循环结构程序设计.ppt

2023/3/24,1,第5章 循环结构程序设计,学习目标,理解循环结构的概念。掌握如何用while语句构成循环结构。掌握如何用do-while语句构成循环结构。熟练掌握如何用for语句构成循环结构。掌握循环结构的嵌套使用。理解break和continue语句应用于循环体。,2023/3/24,2,引言循环是一种对同一程序段有规律的重复。被重复执行的部分叫循环体。循环结构的构成：用while语句 用do-while语句 用for语句 用if语句和goto语句（非结构化，不提倡）此外，在结构化循环语句的循环体中还可以包含break和continue语句,2023/3/24,3,while语句,while语句格式：while(条件表达式)SS是循环体，往往是一个复合语句当条件满足则继续循环特点是：先判断后执行特殊情况：开始时条件不满足就不进入循环；条件永远满足则永远循环（死循环）,2023/3/24,4,真(非零),循环体,假(零),while语句流程图,2023/3/24,5,算法：S1：定义初始化变量。本程序需要三个变量，一个用来输入整数的n，一个i 用来表示求阶乘过程中数据从1到n的变化，还有一个fac用来保存计算阶乘的结果S2：输入n，需要考虑输入数据的合法性S3：计算n!，就是一个循环累乘求积的过程 n！=1*2*3*.（n-1）*n,【例5-1】用while语句求n!,2023/3/24,6,#include stdio.hvoid main()int n,i=1;long fac;printf(input an integer:);scanf(%d,/*此例改用后面的for循环语句更合理*/,输入：5 输出：5!=60,2023/3/24,7,#include stdio.h void main()float n;scanf(%f,/*继续输入*/,输入：1.2 7-3.5 9 0 输出：+-+,【例】输入一系列实数，判断其正负，当输入零时结束循环。,2023/3/24,8,#include stdio.h void main()char ch;int num=0;ch=getchar();while(ch!=n)num+;ch=getchar();printf(num=%dn,num);,输入：abcd 输出：num=4,【例】统计从键盘输入的一行字符的个数（以回车键作为输入结束标记）,2023/3/24,9,do-while语句,do-while语句格式：do S while(条件表达式)当条件满足则继续循环特点是：先执行后判断至少循环一次特殊情况：条件永远满足则死循环,2023/3/24,10,do-while语句流程图,2023/3/24,11,void main()int n,i=1;long fac;scanf(%d,/*此例改用后面的for循环语句更合理*/,输入：5 输出：5!=60,【例5-2】用do-while语句求n!,2023/3/24,12,【例】输入一系列整数求和，直到输入的整数是零为止。void main()int n,s=0;/*累加器初始化*/do scanf(%d,输入：8 6 4 2 0 9 7 输出：s=20,2023/3/24,13,【例】用二分法求下面方程在0,1的近似解 x3+1.1x2+0.9x-1.4=0 令f(x)=x3+1.1x2+0.9x-1.4。因f(0)0，且f(x)0(x0,1)，故f(x)为单调递增函数，故在 0,1间方程有一根。又f(x)0(x0,1)，得下图 设a=0，b=1，为两端点，循环做：求a与b的中点送x，判断若f(x)0，则b=x，即产生新右端点；否则a=x，即产生新左端点；经多次循环后，得到的x即为所求。,2023/3/24,14,void main()float a=0.0,b=1.0,x;do x=(a+b)/2;if(f(x)0.0)b=x;else a=x;while(fabs(f(x)1e-6);printf(x=%fn,x);,程序如下：#includemath.h#includestdio.hfloat f(float x)return(x*x*x+1.1*x*x+0.9*x-1.4);,输出：x=0.670657,2023/3/24,15,for语句,for语句格式：for(表达式1；表达式2；表达式3)S 先计算初始化表达式1 若条件表达式2为真则执行S，否则结束循环 执行S之后，计算修正表达式3 重新执行 循环结束则执行for之后的语句,初始化表达式,条件表达式,修正表达式,2023/3/24,16,for语句流程图,2023/3/24,17,【例】用for语句改写【例5-1】for(fac=1,i=1;i=n;i+)fac*=i;它相当于以下语句：fac=1;i=1;/*相当于表达式1*/while(i=n)/*相当于表达式2*/fac*=i;i+;/*相当于表达式3*/,2023/3/24,18,【例】求1!+2!+3!+20!#include stdio.h void main()int i;float s=0.,t=1.;for(i=1;i=20;i+)t*=i;s+=t;printf(1!+2!+3!+20!=%-20.0fn,s);,输出：1!+2!+3!+20!=2561327455189073920,2023/3/24,19,【例】求和：1-1/2+1/3-1/4+-1/100 void main()float sum,t;int sign=1,i;/*sign为正负1*/for(i=1,sum=0;i=100;i+)t=sign*1./i;sum+=t;sign=-sign;printf(sum=%fn,sum);,输出：sum=0.688172,2023/3/24,20,for语句中表达式省略的几种情况：,（1）for语句一般形式中的“表达式1”可以省略 如：fac=1;i=1;for(;i=n;i+)fac*=i;,（2）表达式2省略，即不判断循环条件，循环会无终止地进行下去，所以此时循环体中要保证循环能正常结束 如：for(fac=1,i=1;i+)if(in)break;fac*=i;,2023/3/24,21,（3）表达式3也可以省略，同样，此时循环体中要保证循环能正常结束 如：for(fac=1,i=1;i=n;)fac*=i;i+;,(4)可以省略表达式1和表达式3，只有表达式2 如：fac=1;i=1;for(;i=n;)fac*=i;i+;,2023/3/24,22,（5）三个表达式都可省略，同样此时循环体中要保证循环能正常结束 如：fac=1;i=1;相当于 for(;)if(in)break;fac*=i;i+;,（6）循环体可以是空语句 如：for(fac=1,i=1;i=n;fac*=i,i+);,fac=1,i=1;while(1)if(in)break;fac*=i;i+;,2023/3/24,23,continue语句的使用continue语句的作用是结束本次循环，即跳过本次循环体中continue 语句之后的语句，转入下一次循环条件的判断，决定下次循环是否继续执行在while和do-while循环中，continue语句使得流程直接跳到循环控制条件的测试部分在for循环中，遇到continue后，跳过循环体中余下的语句，而转去对for语句中的“表达式3”求值，然后进行“表达式2”的条件测试，最后根据“表达式2”的值来决定for循环是否执行。,2023/3/24,24,break语句的使用break语句只能使用在循环体和switch语句内用break语句可以使程序执行流程跳出switch语句体，从而构成多分支选择结构break出现在循环体中时，用于结束当前循环，跳出break所在的循环结构break语句是完全从循环中跳出，而continue语句只结束本次循环,2023/3/24,25,【例5-3】找出1100之间的前10个偶数 void main()int n=0,count=0;while(n100)n+;if(count=10)break;/*判断是否满10个*/if(n%2!=0)/*判断是否奇数*/continue;/*若是奇数则重新循环*/printf(%d,n);/*打印偶数*/count+;/*统计偶数个数*/*此例改用for循环语句更合理*/,输出：2 4 6 8 10 12 14 16 18 20,2023/3/24,26,【例】输入10个正整数（非正整数则无效）求和 void main()int a,i=0,s=0;for(;)/*用for(i=s=0;)更合理*/scanf(%d,输入：1 2 3-1 4 5 6-2-4 7 8 9 10 输出：sum=55,2023/3/24,27,循环的嵌套,一个循环体内又包含另一个循环语句，称为循环的嵌套循环可以多重嵌套，如两重循环、三重循环、甚至四重循环三种不同循环语句可以互相嵌套执行时，整个内循环循环完后外循环才前进一步，内循环又从头循环循环中若执行break，则只能跳出该层循环,2023/3/24,28,循环嵌套时正确和错误的逻辑关系,2023/3/24,29,【例】输出由数字1、2、3、4、5组成的所有不重复数码的三位十进制整数#includestdio.h if(i!=jk+)/*共得到60个数*/,2023/3/24,30,【例5-4】打印九九乘法表#includevoid main()int i,j;for(i=1;i=9;i+)for(j=1;j=i;j+)printf(%d*%d=%-4d,j,i,i*j);printf(n);,输出：1*1=1 1*2=2 2*2=4 1*3=3 2*3=6 3*3=9,2023/3/24,31,【例5-6】判断一个正整数是否为素数void main()int x,k;int flag=1;/*设立标志*/scanf(%d,输入：6 输出：6 is not a prime.,应用举例,2023/3/24,32,【例5-7】求Fibonacci序列前n个数 1，1，2，3，5，8，13，21 其规律为：f1=f2=1 fn=fn-1+fn-2 用循环移位算法：其循环体为：f1 f2 f3 f3=f1+f2;1+1 2 f1=f2;1+2 3 f2=f3;2+3 5 程序见下页：,2023/3/24,33,void main()int n,i;long f1=1,f2=1,f3;scanf(%d,输入：11 输出：1 1 2 3 5 8 13 2134 55 89,2023/3/24,34,【例】将180分成4整数之和，第一数加5、第二数减5、第三数乘5、第四数除以5，其值均相等，问原来从180分出的4个整数各是什么?一个有疑问的算法：（请改进之！）for i:1180 做/*130*/for j:1180 做/*140*/for k:1180 做/*17*/m=180-i-j-k;w=i+5;x=j-5;y=k*5;z=m/5;若 w=x且x=y且y=z 则 输出 i,j,k,m,2023/3/24,35,【例】将180分成4整数之和，第一数加5、第二数减5、第三数乘5、第四数除以5，其值均相等，问原来从180分出的4个整数各是什么?一个改进的最优算法（逆向思维）：for t:730 做 i=t-5;j=t+5;k=t/5;m=t*5;若 i+j+k+m=180 则 输出 i,j,k,m/*得出t=25*/,输出：i=20 j=30 k=5 m=125,2023/3/24,36,【例之一】利用公式/4=1-1/3+1/5-1/7+求的近似值(法1.用while结构)s=1;n=1.0;pi=0.0;t=1.0;/*s控制正负变化*/while(fabs(t)=1e-6)/*若通项不接近0*/t=s/n;/*计算通项*/pi=pi+t;/*累加器求和*/n=n+2;/*预算下次分母*/s=-s;/*变正负1*/pi=4*pi;,输出：pi=3.141598,2023/3/24,37,【例之二】(法2.用do.while结构)s=1;n=1.0;pi=0.0;/*不必t=1.0;*/do t=s/n;pi=pi+t;n=n+2;s=-s;while(fabs(t)=1e-6);pi=4*pi;,输出：pi=3.141598,2023/3/24,38,【例之三】(法3.若循环次数固定，用for结构)s=1;n=1.0;pi=0.0;for(i=1L;i=100000L;i+)t=s/n;pi=pi+t;n=2.*i+1;s=-s;pi=4*pi;printf(“pi=%fn”,pi);,输出：pi=3.141586,2023/3/24,39,一些较有用的标准库函数介绍延时：delay(unsigned ms)dos.h清屏：clrscr(void)conio.h定位：gotoxy(int x,int y)conio.h模式：textmode(int n)conio.h前景色：textcolor(int n)conio.h 背景色：textbackground(int n)conio.h彩色显示：cprintf()conio.h,