C程序设计第四版第5章_循环结构程序设计

,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,*,第,5,章 循环结构程序设计,5.1,为什么需要循环控制,5.2,用,while,语句实现循环,5.3,用,do-while,语句实现循环,5.4,用,for,语句实现循环,5.5,循环的嵌套,5.6,几种循环的比较,思考：,1,、那一种循环是最少可以执行一次；,2,、那种循环形式可以导致死循环。,5.7,改变循环执行的状态,5.8,循环程序举例,近似值,例,5.8 Fibonacci,例素数或质数,绝对素数,回文数和回文素数,例,5.11,译密码,合数,完数,结论：,通用整数逆序排列程序,非常有趣的程序段,（,根据,09,电气林洋同学作业改编,）,1,为什么需要循环控制,在日常生活中或是在程序所处理的问题中常常遇到需要重复处理的问题,要向计算机输入全班,50,个学生的成绩,分别统计全班,50,个学生的平均成绩,求,30,个整数之和,教师检查,30,个学生的成绩是否及格,2,为什么需要循环控制,例如：全班有,50,个学生,，统计各学生三门课,的平均成绩,。,3,scanf(“%f,%f,%f”,aver=(s1+s2+s3)/3;,printf(“aver=%7.2f”,aver);,输入学生,1,的三门课成绩，并计算平均值后输出,scanf(“%f,%f,%f”,aver=(s1+s2+s3)/3;,printf(“aver=%7.2f”,aver);,输入学生,2,的三门课成绩，并计算平均值后输出,要对,50,个学生进行相同操作,重复,50,次,4,大多数的应用程序都会包含循环结构,循环结构和顺序结构、选择结构是结构化程序设计的,三种基本结构,，它们是各种复杂程序的基本构造单元,5,用,while,语句实现循环,全班有,50,个学生,，统计各学生三门课,的平均成绩,。,6,i=1,i,5,0,输入一个学生成绩,求一个学生平均成绩,输出一个学生平均成绩,i,增,1,Y,N,用,while,循环结构实现,while,(i=50), scanf ;,aver= ;,printf ;,i+;,7,while,语句的一般形式如下：,while (,表达式,),语句,循环体,8,while,语句的一般形式如下：,while (,表达式,),语句,“真”时,执行循环体语句,“假”时不执行,循环条件表达式,while,循环的特点是：,先判断条件表达式，后执行循环体语句,9,例求,1+2+3+,+100,，即,解题思路：,这是累加问题，需要先后将,100,个数相加,要重复,100,次加法运算，可用循环实现,后一个数是前一个数加,1,而得,加完上一个数,i,后，使,i,加,1,可得到下一个数,10,#include ,int main(),int i=1,sum=0;,while (i=100), sum=sum+i;,i+;,printf(sum=%dn,sum);,return 0;,复合语句,申请内存空间存放变量不能少,11,#include ,int main(),int i=1,sum=0;,while (i=100), sum=sum+i;,i+;,printf(sum=%dn,sum);,return 0;,不能丢，否则,循环永不结束,思考：,while (i=100);,是极其错误的，它是一个死循环！,12,用,do-while,语句实现循环,do,-,while,语句的特点：先无条件地执行循环体，然后判断循环条件是否成立,do-while,语句的一般形式为：,do,语句,while (,表达式,),；,表达式,Y,N,循环体语句,13,用,do-while,语句实现循环,例,5.2,用,do,while,语句求,：,1+2+3+,+100,，即,14,用,do-while,语句实现循环,解题思路：,i,100,Y,N,sum=sum+i,i=i+1,sum=0,i=1,i=1; sum=0;,do,sum=sum+i;,i+;,while(i=100);,15,#include ,int main(), int i=1,sum=0;,do,sum=sum+i;,i+;,while(i=100);,printf(sum=%dn,sum);,return 0;,16,例,5.3 while,和,do-while,循环的比较。,int i,sum=0;,printf(“i=?”);,scanf(“%d”,while(i=10),sum=sum+i;,i+;,printf(“sum=%dn,sum);,int i,sum=0;,printf(“i=?”);,scanf(“%d”,do,sum=sum+i;,i+;,while(i=10);,printf(“sum=%dn,sum);,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；否则不相同,17,用,for,语句实现循环,for,语句不仅可以用于循环次数已经确定的情况，还可以用于循环次数不确定而只给出循环结束条件的情况,for,语句完全可以代替,while,语句,18,printf(%d , i );,i+,i=100,i=1,用,for,语句实现循环,for (i=1;i=100;i+),printf(%d , i );,i,100,Y,N,i=i+1,i=1,输出,i,19,用,for,语句实现循环,for,语句的一般形式为,for(,表达式,1,；表达式,2,；表达式,3),语句,设置初始条件，只执行一次。可以为零个、一个或多个变量设置初值,执行,20,用,for,语句实现循环,for,语句的一般形式为,for(,表达式,1,；表达式,2,；表达式,3),语句,循环条件表达式，用来判定是否继续循环。在每次执行循环体前先执行此表达式，决定是否继续执行循环,21,用,for,语句实现循环,for,语句的一般形式为,for(,表达式,1,；表达式,2,；表达式,3),语句,作为循环的调整器，例如使循环变量增值，它是在执行完循环体后才进行的,22,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，执行循环体，然后执行下面第,(3),步。若为假，则结束循环，转到第,(5),步,(3),求解表达式,3,(4),转回上面步骤,(2),继续执行,(5),循环结束，执行,for,语句下面的一个语句,23,用,for,语句实现循环,for(i=1;i=100;i+),sum=sum+i;,等价于,i=1;,while(i=100),sum=sum+i;,i+;,用,for,语句,更,简单、方便,24,用,for,语句实现循环,for(,表达式,1,；表达式,2,；表达式,3),语句,一个或两个或三个表达式均可以省略,25,用,for,语句实现循环,for (sum=0 ; i=100; i+),sum=sum+i;,与循环变量无关,合法,26,用,for,语句实现循环,for(sum=0,i=1 ; i=100; i+),sum=sum+i;,逗号表达式,合法,for(i=0,j=100 ; i=j; i+,j- ),k=i+j,；,27,用,for,语句实现循环,for(i=0; (c=getchar()!=n,; i+=c),;,合法,for( ; (c=getchar()!=n; ),printf(,%c,，,c);,28,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,3,种循环,(while,循环、,do,while,循环和,for,循环,),可以互相嵌套,29,几种循环的比较,(1),一般情况下,，,3,种循环可以互相代替,(2),在,while,和,do-while,循环中，循环体,应,包含使循环趋于结束的语句。,(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。,30,5.7,改变循环执行的状态,5.7.1,用,break,语句提前终止循环,5.7.2,用,continue,语句提前结束本次循环,5.7.3 break,语句和,continue,语句的区别,31,5.7.1,用,break,语句提前终止循环,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,32,5.7.1,用,break,语句提前终止循环,例,5.4,在全系,1000,学生中，征集慈善募捐，当总数达到,10,万元时就结束，统计此时捐款的人数，以及平均每人捐款的数目。,33,5.7.1,用,break,语句提前终止循环,编程思路：,循环次数不确定，,但最多循环,1000,次,在循环体中累计捐款总数,用,if,语句检查是否达到,10,万元,如果达到就不再继续执行循环，终止累加,计算,人均捐款数,34,5.7.1,用,break,语句提前终止循环,编程思路：,变量,amount,，用来存放捐款数,变量,total,，用来存放累加后的总捐款数,变量,aver,，用来存放人均捐款数,定义符号常量,SUM,代表,100000,35,#include ,#define SUM 100000,int main(), float amount,aver,total; int i;,for (i=1,total=0;i=SUM),break,;,aver=total / i ; printf(“num=%dnaver=%10.2fn“,i,aver);,return 0;,指定符号常量,SUM,代表,100000,36,#include ,#define SUM 100000,int main(), float amount,aver,total; int i;,for (i=1,total=0;i=SUM),break,;,aver=total / i ; printf(“num=%dnaver=%10.2fn“,i,aver);,return 0;,应该执行,1000,次,37,#include ,#define SUM 100000,int main(), float amount,aver,total; int i;,for (i=1,total=0;i=SUM),break,;,aver=total / i ; printf(“num=%dnaver=%10.2fn“,i,aver);,return 0;,达到,10,万，,提前结束循环,38,#include ,#define SUM 100000,int main(), float amount,aver,total; int i;,for (i=1,total=0;i=SUM),break,;,aver=total / i ; printf(“num=%dnaver=%10.2fn“,i,aver);,return 0;,实际捐款人数,39,#include ,#define SUM 100000,int main(), float amount,aver,total; int i;,for (i=1,total=0;i=SUM),break,;,aver=total / i ; printf(“num=%dnaver=%10.2fn“,i,aver);,return 0;,只能用于循环语句和,switch,语句之中，而不能,单独,使用,40,5.7.2,用,continue,语句提前结束本次循环,有时并不希望终止整个循环的操作，而只希望提前结束本次循环，而接着执行下次循环。这时可以用,continue,语句,41,5.7.2,用,continue,语句提前结束本次循环,例,5.5,要求输出,100,200,之间的不能被,3,整除的数。,编程思路：,对,100,到,200,之间的每一个整数进行检查,如果不能被,3,整除，输出，,否则,不输出,无论是否输出此数，都要接着检查下一个数,(,直到,200,为止,),。,42,N,n=100,n,200,Y,n,能被,3,整除,N,n=n+1,输出,n,Y,for(n=100;n=200;n+), if (n%3=0),continue;,printf(%d ,n);,43,5.7.3 break,语句和,continue,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,break,语句结束整个循环过程，不再判断执行循环的条件是否成立,44,N,表达式,1,Y,表达式,2,N,Y,N,表达式,1,Y,表达式,2,N,Y,break,语句,continue,语句,强行退出循环,只结束本次循环,45,例,5.6,输出以下,4*5,的矩阵。,1 2 3 4 5,2 4 6 8 10,3 6 9 12 15,4 8 12 16 20,46,解题思路：,可以用循环的嵌套来处理此问题,用外循环来输出一行数据,用内循环来输出一列数据,按,矩阵的格式,(,每行,5,个数据,),输出,47,#include ,int main(), int i,j,n=0;,for (i=1;i=4;i+),for (j=1;j=5;j+,n+), if (n%5=0) printf (“n”);,printf (%dt,i*j);,printf(n);,return 0;,累计输出数据的个数,控制,一行内,输出,5,个数据,48,#include ,int main(), int i,j,n=0;,for (i=1;i=4;i+),for (j=1;j=5;j+,n+), if (n%5=0) printf (“n”);,printf (%dt,i*j);,printf(n);,return 0;,双重循环,49,#include ,int main(), int i,j,n=0;,for (i=1;i=4;i+),for (j=1;j=5;j+,n+), if (n%5=0) printf (“n”);,printf (%dt,i*j);,printf(n);,return 0;,控制输出,4,行,50,#include ,int main(), int i,j,n=0;,for (i=1;i=4;i+),for (j=1;j=5;j+,n+), if (n%5=0) printf (“n”);,printf (%dt,i*j);,printf(n);,return 0;,控制每行中输出,5,个数据,51,#include ,int main(), int i,j,n=0;,for (i=1;i=4;i+),for (j=1;j=5;j+,n+), if (n%5=0) printf (“n”);,printf (%dt,i*j);,printf(n);,return 0;,i=1,时,j,由,1,变到,5,i*j,的值是,1,2,3,4,5,52,#include ,int main(), int i,j,n=0;,for (i=1;i=4;i+),for (j=1;j=5;j+,n+), if (n%5=0) printf (“n”);,printf (%dt,i*j);,printf(n);,return 0;,i=,2,时,j,也,由,1,变到,5,i*j,的值是,2,4,6,8,10,如何修改程序，不输出第一行的空行？,53,#include ,int main(), int i,j,n=0;,for (i=1;i=4;i+),for (j=1;j=5;j+,n+), if (n%5=0) printf (“n”);,printf (%dt,i*j);,printf(n);,return 0;,if (i=3 ,遇到第,3,行第,1,列，终止内循环,54,#include ,int main(), int i,j,n=0;,for (i=1;i=4;i+),for (j=1;j=1e-6), pi=pi+term;,n=n+2;,sign=-sign;,term=sign/n;,pi=pi*4;,printf(pi=%10.8fn,pi);,return 0;,求绝对值的函数,只保证前,5,位小数是准确的,60,#include ,#include ,int main(), int sign=1; double pi=0,n=1,term=1;,while(fabs(term)=1e-6), pi=pi+term;,n=n+2;,sign=-sign;,term=sign/n;,pi=pi*4;,printf(pi=%10.8fn,pi);,return 0;,改为,1e-8,求,结束,61,例,5.8,求费波那西,(Fibonacci),数列的前,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,:,62,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？,63,第几个月,小兔子对数,中兔子对数,老兔子对数,兔子对,总数,1,1,0,0,1,2,0,1,0,1,3,1,0,1,2,4,1,1,1,3,5,2,1,2,5,6,3,2,3,8,7,5,3,5,13,64,输出,f1,f2,For i=1 to 38,f3=f1+f2,输出,f3,f1=f2,f2=f3,f1=1,f2=1,65,#include ,int main(), int f1=1,f2=1,f3; int i;,printf(%12dn%12dn,f1,f2);,for(i=1; i=38; i+), f3=f1+f2;,printf(%12dn,f3);,f1=f2;,f2=f3;,return 0;,代码可改进,66,#include ,int main(), int f1=1,f2=1; int i;,for(i=1; i=,20,; i+), printf(%12d %12d ,f1,f2,);,if(i%2=0) printf(n);,f1=f1+f2;,f2=f2+f1;,return 0;,Fibonacci,结束,67,例输入一个大于,3,的整数,n,，判定它是否素数,(prime,，又称质数,),。,解题思路：,让,n,被,i,整,除,(i,的值从,2,变到,n-1),如果,n,能被,2,(n-1),之中任何一个整数整除，则表示,n,肯定不是素数，不必再继续被后面的整数除，因此，可以提前结束循环,注意：此时,i,的值必然小于,n,68,N,N,Y,n=i+1,输入,n,i=2,i n-1,Y,n,被,i,整除,i a,输出不是素数,Y,输出是素数,N,69,#include ,int main(), int n,i;,printf(“n=?); scanf(%d,for (i=2;i=n-1;i+),if(n%i=0) break;,if(in) printf(%d is notn,n);,else printf(%d isn,n);,return 0;,70,#include ,int main(), int n,i;,printf(“n=?); scanf(%d,for (i=2;i=n-1;i+),if(n%i=0) break;,if(in) printf(%d is notn,n);,else printf(%d isn,n);,return 0;,k=sqrt(n);,71,#include ,int main(), int n,i,k,;,printf(“n=?); scanf(%d,for (i=2; i=,k,; i+),if(n%i=0) break;,if(in) printf(%d is notn,n);,else printf(%d isn,n);,return 0;,k=sqrt(n);,#include ,72,#include ,int main(), int n,i,k,;,printf(“n=?); scanf(%d,for (i=2; i=,k,; i+),if(n%i=0) break;,if(i,=k,) printf(%d is notn,n);,else printf(%d isn,n);,return 0;,k=sqrt(n);,#include ,73,例,5.10,求,100,200,间的全部素数。,解题思路：,使用,例的,算法,在,例,程序中,只要增加一个外循环，先后对,100,200,间的全部整数一一进行判定即可,74,for(n=101;n=200;n=n+2),k=sqrt(n);,for (i=2;i=k+1), printf(%d ,n);,m=m+1;,if(m%10=0) printf(“n”);,只对奇数进行检查,控制每行输出,10,个数据,素数结束,75,例,5.11(P138),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。,A B C D E F G W X Y Z,非字母字符保持原状不变,输入一行字符，要求输出其相应的密码,76,解题思路：问题的关键有两个：,(1),决定哪些字符不需要改变，哪些字符需要改变，如果需要改变，应改为哪个字符,处理的方法是：输入一个字符给字符变量,c,，先判定它是否字母,(,包括大小写,),，若不是字母，不改变,c,的值；若是字母，则还要检查它是否,W,到,Z,的范围内,(,包括大小写字母,),。如不在此范围内，则使变量,c,的值改变为其后第,4,个字母。如果在,W,到,Z,的范围内，则应将它转换为,A,D(,或,a,d),之一的字母。,c=getchar();,77,解题思路：问题的关键有两个：,(1),决定哪些字符不需要改变，哪些字符需要改变，如果需要改变，应改为哪个字符,处理的方法是：输入一个字符给字符变量,c,，先判定它是否字母,(,包括大小写,),，若不是字母，不改变,c,的值；若是字母，则还要检查它是否,W,到,Z,的范围内,(,包括大小写字母,),。如不在此范围内，则使变量,c,的值改变为其后第,4,个字母。如果在,W,到,Z,的范围内，则应将它转换为,A,D(,或,a,d),之一的字母。,if(c=a & c=A & c=W & c=w & c=a & c=A &,c=W & c=w &,c=A & c=a &,c=Z & cz),c=c-26;,printf(%c,c);,不能少,82,绝对质数是指,一个质数，当它的数字位置对换以后，仍为质数，这样的数我们称为绝对质数，例如：,11,，,13.,等等,2004,春考题,14,：如果一个两位整数是质数（质数定义是除了能被,1,和本身数整除外，无其他数可整除之的数，称之质数或素数），将组成它的两个数字交换位置后形成的整数仍是质数，称这样的数为绝对质数。例如：,13,就是一个绝对质数。以下程序用于找出,所有两位绝对质数,。要求用第,4,章“顺序程序设计法”，只用主函数完成此题。,83,回文数是指,回文数,是一种数字。如：,98789,这个数字正读是,98789,倒读也是,98789,正读倒读一样，所以这个数字就是回文数。,2005,春阅读第,16,题,:,寻找,100-200,之间的回文数,求,100-1000,内的回文质数,2012,春笔试题,13,，求回文素数（,3,分）,84,合数：,编一程序寻找求大于,21,并且不包含小于,21,的素数因子的最小合数，并在屏幕上输入结果。合数是指除了,1,和自身以外仍存在其他因子的数（即非素数）。,(2007,秋,C01,上机题,),【,测试数据与运行结果,】,输入,21,时，输出,529,85,完数：书,P141,，一个数如果恰好等于它的因子之和，这个数称为“完数”。请编程求,1000,以内的完数,86,非常有趣的程序段,87,整数逆序排列通用程序,1,(,适合数制变换、字符串逆序、求整数位数等变换,),#include ,void main(), long y,n,m;,scanf(%ld,m=n,y=0;,while(m0), y=y*10+m%10;,m/=10;,printf(,整数值,%ld,，其逆序数是,%ldn,n,y);,m=123456,88,整数逆序排列通用程序,2,#include ,void main(), long y,n,m;,scanf(%ld,m=n,y=0;,while(m0), y=y*10+m%10;,m/=10;,printf(,整数值,%ld,，其逆序数是,%ldn,n,y);,y=6 m=123456,m=12345,89,整数逆序排列通用程序,3,#include ,void main(), long y,n,m;,scanf(%ld,m=n,y=0;,while(m0), y=y*10+m%10;,m/=10;,printf(,整数值,%ld,，其逆序数是,%ldn,n,y);,y=6*10+5=65 m=12345,m=1234,m=12345,90,整数逆序排列通用程序,4,#include ,void main(), long y,n,m;,scanf(%ld,m=n,y=0;,while(m0), y=y*10+m%10;,m/=10;,printf(,整数值,%ld,，其逆序数是,%ldn,n,y);,y=65*10+4=654 m=1234,m=123,m=1234,91,整数逆序排列通用程序,5,#include ,void main(), long y,n,m;,scanf(%ld,m=n,y=0;,while(m0), y=y*10+m%10;,m/=10;,printf(,整数值,%ld,，其逆序数是,%ldn,n,y);,y=654*10+3=6543 m=123,m=12,m=123,92,整数逆序排列通用程序,6,#include ,void main(), long y,n,m;,scanf(%ld,m=n,y=0;,while(m0), y=y*10+m%10;,m/=10;,printf(,整数值,%ld,，其逆序数是,%ldn,n,y);,y=6543*10+2=65432 m=12,m=1,m=12,93,整数逆序排列通用程序,7,#include ,void main(), long y,n,m;,scanf(%ld,m=n,y=0;,while(m0), y=y*10+m%10;,m/=10;,printf(,整数值,%ld,，其逆序数是,%ldn,n,y);,y=65432*10+1=654321 m=1,m=0,m=1,94,整数逆序排列通用程序结束,#include ,void main(), long y,n,m;,scanf(%ld,m=n,y=0;,while(m0), y=y*10+m%10;,m/=10;,printf(,整数值,%ld,，其逆序数是,%ldn,n,y);,m=0,95,