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1、,第六章,循环控制,本章要点,循环的基本概念 不同形式的循环控制 多重循环问题,主要内容,6.1 概述6.2 goto语句以及用goto语句构成循环6.3 用while语句实现循环6.4 用do-while语句实现循环6.5 用for 语句实现循环 6.6 循环的嵌套6.7 几种循环的比较6.8 break语句continue和语句6.9 程 序 举 例,6.1 概述,什么是循环？为什么要使用循环？,问题1：,问题2:求学生平均成绩 分数相加后除以课数,在许多问题中需要用到循环控制。循环结构是结构化程序设计的基本结构之一，它和顺序结构、选择结构共同作为各种复杂程序的基本构造单元。,6.2 go
2、to语句以及用goto语句构成循环1,goto语句为无条件转向语句，它的一般形式为 goto 语句标号；语句标号用标识符表示，它的定名规则与变量名相同，即由字母、数字和下划线组成，其第一个字符必须为字母或下划线。例如：goto label_1;合法;goto 123；不合法.,6.2 goto语句以及用goto语句构成循环,结构化程序设计方法主张限制使用goto语句，因为滥用goto语句将使程序流程无规律、可读性差.一般来说，可以有两种用途：(1)与if语句一起构成循环结构；(2)从循环体中跳转到循环体外。但是这种用法不符合结构化原则，一般不宜采用，只有在不得已时(例如能大大提高效率)才使用.
3、,例6.1 用if语句和goto语句构成循环，求1到100的和void main()int i，sum=0;i=1;loop:if(i=100)sum=sum+i;i+;goto loop;printf(%dn，sum);,说明：这里用的是“当型”循环结构，当满足“i=100”时执行花括弧内的循环体。,运行结果：5050,6.3 用while语句实现循环,while语句用来实现“当型”循环结构。一般形式：while(表达式)语句 当表达式为非0值时，执行while语句中的内嵌语句。其特点是:先判断表达式，后执行语句。,#include void main()int i，sum=0;i=1;wh
4、ile(i=100)sum=sum+i;i+;printf(%dn，sum);,说明：(1)循环体如果包含一个以上的语句，应该用花括弧括起来，以复合语句形式出现.(2)在循环体中应有使循环趋向于结束的语句。,运行结果：5050,例6.2 求1到100的和,6.3 用while语句实现循环,注意：循环体如果包含一个以上的语句，应该用花括弧括起来，以复合语句形式出现。在循环体中应有使循环趋向于结束的语句。如果无此语句，则i的值始终不改变，循环永不结束。,6.4 用do-while语句实现循环,do-while语句的特点:先执行循环体，然后判断循环条件是否成立。一般形式:do 循环体语句 while
5、(表达式)；,执行过程：先执行一次指定的循环体语句，然后判别表达式，当表达式的值为非零(“真”)时，返回重新执行循环体语句，如此反复，直到表达式的值等于0为止，此时循环结束。,#include void main()int i，sum=0;i=1;do sum=sum+i;i+;while(i=100);printf(%dn,sum)；,运行结果：5050,例6.3 求1到100的和,6.4 用do-while语句实现循环,while语句和用do-while语句的比较:在一般情况下，用while语句和用do-while语句处理同一问题时，若二者的循环体部分是一样的，它们的结果也一样。但是如果w
6、hile后面的表达式一开始就为假(0值)时，两种循环的结果是不同的。,(1)#include void main()int sum=0，i;scanf(“%d，,运行结果：1 sum=55 再运行一次：11sum=0,(2)#include void main()int sum=0，i;scanf(”%d，,运行结果：1 sum=55 再运行一次：11sum=11,说明：(1)当while后面的表达式的第一次的值为“真”时，两种循环得到的结果相同。否则，二者结果不相同。,例6.4 while和do-while循环的比较,6.5 用for 语句实现循环,C语言中的for语句使用最为灵活，不仅可以
7、用于循环次数已经确定的情况，而且可以用于循环次数不确定而只给出循环结束条件的情况，它完全可以代替while语句。一般形式:for(表达式1；表达式2；表达式3)语句,6.5 用for 语句实现循环,for语句的执行过程：(1)先求解表达式1。(2)求解表达式2，若其值为真(值为非0)，则执 行for语句中指定的内嵌语句，然后执行下 面第(3)步。若为假(值为0)，则结束循环，转到第(5)步。(3)求解表达式3。(4)转回上面第(2)步骤继续执行。(5)循环结束，执行for语句下面的一个语句,6.5 用for 语句实现循环,循环初始条件,循环控制条件,循环体,for语句等价于下列语句：表达式1；
8、while（表达式2）语句；表达式3；,6.5 用for 语句实现循环,for语句最简单的应用形式也就是最易理解的如下形式：for(循环变量赋初值；循环条件；循环变量增值),例如:for(i=1;i=100;i+)sum=sum+i;,它相当于以下语句：i=1;while(i=100)sum=sum+i;i+;,显然，用for语句简单、方便。,6.5 用for 语句实现循环,说明：(1)for语句的一般形式中的“表达式1”可以省略，此时应在for语句之前给循环变量赋初值。注意省略表达式1时，其后的分号不能省略。如 for(；i=100;i+)sum=sum+i;执行时，跳过“求解表达式1”这一
9、步，其他不变。,6.5 用for 语句实现循环,说明：(2)如果表达式2省略，即不判断循环条件，循环无终止地进行下去。也就是认为表达式2始终为真。例如：for(i=1;i+)sum=sum+i;表达式1是一个赋值表达式，表达式2空缺。它相当于：i=1;while(1)sum=sum+1;i+;,6.5 用for 语句实现循环,说明：(3)表达式3也可以省略，但此时程序设计者应另外设法保证循环能正常结束。如：for(i=1;i=100;)sum=sum+i;i+;在上面的for语句中只有表达式1和表达式2，而没有表达式3。i+的操作不放在for语句的表达式3的位置处，而作为循环体的一部分，效果是
10、一样的，都能使循环正常结束。,6.5 用for 语句实现循环,说明：(4)可以省略表达式1和表达式3，只有表达式2，即只给循环条件。如：for(;i=100;)while(i=100)sum=sum+i;相当于 sum=sum+i;i+;i+;在这种情况下，完全等同于while语句。可见for语句比while语句功能强，除了可以给出循环条件外，还可以赋初值，使循环变量自动增值等。,6.5 用for 语句实现循环,说明：(5)3个表达式都可省略，如：for(;)语句 相当于 while(1)语句 即不设初值，不判断条件(认为表达式2为真值)，循环变量不增值。无终止地执行循环体。,6.5 用for
11、 语句实现循环,说明：(6)表达式1可以是设置循环变量初值的赋值表达式，也可以是与循环变量无关的其他表达式。如:for(sum=0;i=100;i+)sum=sum+i;表达式3也可以是与循环控制无关的任意表达式。,6.5 用for 语句实现循环,说明：表达式1和表达式3可以是一个简单的表达式，也可以是逗号表达式，即包含一个以上的简单表达式，中间用逗号间隔。如：for(sum=0，i=1;i=100;i+)sum=sum+i;或 for(i=0，j=100;i=j;i+，j-)k=i+j；表达式1和表达式3都是逗号表达式，各包含两个赋值表达式，即同时设两个初值，使两个变量增值.,6.5 用fo
12、r 语句实现循环,说明：在逗号表达式内按自左至右顺序求解，整个逗号表达式的值为其中最右边的表达式的值。如:for(i=1;i=100;i+，i+)sum=sum+i;相当于 for(i=1;i=100;i=i+2)sum=sum+i;,6.5 用for 语句实现循环,说明：(7)表达式一般是关系表达式(如i=100)或逻辑表达式(如ab&xy)，但也可以是数值表达式或字符表达 式，只要其值为非零，就执行循环体。,6.5 用for 语句实现循环,说明：for(i=0;(c=getchar()!=n;i+=c);在表达式2中先从终端接收一个字符赋给c，然后判断此赋值表达式的值是否不等于n(换行符)
13、，如果不等于n，就执行循环体。注意：此for语句的循环体为空语句，把本来要在循环体内处理的内容放在表达式3中，作用是一样的。可见for语句功能强，可以在表达式中完成本来应在循环体内完成的操作。,6.5 用for 语句实现循环,说明：for(;(c=getchar()!=n;)printf(%c，c);for语句中只有表达式2，而无表达式1和表达式3。其作用是每读入一个字符后立即输出该字符，直到输入一个“换行”为止。请注意，从终端键盘向计算机输入时，是在按Enter键以后才将一批数据一起送到内存缓冲区中去的。,运行情况：Computer(输入)Computer(输出)而不是Ccoommppuut
14、teerr,6.5 用for 语句实现循环,注意:C语言中的for语句比其他语言(如BASIC，PASCAL)中的FOR语句功能强得多。可以把循环体和一些与循环控制无关的操作也作为表达式1或表达式3出现，这样程序可以短小简洁。但过分地利用这一特点会使for语句显得杂乱，可读性降低，最好不要把与循环控制无关的内容放到for语句中。,6.6循环的嵌套,一个循环体内又包含另一个完整的循环结构 称为循环的嵌套。内嵌的循环中还可以嵌套 循环，这就是多层循环。三种循环(while循环、do-while循环和for循 环)可以互相嵌套。,6.6循环的嵌套,下面几种都是合法的形式：(1)while()(2)d
15、o(3)for(;)while()do for(;)while();while();,6.6循环的嵌套,(4)while()(5)for(;)(6)do do while()for(;)while()while(),6.7几种循环的比较,(1)四种循环都可以用来处理同一问题，一般情况下它们可以互相代替。但一般不提倡用goto型循环。(2)在while循环和do-while循环中，只在while后面的括号内指定循环条件，因此为了使循环能正常结束，应在循环体中包含使循环趋于结束的语句(如i+，或i=i+1等)。,6.7几种循环的比较,for循环可以在表达式3中包含使循环趋于结束的操作，甚至可以将循
16、环体中的操作全部放到表达式3中。因此for语句的功能更强，凡用while循环能完成的，用for循环都能实现。(3)用while和do-while循环时，循环变量初始化的操作应在while和do-while语句之前完成。而for语句可以在表达式1中实现循环变量的初始化。,6.7几种循环的比较,(4)while循环、do-while循环和for循环，可以用break语句跳出循环，用continue语句结束本次循环(break语句和continue语句见下节)。而对用goto语句和if语句构成的循环，不能用break语句和continue语句进行控制.,6.8 break语句和continue语句,
17、6.8.1 break语句 break语句可以用来从循环体内跳出循环体，即提前结束循环，接着执行循环下面的语句 一般形式：break;注意:break语句不能用于循环语句和switch语句之外的任何其他语句中。,6.8 break语句和continue语句,例:#include“stdio.h”Void main()float pi=3.14159;for(r=1;r100)break;printf(r=%f,area=%fn，r,area);,程序的作用是计算r=1到r=10时的圆面积，直到面积area大于100为止。从上面的for循环可以看到：当area100时，执行break语句，提前结
18、束循环，即不再继续执行其余的几次循环。,6.8 break语句和continue语句,6.8.2 continue语句 作用为结束本次循环，即跳过循环体中下面尚未执行的语句，接着进行下一次是否执行循环的判定.一般形式：continue;,6.8 break语句和continue语句,continue语句和break语句的区别 continue语句只结束本次循环，而不是终止整个循环的执行。,while(表达式1)if(表达式2)continue;,6.8 break语句和continue语句,continue语句和break语句的区别 break语句则是结束整个循环过程，不再判断执行循环的条件是
19、否成立。,while(表达式1)if(表达式2)break;,例6.5 把100200之间的不能被3整除的数输出。#include void main()int n;for(n=100;n=200;n+)if(n%3=0)continue;printf(%d，n);,说明：当n能被3整除时，执行continue语句，结束本次循环(即跳过printf函数语句)，只有n不能被3整除时才执行printf函数。,6.9 程 序 举 例,例6.6 用/41-1/3+1/5-1/7+公式求的近似值，直到某一项的绝对值小于10-6为止。N-S结构化流程图表示算法,例6.6 求pi的近似值#include#i
20、nclude void main()int s;float n，t，pi;t=1；pi=0;n=1.0;s=1;while(fabs(t)1e-6)pi=pi+t;n=n+2;s=-s;t=s/n;pi=pi*4;printf(pi=%10.6fn，pi);,运行结果：pi=3.141594,6.9 程 序 举 例,例6.7 求Fibonacci数列前40个数。这个数列有如下特点：第1，2两个数为1，1。从第3个数开始，该数是其前面两个数之和。即:F(1)=1(n=1)F(2)=1(n=2)F(n)=F(n-1)+F(n-2)(n3)这是一个有趣的古典数学问题：有一对兔子，从出生后第3个月起每
21、个月都生一对兔子。小兔子长到第3个月后每个月又生一对兔子。假设所有兔子都不死，问每个月的兔子总数为多少？算法如图所示:,例6.7求Fibonacci数列前40个数。#include void main()long int f1，f2;int i;f1=1;f2=1;for(i=1;i=20;i+)printf(%12ld%12ld，f1，f2);if(i%2=0)printf(n);f1=f1+f2;f2=f2+f1;,运行结果：1 1 2 3 5 8 13 21 34 55 89 144 233 377 610 987 1597 2584 4181 6765 10946 17711 2865
22、7 46368 75025 121393 196418 317811 514229 832040 1346269 2178309 3524578 57022887 9227465 14930352 24157817 39088169 63245986 102334155,6.9 程 序 举 例,例6.8 判断m是否素数。算法思想:让m被2到m1/2除，如果m能被2m1/2之中任何一个整数整除，则提前结束循环，此时i必然小于或等于k(即m1/2)；如果m不能被2k(即m1/2)之间的任一整数整除，则在完成最后一次循环后，i还要加1，因此i=k+1，然后才终止循环。在循环之后判别i的值是否大于或等
23、于k+1，若是，则表明未曾被2k之间任一整数整除过，因此输出“是素数”。如图所示:,例6.8判断m是否素数。#include#include void main()int m，i，k;scanf(%d，,运行结果：1717 is a prime number,例6.9 求100200间的全部素数。在例6.8的基础上，对本题用一个嵌套的for循环即可处理。#include#include void main()int m，k，i，n=0;for(m=101;m=k+1)printf(%d，m);n=n+1;if(n%10=0)printf(n);printf(n);,运行结果：101 103 1
24、07 109 113 127 131 137 139 149 151 157 163 167 173 179 181 191 193 197 199,6.9 程 序 举 例,例6.10 译密码。为使电文保密，往往按一定规律将其转换成密码，收报人再按约定的规律将其译回原文。例如:可以按以下规律将电文变成密码：将字母A变成字母E，a变成e，即变成其后的第4个字母，W变成A，X变成B，Y变成C，Z变成D。素数。如图所示,例6.10输入一行字符，要求输出其相应的密码#include void main()char c;while(c=getchar()!=n)if(c=a,运行结果：China!Glmre!,
