第5章循環結構程序設計5.1為什么需要循環控制5.2用while語句實現循環5.3用do…while語句實現循環5.4用for語句實現循環5.5循環的嵌套5.6幾種循環的比較5.7break語句和continue語句5.8程序舉例【例】

求1+2+3+4+5。最直觀的方法：步驟1：先求1+2，得到結果3。步驟2：將步驟1得到的和3加上3，得到結果6。步驟3：將6再加上4，得10。步驟4：將10再加上5，得15。——簡單算法舉例這樣的算法雖然正確，但太繁，數目太大時也不現實，無法用程序實現。5.1概述【觀察】

求1+2+3+4+5。被加數加數初始值：1以后：上一次的和初始值：有規律地遞增，即+12以后：規律：pip=p+i;i++;【例】

求1+2+3+4+5S1:使p=1S2:使i=2S3:

使p+i,和仍然放在在變量p中，即：p=p+iS4:

使i的值+1，即i=i+1或i++S5:

判斷i≤5,若成立，返回重新執行步驟S3以及其后的S4和S5（循環操作）；若不成立，算法結束。此時的p值為值。改進的方法：5.2用while語句實現循環一般形式：while(表達式){

循環體語句組；

}執行流程：表達式循環體語句組假(0)真(非0)#include<stdio.h>intmain(){int

i,s;i=1;s=0;

while(i<=5){s=s+i;i++;}

printf("result=%d",s);return0;}【例】用while結構實現求1+2+3+4+5/*循環變量初始化值*//*循環條件*//*循環體語句組*/#include<stdio.h>intmain(){int

i,p;i=2;p=1;

while(i<=5)

{p=p*i;i=i+1;}

printf("result=%d",p);return0;}【練習】仿照上例寫出求1×2×…5的值馬上鞏固例5.1

用while循環求1～100的和練習一下例5.1

用while循環求1～100的和#include<stdio.h>intmain(){

int

i,sum;

printf("sum=%d,i=%d\n",sum,i);return0;}程序運行結果：sum=,i=sum=0;i=;

while(){sum+=i;i++;}1i<=100sum=5050,i=101思考：（1）循環次數？（2）若i=0,會不會影響最后的運行結果？100次不會求階乘n!求1~n的累加和求p=1×2×3×4×……×n（n≤10）即：s=1+2+3+4+……+n初始值：p=1;i=1;s=s+i;i++;p=p*i;i++;初始值：s=0;i=1;思考即：s=1+3+5+……+n求1~n的奇數累加和s=s+i;i=i+2;s=0;i=1;初始值：思考即：s=2+4+6+……+n求1~n的偶數累加和s=s+i;i=i+2;s=0;i=2;初始值：思考求1~n的階乘的和即：s=1!+2!+…n!（1）做法1：s=1!+2!+…n!=1!+1!*2+2!*3+…(n-1)!*n初始值：s=0;i=1;每一項=上一項*i（i=2~n）#include<stdio.h>voidmain(){

inti=1,s=0,p=1;

while(i<=5)//求1!+2!+3!+4!+5!{}

printf("sum=%d,i=%d\n",sum,i);}p=p*i;s=s+p;i++;思考求1~n的階乘的和即：s=1!+2!+…n!（1）做法2：——雙重循環s=1!+2!+…n!=1!+1!*2+2!*3+…(n-1)!*n初始值：s=0;i=1;每一項=上一項*i（i=2~n）#include<stdio.h>voidmain(){

inti=1,s=0,p,j;

while(i<=5)//求1!+2!+3!+4!+5!{j=1;p=1;

while(j<=i)//求i!{p=p*j;j++;}s=s+p;}

printf("sum=%d,i=%d\n",sum,i);}j=1;p=1;

while(j<=i){p=p*j;j++;}#include<stdio.h>voidmain(){

inti=1,s=0,p,j;

while(i<=5)//求1!+2!+3!+4!+5!{j=1;p=1;

while(j<=i)//求i!{p=p*j;j++;}s=s+p;i++;}

printf("sum=%d,i=%d\n",sum,i);}5.3用do…while語句實現循環一般形式：do{

循環體語句組；

}while(表達式);

執行流程：循環體語句組;表達式假(0)真(非0)有分號例5.2

用do…while循環求1～100的和#include<stdio.h>voidmain(){

int

i,sum;i=1;sum=0;

do{sum=sum+i;i++;}while(i<=100)

printf("sum=%d,i=%d",sum,i);}程序運行結果：sum=,i=;sum=5050,i=101例

用do…while循環求1～5的乘積練習一下【例】用do…while結構實現求1×2×3×4×5/*循環變量初始化值*/#include<stdio.h>voidmain(){int

i,p;i=2;p=1;

while(i<=5)

{p=p*i;i=i+1;}

printf("result=%d",p);}//while結構/*循環條件*//*循環體語句組*/#include<stdio.h>voidmain(){int

i,p;i=2;p=1;

do{p=p*i;i=i+1;}while(i<=5)

printf("result=%d",p);}//do…while結構;while和do~while比較#include<stdio.h>voidmain(){inti,sum=0;

i=1;

do{sum+=i; i++;}while(i<=100);

printf("%d",sum);}#include<stdio.h>voidmain(){int

i,sum=0;

i=1;

while(i<=100){sum+=i; i++;}

printf("%d",sum);}#include<stdio.h>voidmain(){inti,sum=0;

scanf("%d",&i);

do{sum+=i; i++;}while(i<=10);

printf("%d",sum);}#include<stdio.h>voidmain(){inti,sum=0;

scanf("%d",&i);

while(i<=10){sum+=i; i++;}

printf("%d",sum);}繼續比較轉下頁兩個程序先后兩次分別輸入1和11，查看結果。第一次運行：1↙再運行一次：11↙sum=55sum=11第一次運行：1↙再運行一次：11↙sum=55sum=0While結構運行情況：do~while結構運行情況：上一頁結論：while和do…while結構何時相同？何時不同？P119

循環結構的三個基本要素循環變量初始化，如：i=1;s=0;循環條件，如：i<=100循環趨向結束語句，如：i++;一般形式：5.4用for語句實現循環for(expr1;expr2;expr3){

循環體語句組；

}//endoffor假(0)expr2循環體語句組;真(非0)expr1expr3expr1:在循環體外先執行(作用:循環變量賦初值,只執行1次)expr2:作為循環條件表達式expr3:作為整個循環過程的最后一條語句自動運行。(作用:修改循環變量的值)執行流程：for(expr1;expr2;expr3){

循環體語句組；

}圖6-6while(){

循環體語句；

}for(expr1;

expr2;expr3){

循環體語句；

}do{

循環體語句；

}while();expr1;expr2expr3;expr1;expr2expr3;#include<stdio.h>voidmain(){inti,sum=0;i=1;

while(i<=100){sum+=i; i++;}

printf("%d",sum);}已知用while結構求“1～100的和”請改為for結構實現tostudent#include<stdio.h>voidmain(){int

i,s=0;

printf("%d\n",s);}#include<stdio.h>voidmain(){int

i,s=0;i=1;

while(i<=100){s+=i; i++;}

printf("%d\n",s);}對比用while結構和for結構求“1～100的和”for(;;){}i=1i<=100i++s+=i;#include<stdio.h>voidmain(){int

i,s=0;

printf("%d\n",s);}#include<stdio.h>voidmain(){int

i,s=0;i=1;

while(i<=100){s+=i; i++;}

printf("%d\n",s);}對比用while結構和for結構求“1～100的和”for(;;)

i=1i<=100i++s+=i;練習：for循環求表達式的值f=1+1/3+1/5+…1/9tostudent練習：for循環求表達式的值f=1+1/3+1/5+…1/9#include<stdio.h>voidmain()//for循環{inti;floatf=0;

for(;;);

printf("%f\n",f);}i=1i<=9i=i+2f=f+1.0/i練習：用for循環在屏幕上輸出顯示一行星號。**********...*通過調試判斷：一行屏幕可以輸出多少個星號*？tostudent關于for循環的說明：P121(1)expr1可以省略，但是其后的分號不能省略。如：for(i=1;i<=100;i++)sum+=i;i=1;for(;i<=100;i++)sum+=i;等價于關于for循環的說明：(2)若expr2省略，會導致死循環。如：for(i=1;;i++)sum+=i;等價于i=1;while(1){sum+=i;i++;}所以，從功能上講：expr2不能省略(3)expr3可以省略，但是其前的分號不能省略。如：for(i=1;i<=100;){sum+=i;

i++;}關于for循環的說明：for(i=1;i<=100;i++)sum+=i;等價于(4)

可以同時省略expr1和expr3。如：求1~100的和i=1;for(;i<=100;){sum+=i;

i++;}關于for循環的說明：for(i=1;i<=100;i++)sum+=i;等價于(4)

可以同時省略expr1,expr2和expr3。如：while(1)printf(“%d\n”,i);關于for循環的說明：for(;;)

printf(“%d\n”,i);等價于(5)expr1,expr2,expr3也可以包含其他功能的表達式。關于for循環的說明：//求1~100的和s=0;for(i=1;i<=100;i++)s=s+i;//求1~100的和for(s=0,i=1;i<=100;s=s+i,i++);(6)expr1和expr3可以是一個簡單的表達式，也可以是逗號表達式。(7)

C99允許在for語句的expr1中定義變量并賦初值。關于for循環的說明：//求1~100的和s=0;for(inti=1;i<=100;i++)s=s+i;expr2一般是循環條件表達式，也可以包含其他功能的表達式。#include<stdio.h>voidmain(){char

ch;

printf("輸入一串字符，回車鍵結束：");

ch=getchar();

for(;ch!='\n';){printf("%c\n",ch);

ch=getchar();}}在獲取值的同時進行判斷for(;(ch=getchar())!='\n';)

printf("%c\n",ch);while的循環條件中也可以包含其他表達式#include<stdio.h>voidmain(){char

ch;

printf("輸入一串字符，回車鍵結束：");

for(;(ch=getchar())!='\n';)

printf("%c\n",ch);}在獲取值的同時進行判斷while((ch=getchar())!='\n')#include<stdio.h>//4.6——elseif結構voidmain(){floatscore;

printf("輸入學生成績：");

scanf("%f",&score);while(score>100||score<0){printf("輸入有誤，重新輸入：");

scanf("%f",&score);}

if(score>=90)printf("A\n");

elseif(score>=80)printf("B\n");

elseif(score>=70)printf("C\n");

elseif(score>=60)printf("D\n");

elseprintf("E\n");}#include<stdio.h>//5.6——elseif結構voidmain(){floatscore;

printf("輸入學生成績：");

while(scanf("%f",&score),score>100||score<0)

printf("輸入有誤，重新輸入：");

if(score>=90)printf("A\n");

elseif(score>=80)printf("B\n");

elseif(score>=70)printf("C\n");

elseif(score>=60)printf("D\n");

elseprintf("E\n");}while(){

循環體語句；

}for(expr1;

expr2;expr3){

循環體語句；

}do{

循環體語句；

}while();expr1;expr2expr3;expr1;expr2expr3;三種循環結構三要素：循環變量初始化；循環條件；循環變量修改語句；程序填空：用for循環求“1～100的和”#include<stdio.h>voidmain(){int

i,sum;

for(;i<=100;i++)

sum+=i;

printf("%d\n",sum);}sum=0i=1,——for循環格式的靈活運用#include<stdio.h>voidmain(){

int

i,sum;

for(sum=0,i=1;i<=100;)

printf("%d\n",sum);}程序填空：用for循環求“1～100的和”;屏幕輸出結果：sum+=i,i++——for循環格式的靈活運用#include<stdio.h>voidmain(){

int

i,sum;

for(sum=0,i=1;i<=100;)

printf("%d\n",sum);}i++程序填空：用for循環求“1～100的和”;sum+=i,

屏幕輸出結果：——for循環格式的靈活運用5.5循環的嵌套定義：一個循環體內又包含另一個完整的循環結構。一般形式:…while(條件表達式){

循環體語句組；

}……do{

循環體語句組；

}while(條件表達式)；…外層內層…for(expr1;expr2;expr3){

循環體語句組；

}……while(條件表達式){

循環體語句組；

}…執行過程:執行一次外層循環時：內層循環要執行到條件不滿足時(內層循環是多個小循環，外層循環是一個大循環)基本原則：1、外層循環的“變量初始化”在外層循環之前；2、內層循環的“變量初始化”在外層循環之內（適當位置）——內層循環之前；內層循環可以盡量使用for結構外層：for循環內層：while循環用雙重循環編程實現：求1~10的階乘和。#include<stdio.h>voidmain(){int

i,j;longs,p;//s存放和值，p存放階乘

//i外層循環變量，j內層循環變量

for(s=0,i=1;i<=10;i++)

{

j=1;p=1;

while(j<=i){p=p*j;j++;}

s=s+p;

}

printf("result=%ld",s);}tostudent#include<stdio.h>voidmain(){int

i,j;longs,p;//s存放和值，p存放階乘

//i外層循環變量，j內層循環變量

for(s=0,i=1;i<=10;i++)

{

for(j=1,p=1;j<=i;j++)p=p*j;

s=s+p;

}

printf("result=%ld",s);}tostudent練習：輸出以下內容用雙重循環輸出10行星號，每行20個星號****************************************......********************tostudent#include<stdio.h>voidmain(){

int

i,j;//i外層循環控制行數；j內層循環控制個數

for(;;)for(;;)

printf("*");

}//外層i循環結束}//該語句的位置i=1i<=10i++j=1j<=20j++printf("\n");——外層循環{練習：輸出以下內容***************tostudent#include<stdio.h>voidmain(){

int

i,j;//i外層循環控制行數；j內層循環控制個數

for(;;)

{

for(;;)

printf("*");

}//外層i循環結束}//該語句的位置i=1i<=5i++j=1j<=ij++printf("\n");——外層循環練習：百錢買百雞問題。百錢百雞問題中國古代數學家張丘建在他的《算經》中提出了著名的“百錢買百雞問題”：雞翁一，值錢五，雞母一，值錢三，雞雛三，值錢一，百錢買百雞，問翁、母、雛各幾何？假設：雞翁：cocks雞母：hens雞雛：chicks0~20=100-cocks-hens0~33#include<stdio.h>voidmain(){int

cocks,hens,chicks;

for(cocks=0;cocks<=20;cocks++)

for(hens=0;hens<=33;hens++){chicks=100-cocks-hens;

if(5.0*cocks+3.0*hens+chicks/3.0==100.0)

printf("%d%d%d\n",cocks,hens,chicks);}}進入下一個環節的學習break;continue;5.7

break語句和continue語句作用：從循環體內跳出循環體外，強制性提前結束循環。break語句一般形式：break；特點：①通常與if語句搭配使用；②只能用于循環結構和switch結構。不能用于其他語句中while(循環條件表達式){……

if(表達式x)

break；

……}break執行示意for(表達式1;表達式2;表達式3){……

if(表達式x)

break；

……}作用：提前結束本次循環，再判斷<循環條件表達式>是否成立。continue語句一般形式：continue；特點：①通常與if語句搭配使用；②與break的區別：不是終止整個循環的執行，只是提前結束本次循環；while(循環條件表達式){……

if(表達式y)

continue；

……}continue執行示意for(表達式1;表達式2;表達式3){……

if(表達式y)

continue；

……}m%i輸入一個任意整數m，判斷m是否素數#include<stdio.h>voidmain(){int

m,i;

printf("輸入一個任意整數:");scanf("%d",&m);

if()printf("%disaprimenumber\n",m);

else

printf("%disnotaprimenumber\n",m);}for(i=2;i<=m-1;i++)i>m-1

if(m%i==0)break;for循環結束有兩種可能：(1)i>m-1(2)m%i==0(i<=m-1)輸入一個任意整數m，判斷m是否素數#include<stdio.h>voidmain(){int

m,i;

printf("輸入一個任意整數:");scanf("%d",&m);

if()printf("%disaprimenumber\n",m);

else

printf("%disnotaprimenumber\n",m);}for(i=2;i<=sqrt(m);i++)

if(m%i==0)break;i>sqrt(m)#include<math.h>break舉例(例5.6)輸入一個任意整數m，判斷m是否素數#include<stdio.h>voidmain(){int

m,i;

printf("輸入一個任意整數:");scanf("%d",&m);

if()printf("%disaprimenumber\n",m);

else

printf("%disnotaprimenumber\n",m);}for(i=2;i<=sqrt(m);i++)

if(m%i!=0)i>sqrt(m)#include<math.h>break;continue;{}本節內容：break語句和continue語句雙重循環學習與循環有關的算法掌握循環程序的編寫和應用5.8

循環程序舉例例5.7

求的近似值：#include<stdio.h>#include<math.h>voidmain(){ints;

//s代表每項的符號

float

n,t,pi;//t:每一項的值;pi累加;n每項分母

t=1;pi=0;n=1.0;s=1;

while(fabs(t)>1e-6){pi=pi+t;n=n+2;//求下一項的分母

s=-s;//求下一項的符號

t=s/n;}//求下一項pi=pi*4;printf("pi=%10.6f\n",pi);}/4=1-1/3+1/5-1/7+……直到某一項的絕對值小于10-6為止。例5.8

求Fibonacci數列的前40個數。該數列有如下特點：第1、2兩個數為1、1。從第3個數開始，該數是其前面兩個數之和。即：F1=1（n=1）F2=1（n=2）Fn=Fn-1+Fn-2（n>=3）古典數學問題：有一對兔子，從出生后第3個月起每個月都生一對兔子。小兔子長到第3個月后每個月又生一對兔子。假設所有兔子都不死，問每個月兔子總數為多少對？#include<stdio.h>voidmain(){long

intf1,f2，f3;//f1和f2存放數列兩項的值

inti;//i是循環控制變量

f1=1;f2=1;printf("%12ld%12ld",f1,f2);

for(i=1;i<=40;i++){f3=f1+f2;printf("%12ld",f3);f1=f2;f2=f3;}}另解#include<stdio.h>voidmain(){long

intf1,f2;//f1和f2存放數列兩項的值

inti;//i是循環控制變量

f1=1;f2=1;

for(i=1;i<=20;i++){printf("%12ld%12ld",f1,f2);

if(i%2==0)printf("\n");//每行輸出4項

f1=f1+f2;f2=f2+f1;}}例5.9求100~200之間的所有素數。#include<stdio.h>#include<math.h>voidmain(){int

m,k,i,n=0;

//n是計數器;m和i分別是外、內層循環控制變量

for(m=101;m<=200;m=m+2){k=sqrt(m);

for(i=2;i<=k;i++)//for循環—判定當前m是否素數

if(m%i==0)break;

if(i>=k+1){printf("%d",m); n=n+1;if(n%10==0)printf("\n");}//換行

}printf("\n");}例5.10

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。例如，本題按以下規律將電文變成密碼：（1）將字母A變成字母E，a變成e，即：變成其后的第4個字母；（2）W變成A，X變成B，Y變成C，Z變成D；（3）w變成a，x變成b，y變成c，z變成d；（4）電文中若出現非字母字符則不變。假設：c=getchar();if((c>='a'&&c<='v')||(c>='A'&&c<='V'))c=c+4;if((c>='w'&&c<='z')||(c>='W'&&c<='Z'))c=c-22;putchar(c);#include<stdio.h>voidmain(){charc;

while((c=getchar())!='\n')

//循環輸入一串字符，回車符結束

{if((c>='a'&&c<='v')||(c>='A'&&c<='V'))c=c+4;

if((c>='w'&&c<='z')||(c>='W'&&c<='Z'))c=c-22;

printf("%c",c);//或putchar(c);}

printf("\n");}#include<stdio.h>voidmain(){charc;

while((c=getchar())!='\n'){if((c>='a'&&c<='z')||(c>='A'&&c<='Z')){c=c+4;

if(c>'Z'&&c<='Z'+4||c>'z')c=c-26;}

printf("%c",c);}

printf("\n");}c<='Z'+4why?