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1、第5章 循环结构,本章要点:5.1 while语句和用while语句构成的循环结构5.2 do-while语句和用do-while语句构成的循环结构5.3 for语句和用for语句构成的循环结构5.4 循环结构的嵌套5.5 break和continue语句在循环体中的作用5.6 程序举例,5.1.1 while循环的一般形式,由while语句构成的循环也称“当”循环，While语句的一般形式为：While（表达式）循环语句；以下是几点说明：1while是C语言的关键字。2while后的表达式，可以是C语言中任意合法的表达式，通常为关系表达式或逻辑表达式，但也可以是其他运算表达式。当表达式的值为
2、零时，表示条件为假；非零时，表示条件为真。,3循环体可以是一条简单可执行语句，也可以是复合语句。4如果第一次计算时表达式的值就为0，则循环语句一次也不被执行，流程直接跳过While语句，执行下一条语句。重点提示：while型循环语句中循环体的执行次数可以从0到无穷。若第一次计算表达式的值为0，则循环体执行0次；若表达式恒为真，则陷入死循环。,5.1.2 while循环的执行过程while循环的执行过程是：计算while后表达式的值，当值为非零时，执行循环体中的语句；当值为零时，退出while循环。,注意:进入while循环后，一定要有能使此表达式的值变为0的操作，否则，循环将会无限制的进行下去
3、，即进入死循环。在程序设计中，这个是不允许出现的。例如：计算1+2+3+100。main()int i,sum=0;i=1;while(i=100)sum+=i;i+;printf(dn,sum);程序运行结果为：5050,（1）循环语句中“sum+=i”相当于“sum=sum+i”，建议读者采用前一种写法，因为它不仅比后一种写法编码短，而且更能体现C语言的特色。（2）注意，在循环体中应有使循环趋于结束的语句。例如，本例中的“i+;”，每循环一次i的值就增加1，当i100时，循环条件就不满足，循环到此结束。如果无此语句，则i的值一直不变，循环永不结束，这就称为“死循环”。在程序设计中，是不允许
4、死循环出现的。重点提示：在循环体中应有使循环趋于结束的语句。在程序设计中，是不允许死循环出现的。,5.2 do-while语句和用do-while语句构成的循环结构5.2.1 do-while语句构成的循环结构 do-while是另一种循环结构，它的一般形式为：do 循环语句；while（表达式）；,以下是几点说明：1do是C语言的关键字，必须和while联合使用。2在while（表达式）后的分号“；”不可丢，它表示do-while语句的结束。3while后括号中的表达式可以是任意合法的表达式，由它来控制循环是否执行。4do-while之间的循环体可以是一条可执行语句也可以是由“”构成的符合语
5、句。,5.2.2 do-while循环的执行过程do-while语句的执行过程是：先执行一次指定的循环语句，然后判断表达式的值，若表达式的值为非0，再返回重新执行循环语句，如此重复，直到表达式的值为0时才跳出循环语句，执行下一条语句；若表达式的值为0，则不再返回重新执行循环语句，直接退出循环语句，执行下一条语句。如图5.1（b）所示。do while语句的特点是：先执行语句，后判断表达式的值。故do While语句又称“直到型”循环结构。由于是先执行后判断，因此do while语句的循环语句至少被执行一次。注意:while圆括号后面有一个分号“；”，书写时不能丢。,例如：用do while循环
6、结构来计算1+2+3+100。main()int i,sum=0;i=1;do sum+=i;i+;while(i=100);printf(dn,sum);程序运行结果为：5050,可以看出，此例的结果与上节的例程结果是完全相同的，也就是说，对同一问题既可以用while语句来处理，也可用do while语句来处理。在一般情况下，用while语句和do while语句处理同一问题时，若二者的循环体一样，运行结果也就一样。但当while后面表达式的值一开始就为0时，两种循环结构的结果是不相同的。重点提示：do-while语句先执行语句，后判断表达式的值。故do-while语句又称“直到型”循环结构
7、。由于是先执行后判断，因此do-while语句的循环语句至少被执行一次。,5.3 for语句和用for语句构成的循环结构5.3.1 for语句构成的循环结构for语句的一般形式为：for（表达式1；表达式2；表达式3）循环语句；以下是几点说明：1表达式1一般为赋值表达式，用于进入循环之前给循环变量赋初值。2表达式2一般为关系表达式或逻辑表达式，用于执行循环的条件判定，它与while、do while循环中的表达式作用完全相同。3表达式3一般为赋值表达式或自增、自减表达式，用于修改循环变量的值。,for循环结构是几乎所有高级语言都提供的循环控制结构。但C语言中的for语句使用最为灵活，它不仅可以
8、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，因而它完全可以代替while语句和do while语句。重点提示：表达式1、表达式2、表达式3都必须为for语句规定的合法的表达式。,for语句的执行过程是：先计算表达式1的值。再计算表达式2的值，若其值为真，则执行循环体一次；否则跳转第步。然后计算表达式3的值。转回上面第步。结束循环，执行for语句下面一个语句。,5.3.2 for循环执行过程,图5.2 for语句的执行流程图重点提示：在整个for语句中，表达式1只计算一次，表达式2和表达式3则可能计算多次。循环体可能多次执行，也可能一次都不执行。,5.3.3
9、 有关for语句的说明（1）for语句的一般形式中的“表达式1”可以省略，即：for（；表达式2；表达式3）循环语句；但注意省略表达式1时，其后的分号不能省略。此时，应在for语句之前给循环变量赋初值。（2）如果省略表达式2，即：for（表达式1；表达式3）循环语句；则表示表达式2的值始终为真，循环将无终止地进行下去。例如：for(i=1;i+)printf(%d,i);将无限循环输出1,2,3,4,5,6,（3）如果省略表达式3，即：for（表达式1；表达式2；）循环语句；此时，也将产生一个无穷循环。因此，程序设计者应另外设法保证循环能正常结束，可以将循环变量的修改部分（即表达式3）放在循环
10、语句中控制。例如：for(i=1;i=100;)sum+=i;i+;上述for语句中没有表达式3，而是将表达式3（i+）放在循环语句中，作用相同，都能使用循环正常结束。注意表达式2后面的分号不能省略。（4）也可以同时省略表达式1和表达式3，即：for（；表达式2；）循环语句；也即省略了循环的初值和循环变量的修改部分，此时完全等价于while语句。,（5）同时省略表达式1、表达式2和表达式3，即：for（；）循环语句；相当于赋循环变量的初值，循环控制条件始终为真，不修改循环变量，故循环将无终止地进行下去。（6）在for语句中，表达式1和表达式3不仅可以使用简单表达式，也可以使用逗号表达式，即包含
11、一个以上的简单表达式，中间用逗号间隔。在逗号表达式内按自左至右求解，整个表达式的值为其中最右边的表达式的值。例如：for(i=1;i=100;i+,sum=sum+i)相当于 for(i=1;i=100;i+)sum=sum+i;（7）在for语句中，表达式一般为关系表达式或逻辑表达式，但也可以是其他表达式（如字符表达式、数值表达式）。,（8）for语句的循环语句可以是空语句。空语句用来实现延时，即在程序执行中等待一定的时间。如下为延时程序的例子：for(i=1;i=1000;i+);注意以上语句最后的分号不能省略，它代表一个空语句。例如：用for循环结构来计算1+2+3+100。main()
12、int i,sum=0;for(i=1;i=100;i+)sum+=i;printf(%dn,sum);程序运行结果为：5050,可以看出，此例的结果前两例是完全相同的。显然，用for语句简单、方便。重点提示：for语句中的表达式可以部分或全部省略，但两个分号不能省略，且三个表达式均省略时，循环将会无限制执行，而形成死循环。因此，编写程序时，在for后面的一对圆括号内，应只含有能对循环进行控制的表达式，其它的操作尽量放在循环体内完成。,5.4 循环结构的嵌套1循环嵌套的形式在一个循环体内又完整地包含了另一个循环，称为循环嵌套。循环的嵌套可以是多层，但每一层循环在逻辑上必须是完整的。例如以下几种
13、形式的二重嵌套。while与while二重嵌套,while()while()do while与do while二重嵌套dodo while();while();for与for二重嵌套for(;)for(;),while与while二重嵌套,2关于循环嵌套的几点说明（1）三种循环语句不仅各自可以嵌套，而且还可以互相嵌套。例如：while与do while二重嵌套while()do while;,while与for二重嵌套while()for(;)do while与for二重嵌套do for(;)while();,（2）使用嵌套时，应注意一个循环结构应完整地嵌套在另一个循环体内，不允许循环体间交叉
14、。例如以下循环结构是不正确的：while()do while();（3）除了上述二重嵌套外，还可以有三重嵌套、四重嵌套等多层嵌套。（4）嵌套的外循环和内循环的循环控制变量不得同名，但并列的内、外循环允许有同名的循环控制变量。例如以下为合法的循环结构：for(j=1;j=10;j+)for(i=1;i=10;i+)for(i=1;i=10;i+),3循环嵌套程序举例利用双层for循环结构打印出99乘法表。main()int i,j;for(i=1;i10;i+)printf(%5d,i);printf(n);for(i=1;i=46;i+)printf(-);printf(n);for(i=1;
15、i10;i+)for(j=1;j=9;j+)printf(%5d,i*j);printf(n);,程序运行结果为：1 2 3 4 5 6 7 8 9-1 2 3 4 5 6 7 8 9 2 4 6 8 10 12 14 16 18 3 6 9 12 15 18 21 24 27 4 8 12 16 20 24 28 32 36 5 10 15 20 25 30 35 40 45 6 12 18 24 30 36 42 48 54 7 14 21 28 35 42 49 56 63 8 16 24 32 40 48 56 64 72 9 18 27 36 45 54 63 72 81,（1）第4
16、5行和第78行为两个并列的for循环结构，作用是输出运行结果的第1行和第2行。（2）第6行和第9行的“printf(n);”语句作用是输出一行后进行换行处理。（3）第1014行为二重嵌套for循环结构，作用是打印乘法表，其中第14行的作用是每次退出内循环之时，即每次输出一行完毕后进行换行处理。重点提示：在循环嵌套中，内嵌的第一个for循环的结束条件和外循环的控制变量是有关的，而最里面的for循环的循环结束条件是固定不变的。,5.5 break和continue语句在循环体中的作用5.5.1 break语句在第四章中我们介绍过，使用break语句可以使流程跳出switch语句体，在循环结构中，也
17、可以使用break语句使流程跳出本层循环体，从而提前结束本层循环。break语句的一般形式为：break；,关于break语句有以下几点说明：（1）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。（2）break语句只能用于循环体内，不能用在循环语句上。如for(i=1;i10;break,i+)是不正确的。（3）break语句只能跳出一层循环，即从当前循环层中跳出。如果要跳出多层循环，可使用goto语句。,例如：设计一个程序，求能同时满足除以3余1、除以5余3、除以7余5、除以9余7的最小正整数。main()int i;for(i=1;i+)if(i%3=1 程序运行结
18、果为：313由于此题无法确定循环的条件和循环次数，因此应采用无限循环配以break语句的方法。重点提示：当break语句出现在循环体中的switch语句体内时，其作用只是跳出该switch语句体，当break语句出现在循环体中，但并不在switch语句体内时，则在执行break后，跳出本层循环。,5.5.2 continue语句1continue语句的一般形式continue语句的作用是结束本次循环，即不再执行循环体中continue语句之后的语句，而是跳转到循环的开始处，进行下一次是否执行循环的判定。它的一般形式为：continue；2关于continue语句的几点说明（1）continue
19、语句只是结束循环结构中的本次循环，并非跳出整个循环过程。具体说：对while和dowhile语句，遇continue语句后，转向执行while之后圆括号内的条件表达式的判断；对for语句，遇continue语句后，转向执行表达式3。（2）执行continue语句并没有使整个循环终止。（3）continue语句与break语句有本质的区别：continue语句只是结束本次循环，而不终止整个循环的执行；而break语句的作用则是强制终止整个循环过程。,3continue语句与break语句的区别例如：打印出数字010，但跳过（即不输出）数字5。main()int i;for(i=0;i=10;i+
20、)if(i=5)continue;printf(%5d,i);程序运行结果为：0 1 2 3 4 6 7 8 9 10,（1）当i等于5时执行continue语句，它的作用是终止本次循环，即不再执行continue后面的语句，故不输出5，而是转转向执行for语句的表达式3，继续进行下一轮循环。（2）实际上，在程序中完全可以不用continue语句，如本例中可以去掉第6、7两行，而用下面的语句来代替：if(i!=5)（3）如果在本例中将第7行的“continue;”语句，改为“break;”语句，则输出结果为：0 1 2 3 4可以清楚地看出break语句是终止整个循环过程，它与continue语句作用是截然不同的。重点提示：当break语句出现在循环体中的switch语句体内时，其作用只是跳出该switch语句体，当break语句出现在循环体中，但并不在switch语句体内时，则在执行break后，跳出本层循环。,5.6 程序举例例1 求两个正整数m和n的最大公约数。例2 输入两个整数m和n，求mn范围内的所有素数。例3 试设计一个程序，将输入的数字逆序输出。例4 用下列公式求的近似值，直到最后一项的绝对值小于10-4为止。/4=1-1/3+1/5-1/7+1/9,
