第4章循環結構

C語言程序設計循環結構是指在給定條件（或表達式）成立時，反復執行某些程序語句或某個程序段，反復執行的程序段稱為循環體。C語言提供的三種循環語句（for語句、while語句和do…while語句）實現循環結構。主要內容

while循環

1do…while循環

2while語句和用do-while語句的比較

3for循環

45循環嵌套

4.1while循環問題：顯示“我要學C編程”5遍.分析程序1程序24while語句的一般形式while(表達式)

語句塊1;注意：控制循環的三個表達式執行過程：先判斷表達式的值，當表達式的值為真時，執行循環體一次，再判斷表達式的值，并重復上述操作過程，直到表達式的值為假時才結束循環，然后轉去執行循環的后繼語句。

5

4.1while循環

問題：顯示整數：1、3、5、7、...、15分析與設計

i=13=1+2i=i+25=3+2i=i+27=5+2i=i+2............15=13+2i=i+26

4.2do…while循環

問題：求和1+2+3+...+100，并輸出。4.2.1分析與設計sum=0i=1sum=sum+1sum=sum+ii++sum=sum+2sum=sum+ii++sum=sum+3sum=sum+ii++......sum=sum+100sum=sum+ii++#include"stdio.h"voidmain(){inti=1,sum=0;do

{

sum=sum+i;

++i;

}while(i<=100);printf("sum=%d\n",sum);}84.1.3實戰演練1．譯密碼。為使電文保密，往往按一定規律將其轉換成密碼，收報人再按約定的規律將其譯回原文。可以按以下的規律將電文變成密碼：將字母A變成字母E，a變成e，即變成其后的第4個字母，W變成A，X變成B，Y變成C，Z變成D。字母按上述規律轉換，非字母字符不變。2．計算1～20之間偶數之和。9

4.2.2do-while循環

do-while語句的一般形式為:

do

語句；while(表達式)；執行過程：先執行一次指定的循環體語句，然后判別表達式，當表達式的值為非零(“真”)時，返回重新執行循環體語句，如此反復，直到表達式的值等于0為止，此時循環結束。

10例

輸入一個正整數，將其逆序輸出。例如，輸入12345，輸出54321。.12345/10=1234

分析：為了實現逆序輸出一個正整數，需要把該數按逆序拆開，然后輸出。在循環中要每次分離一位，分離方法是對10求余數。設x=12345，從低位開始分離，12345%10==5，為了能繼續使用求余運算分離下一位，需要改變x的值為12345/10==1234。重復上述操作：

1234%10==4；

1234/10==123；

123%10==3；

123/10==12；

12%10==2；

12/10==1；

1%10==1；

1/10==0；11當x最后變成0時，處理過程結束。經過歸納得到：（1）重復以下步驟：①x%10，分離一位。②x=x/10，為下一次分離做準備。（2）直到x==0循環結束。#include"stdio.h"voidmain(){intx;printf("輸入x：");scanf("%d",&x);/*循環開始，循環執行的條件為x!=0*/do{printf("%d",x%10);x=x/10;/*每次循環x/10*/}while(x!=0);}12

4.2.3while和do-while語句的比較

一般情況下，用while語句和用do-while語句處理同一問題時，若二者的循環體部分是一樣的，它們的結果也一樣。但是如果while后面的表達式一開始就為假(0值)時，兩種循環的結果是不同的。

13voidmain(){intsum=0,i;printf("請輸入i：");scanf("%d",&i);while(i<=10){sum=sum+i;i++;}printf("sum=%d\n",sum);}運行結果如下：請輸入i：1/*用戶輸入*/sum=55請輸入i：11/*用戶輸入*/sum=0voidmain(){intsum=0,i;printf("請輸入i：");scanf("%d",&i);do{sum=sum+i;i++;}while(i<=10);printf("sum=%d\n",sum);}運行結果如下：請輸入i：1/*用戶輸入*/sum=55請輸入i：11/*用戶輸入*/sum=11從兩段程序的運行結果可以看出：當輸入i=1時，sum=55，while語句和用do-while語句的運行結果相同；但當輸入i=11時，也就是當第一次執行循環就不滿足循環條件，while語句和用do-while語句的運行結果不同，因此對于do-while語句，先執行循環體，再判斷是否滿足循環條件，即不管是否滿足循環條件均執行一次循環體。15例

用格里高利公式求圓周率的近似值，要求精確到最后一項的絕對值小于10-4。分析：這是一個求累加和的問題。循環的算式為：sum=sum+第i項。第i項用變量item表示。本題沒有顯式地給出循環次數，只是提出了精度要求。在反復計算累加的過程中，一旦某一項的絕對值小于10-4（即|item|<10-4），就達到了給定的精度，計算終止。這說明精度要求實際上給出了循環的結束條件，還需要將其轉換為循環條件|item|≥10-4，換句話說，當|item|≥10-4時，循環累加item的值，直到|item|<10-4為止。16#include<stdio.h>main(){intflag=1,denominator=1;floatitem=1.0,pi=0;while(fabs(item)>=0.0001){item=flag*1.0/denominator; pi=pi+item; flag=-flag; denominator=denominator+2;}pi=pi*4;printf("pi=%.4f\n",pi);}17

4.2.4實戰演練

1．統計一個整數的位數。從鍵盤輸入一個整數，統計該數的位數。例如，輸入12345，輸出5；輸入-99，輸出2。18

4.3for語句

問題：找出輸入的5個整型數中的最大值。4.3.1分析與設計如輸入數據：1，2，3，4，5方法是先設置第一個數為暫時最大，然后逐一比較和交換。

max<i,max=i19例

找最大數#include<stdio.h>main(){intmax,x,i;scanf(“%d”,&max);for(i=1;i<5;i++){scanf(“%d”,&x);if(x>max)max=x;}printf(“%d”,max);}20

4.3.2for循環

for語句的一般形式為：for(表達式1；表達式2；表達式3)語句；for(初始表達式；結束表達式；修改表達式)語句；

說明：表達式1：一般為賦值表達式，為循環控制變量賦初值。表達式2：一般為關系表達式或邏輯表達式，作為控制循環結束的條件。表達式3：一般為賦值表達式，為循環控制變量增量或減量。21for語句的執行過程(1)先求解表達式1。(2)求解表達式2，若其值為真(值為非0)，則執行for語句中指定的內嵌語句，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)步驟繼續執行。(5)循環結束，執行for語句下面的一個語句。22例

唱歌賽有7名評委評分.記分規則為：去掉一個最高分，去掉一個最低分，再算平均分。設按百分制計分，試設計一個算分程序。方法：求出總和、最高分、最低分，然后從總和減去最高分和最低分23#include<stdio.h>main(){inti,sum=0,score,max=0,min=0;for(i=1;i<=7;i++){printf("請輸入第%d個評委的分數：",i);scanf("%d",&score);if(score>max)max=score;if(score<min)min=score;sum=sum+score;}average=(sum-max-min)/(n-2);printf("最高分：%d,最低分：%d平均分：%d\n",max,min,average);}24

4.3.4實戰演練

1．馬克思手稿里有一道有趣的數學問題：有30個人，其中有男人、女人和小孩，在一家飯館吃飯共花了50先令：每個男人花3先令，每個女人花2先令，每個小孩花1先令，問男人、女人和小孩各有幾人？2．有一對兔子，從出生后第三個月起每個月都生一對小兔子，小兔子長到第三個月后每月又生一對小兔子，假如兔子都不死，問20個月內每個月的兔子總數為多少？3．輸入一批學生的成績，找出最高分。25

4.4循環嵌套

輸出由“*”組成的5行5列的矩形，如圖4-6所示。#include"stdio.h"voidmain(){

inti,j;

for(i=1;i<=5;i++)

{

for(j=1;j<=5;j++)

printf("*");

printf("\n");

}}27

4.4循環嵌套

在循環體內又包含另一個完整的循環結構稱為循環嵌套。內層循環中再包含其它循環結構，稱為多重循環嵌套。C語言中的三種循環語句（for、while、do…while）可以互相嵌套，構成所需的多重循環結構。注意：循環嵌套時，內層循環必須被完全包含于外層循環內，不允許循環結構交叉。for(;;){

…while(){

…

}

…}do{…for(;;){

…

}

…}while(){…do{

…

}while();…}for(;;){…for(;;){

…

}…}28例

打印由“*”組成的三角形。（圖形如程序的運行結果所示）分析：該程序要輸出5行，所以外層循環和例相同，但每行的列數不同。每行的列數比上一行多一個，符合外層循環i的變化規律，可寫為：for(i=1;j<=i;j++)，完整的程序如下：#include"stdio.h"voidmain(){

inti,j;

for(i=1;i<=5;i++)

{

for(j=1;j<=i;j++)

printf("*");

printf("\n");}}雙重循環的執行過程i=1時j=1輸出1個*并換行i=2時j=1,2輸出2個*并換行i=3時j=1,2,3輸出3個*并換行i=4時j=1,2,3,4輸出4個*并換行i=5時j=1,2,3,4,5輸出5個*并換行29

4.4.4實戰演練

1．計算1！+2！+3！+…+100！。要求使用嵌套循環。2.三對情侶參加婚禮，三個新郎為A，B，C，三個新娘為X，Y，Z，有人不知道誰和誰結婚，于是詢問了六位新人中的三位，但聽到的回答是這樣的：A說他將和X結婚；X說他的未婚夫是C；C說他將和Z結婚，這人聽后知道他們在開玩笑，全是假話，請編程找出誰將和誰結婚。304.5break和continue語句從鍵盤上連續輸入字符，并統計出其中非字母字符的個數，輸入“*”程序結束。分析與設計：題目要求統計非字母字符個數，當輸入的字符為字母時，將不進行計數，因此要跳過count++;這一語句，開始下一輪的循環操作，用continue語句實現跳過循環體中continue后面的語句，直接開始下一次循環體的執行。判斷字符是否為字母的邏輯表達式為：ch>=’A’&&ch<=’Z’||ch>=’a’&&ch<=’z’。當輸入的字符為“*”時要結束程序的運行，因此用break語句跳出整個循環過程。#include"stdio.h"voidmain(){charch;intcount=0;while(1){ch=getchar();if(ch>=’A’&&ch<=’Z’||ch>=’a’&&ch<=’z’)continue;if(ch=='*')break;count++;}printf("count=%d\n",count);}32

4.5.2break語句

break語句的一般形式為：

break；執行過程：終止switch語句或循環語句的執行，跳出當前break所在的控制結構，轉去執行后繼語句。33例

計算s=1+2+3…+i，直到累加到s大于5000為止，并給出s和i的值。#include"stdio.h"voidmain(){inti=1,s=0;while(1){s=s+i;if(s>5000)break;i++;}printf("s=%d,i=%d",s,i);}34break語句的使用說明：只