第5章循環結構程序設計

C

語言程序設計

2023/4/202循環的基本概念不同形式的循環控制多重循環問題2023/4/203什么是循環？為什么要使用循環？？5.1循環的基本概念循環是有規律的重復操作。將復雜問題分解為簡單的操作過程，程序只對簡單過程描述，這些過程的多次重復就可完成對問題的求解。重復的頻繁性決定了循環在程序設計中必不可少！一、循環問題問題1：問題2：求學生平均成績分數相加后除以課程數做99次加法問題3：找出數集x中能同時被3和7整除的數

找數問題分解循環控制2023/4/2055.1循環的基本概念（續）二、循環結構循環結構有兩種形式：當型循環結構直到型循環結構循環體N條件Y當型循環直到型循環條件NY循環體先判斷后循環先循環后判斷入口出口區別？循環體中是一個過程，該過程的復雜程度取決于問題及對問題的分解2023/4/2065.1循環的基本概念（續）循環體N條件Y當型循環條件循環次數Y循環體？Y執行1Y執行3Y執行2N結束

循環體Y？循環體Y

？？N3次在循環入口處判斷當條件為真時執行循環2023/4/2075.1循環的基本概念（完）直到型循環在循環出口處判斷，當條件為真時繼續執行循環，直到條件為假時為止。條件NY循環體條件循環次數執行1Y

執行3Y

執行2N

結束

3次Y條件循環體Y條件循環體Y條件循環體Y

執行4條件循環體N4次循環至少執行一次2023/4/2085.2while循環控制語句一般格式while（表達式）

{語句組}

一般為關系表達式或邏輯表達式，也可以是C語言其他類型的合法表達式

用來控制循環體是否被執行稱為內嵌語句，可以是基本語句、控制語句，也可以是復合語句是循環重復執行的部分當條件為真時執行循環體2023/4/2010當表達式為真語句N-S結構圖NY流程圖表達式非0?語句循環控制條件循環體語句一般格式while（表達式）

{語句組}

2023/4/2011例如：【例5.1】編寫程序，求100個自然數的和即：

s=1+2+3+…+100

思路：尋找加數與求和的規律

加數i——從1變到100，每循環一次，使i增1，直到i的值超過100。i的初值設為1。求和——設變量

sum存放和，循環求sum=sum+i，直至i超過100。

2023/4/2013注意：如果while的(表達式)值為0，則循環體一次也不執行

(例如當i的初值=101)。在循環體中必須有使循環趨向結束的操作，否則循環將無限進行（死循環）。在循環體中，語句的先后位置必須符合邏輯，否則會影響運算結果。思考程序段的輸出？

……i=1;sum=0;while(i<=100){i++;sum=sum+i;}運行后，輸出：sum=5150原因是什么？

2023/4/2014注意（續）：總結：為了保證循環正常運行，應該特別注意：循環控制條件的描述

控制條件的初始狀態（初始值）

循環體內部對控制條件的影響2023/4/20155.3do-while語句語句一般格式do

{語句組}while（表達式）；

功能：先執行內嵌語句（循環體），之后計算表達式的值，不為0（邏輯真）時，再執行循環體并判斷條件，直到表達式的值為0結束循環，轉去執行while下面的語句。直到條件為假時結束循環2023/4/2017

voidmain(){intn=1,s=0,x;scanf("%d",&x);printf("s=%d\n",s);}求：流程圖n<=xs=s+nYn加1開始初始化n,s,x輸入xdo{s=s+n;n++;}

while(n<=x);dowhileN輸出s結束2023/4/2018/*ex1-1.C*/voidmain(){ints=0,x;scanf("%d",&x);

while(x<=10)

{s=s+x;x++;}printf("s=%d\n",s);}/*ex1.C*/voidmain(){ints=0,x;scanf("%d",&x);

do

{s=s+x;x++;}

while(x<=10);printf("s=%d\n",s);}例循環至少執行一次循環沒有被執行三、while與dowhile的比較輸出:s=12輸出:s=0如輸入為1和12，兩程序各輸出情況？輸入12時：2023/4/20195.4for語句語句一般格式for(表達式1;表達式2;表達式3)語句循環初始條件循環控制條件循環體1.求解表達式1;2.求解表達式2，值為真(非0)執行循環體，然后執行第3步；值為假(0)則結束循環，轉到第5步，3.求解表達式3;4.轉回第2步。5.循環結束，執行for語句下面的語句。

2023/4/2021for循環控制語句

for(e1;e2;e3)

e1、e2、e3均可缺少for(;n<100;n++)缺少e1,n應在循環之前賦初值

for(n=0;;n++)缺少e2,造成死循環for(n=0;n<100;)缺少e3,n增量應在循環體內進行for(;;)缺少e1,e2,e3，死循環！for(;n<100;)缺少e1,e3分號始終不能缺少！討論可結合跳轉語句使用，一般情況下不使用2023/4/2022for循環控制語句for(初值;判斷;增量)語句；for(初值;判斷;增量)

{復合語句;}for(初值;判斷;增量)；2.e1和e3可是與初值、增量無關的逗號表達式for(s=0,n=1;n<=100;s=s+n,printf(“%d”,s))n++;for(s=0;n<100;s=s+n,n++){printf(“%d”,s);}求累加和n的初值在for之前完成增量在for之外完成for語句的形式：2023/4/2023for循環控制語句voidmain(){intn=1,s=0,x;scanf("%d",&x);for(;n<=x;n++)s=s+n;printf("s=%d\n",s);}while(n<=x){s=s+n;n++;}voidmain(){intn,s,x;scanf("%d",&x);

for(n=1,s=0;n<=x;n++)

s=s+n;printf("s=%d\n",s);}例缺少e1賦初值語句

2023/4/20255.5循環結構中的跳轉語句有如下三種語句實現跳轉：continue語句break語句goto語句功能：在循環語句的循環體中使用，可以進行循環的流程控制2023/4/2026后續語句…continue;

…YN表達式?后續語句…continue;…表達式?YN5.5.1continue語句及應用功能：中斷循環體的本次執行（即跳過循環體中尚未執行的語句），立即開始執行下一次循環。while語句do-while語句后續語句計算表達式3計算表達式1…continue;…表達式2?YNfor語句2023/4/2029算法和程序#include"stdio.h"voidmain(){intn,j=0;for(n=100;n<=200;n++){if(n%7!=0)continue; printf("%6d",n);

j++;

if(j%10==0)printf("\n");

}printf("\nj=%d\n",j);}2023/4/2030后續語句…break;…YN表達式?后續語句…break;…表達式?YN5.5.2循環中break的應用功能：利用break語句能夠強迫終止本層循環，轉到后續語句執行。while語句do-while語句后續語句計算表達式3計算表達式1…break;…表達式2?YNfor語句2023/4/2031例如：⑴intx,n=0,s=0;while(n<10){scanf("%d",&x);

if(x<0)break;s+=x;n++;};⑵intx,n=0,s=0;do{scanf("%d",&x);

if(x<0)break;s+=x;n++;}while(n<10);⑶for(n=0,s=0;n<10;n++){scanf("%d",&x);

if(x<0)break;s+=x;}2023/4/20325.6循環的嵌套如果循環語句的循環體內又包含了另一條循環語句，則稱為循環的嵌套例如：

#include<stdio.h>voidmain(){inti,j;

for(i=1;i<10;i++)for(j=1;j<=i;j++)printf((j==i)?"%4d\n":"%4d",i*j);

}外循環語句內循環語句2023/4/2033注意：while、do-while、for循環語句可以并列，也可以相互嵌套，但要層次清楚，不能出現交叉。多重循環程序執行時，外層循環每執行一次，內層循環都需要循環執行多次。例如：for(a=1;a<=10;a++){for(b=0;b<=5;b++)

……}外循環執行了10次，每次外循環中內循環執行6次循環正常結束時，內循環執行了10×6=60次2023/4/2034

5.7循環結構程序設計【例5.5】按每行輸出5個數的形式輸出Fibonacci數列的前20項

。Fibonacci數列的前幾項是：1、1、2、3、5、8、13、21、34、…。此數列的變化規律是：1（n=1）1（n=2）fn-1+fn-2（n>2）fn=思路：設變量f1、f2和f3，并為f1和f2賦初值1，令f3=f1+f2得到第3項；將f1←f2，f2←f3，再求f3=f1+f2得到第4項；依此類推求第5項、第6項…這是一種遞推算法應采用循環實現2023/4/2035算法和程序#include"stdio.h"#defineN20voidmain(){inti,f1,f2,f3;f1=f2=1;printf("\n%8d%8d",f1,f2);for(i=3;i<=N;i++)

{f3=f1+f2;f1=f2;f2=f3;printf("%8d",f3);

if(i%5==0)printf("\n");

}

}f1=1，f2=1并輸出for(i=3;i<=20;i++)f3=f2+f1f1=f2，f2=f3

輸出f3

輸出5個數

TF

換行2023/4/2036舉例【例5.6】判斷輸入的某個數m是否為素數。若是素數，輸出“YES”，若不是，輸出“NO”。

思路：素數是指只能被1和它本身整除的數，如5、7、11、17、…等。

分別用2、3、…，m-1嘗試能否整除整數m。如果m能被某個數整除，則m就不是素數。這是一種窮舉算法設除數為j，從2循環到m-12023/4/2037算法和程序：#include"math.h"voidmain(){intj,m,k;printf("Enteranintegernumber:");scanf("%d",&m);for(j=2;j<=m-1;j++)

if(m%j==0)break;printf("%d",m);if(j>=m)printf("YES\n");elseprintf("NO\n");}

輸入一個數mfor(j=2;j<=m-1;j++)m%j==0TF

退出循環

j>=mTF輸出"YES“輸出"NO"2023/4/2038舉例【例5.7】編程序求2～10000以內的完全數。

完全數：一個數的因子（除了這個數本身）之和等于該數本身。思路：設定i從2變到10000，對每個i找到其因子和s；判定i==s？若相等，則i為完全數，否則不是。

例如：6的因子是1、2、3，因子和1+2+3＝6因此6是完全數使用窮舉算法用雙層循環實現2023/4/2039算法和程序：#include"stdio.h"voidmain(){inti,j,s;

for(i=2;i<=10000;i++)

{s=0;

for(j=1;j<i;j++)if(i%j==0)s+=j;if(i==s)printf("%6d\n",s);

}}for(i=2;i<=10000;i++)s=0for(j=1;j<i;j++)i%j==0TFs=s+j