環，只有模運算為0時，才能執行后面的printf語句，輸出能被9整除的數。 在本例中，對9~100的每一個數進行測試，如該數不能被9整144例5.10顯示輸入的字符，如果按的是Esc鍵，則退出循環；如果按的是Enter鍵，則不做任何處理，繼續輸入下一個字符。 #include″conio.h″ main() { charch;for(;;) { ch=getch(); *字符輸入函數*/ if(ch==27)break; /*Esc鍵的ASCII碼為27*/

例5.10顯示輸入的字符，如果按的是Esc鍵，則退出循環145 if(ch==13)continue; /*按的是Enter鍵，跳過字符輸 出語句*/ putch(ch); /*顯示輸入的字符*/ } getch(); /*讓程序停一下，按任意鍵繼續*/ } if(ch==13)continue; 146說明： getch()和putch()的作用與getchar()和putchar()相似。不同的是： (1)getch()不顯示鍵盤輸入的字符。 (2)getchar()輸入字符時，要按Enter鍵，計算機才會響應。而用getch()時，輸入字符不需要回車。說明：147goto語句 goto語句被稱為無條件轉移語句. 它的一般形式為： goto標號； 執行goto語句使流程轉移到相應標號所在的語句，并從該語句繼續執行。語句標號用標識符表示，即以字母或下劃線開頭，由字母、數字和下劃線組成。 標號語句的形式是： 標號：語句goto語句148下面我們用goto語句來實現求平均成績的任務。 #include″stdio.h″ main() { floatscore,average=0; intn=0; scanf(″%f″,&score); /*輸入第一個學生的分數*/ if(score<0)gotoend; /*表達式為非0，轉移到end標號處*/ loop:average+=score; n++; scanf(″%f″,&score);下面我們用goto語句來實現求平均成績的任務。149if(score>=0) /*表示式為非0，轉移到loop標號處*/gotoloop;average=average/n; /*求平均成績average*/end:printf(″%6.2f″,average); /*輸出平均成績average,保留兩位小數*/}if(score>=0) /*表示式為非0，轉移到loop150 if(score>=0) /*表示式為非0，轉移到loop標號處*/ gotoloop; average=average/n; /*求平均成績average*/ end:printf(″%6.2f″,average); /*輸出平均成績average,保留兩位小數*/ } if(score>=0) 151 goto語句只能使流程在函數內轉移，不得轉移到該函數外。break語句只能終止循環層，需要從多重循環的內層一下轉移到最外層時，可以使用goto語句。 從上面使用goto語句進行循環的程序可以看出，goto語句使程序的結構性和可讀性都變差，要盡量避免使用goto語句。 goto語句只能使流程在函數內轉移，不得轉移到該函數外。b152§5.５循環的嵌套 在循環體語句中又包含有另一個完整的循環結構的形式，稱為循環的嵌套。嵌套在循環體內的循環體稱為內循環，外面的循環體稱為外循環。如果內循環體中又有嵌套的循環語句，則構成多重循環。While、do-while、for三種循環都可以互相嵌套。§5.５循環的嵌套 在循環體語句中又包含有另一個完整的循環153 例5.11輸出n×n個字符′*′。 分析： (1)n行′*′的輸出，可用下列循環控制： for(i=1;i<=n;i++) (2)每行n個′*′的輸出，可用下列循環語句實現： for(j=1;j<=n;j++) putchar(′*′); putchar(′\n′); 所以輸出n*n行“*”可用雙重循環語句實現如下：

例5.11輸出n×n個字符′*′。154 for(i=1,i<=n;i++) { for(j=1;j<=n;j++) putchar(′*′); /*輸出一行′*′*/ putchar(′\n′); /*換行*/