第五章:循环结构程序设计

2021/12/18 20:50:07

本文主要是介绍第五章:循环结构程序设计,对大家解决编程问题具有一定的参考价值,需要的程序猿们随着小编来一起学习吧!

目录

5.1  引例

 5.2  使用 for 语句实现循环结构

5.3  使用 while 语句实现循环结构

 5.4  使用 d0—while 语句实现循环结构

5.5   改变循环结构的跳转语句

 5.6  循环嵌套

5.7  典型算法举例

5.8  循环程序设计示例


5.1  引例

【例5.1】假设今年我国的人口总数为13亿,若按每年2%增长,计算从现在开始10年内每年人口的数量。

 【例5.2】编写程序,计算1-1/4+1/7-1/10+1/13-1/16+...的和,直到某一项的绝对值小于10^-6为止

 5.2  使用 for 语句实现循环结构

5.2.1  for 语句的基本语法

     for 语句的一般形式为:

     for (表达式1;表达式2;表达式3)

                    循环体语句;

     for 语句的执行过程如下:

     ① 首先计算表达式1。

     ② 判断表达式2,若其值为真(非0),则执行循环体语句,然后执行第③步;若值为假(0),结束循环,转到第⑤步执行。

     ③ 计算表达式3。

     ④ 返回第②步继续执行。

     ⑤ 循环结束,继续执行 for 语句的下一条语句。

      大部分情况下,循环体语句为一复合语句。

1.  可以应用于计算型的循环

格式如下:   

                 for(循环变量赋初值;循环条件;循环变量增量)

                                      循环体语句;

  说明:循环变量赋初值是一个赋值语句,用于给循环变量赋初值;循环条件是一个关系表达式,决定何时终止循环(即确定循环的终值);循环变量增量决定循环变量在完成一次循环后如何变化。三部分之间以“  ;” 隔开。

【例5.3】输入一个整数 n,求i=1到n的值

 

 【例5.4】输入一个正整 n,求 n!。

 2. for 语句的一般形式中省略表达式 1

格式如下:

                                 for(;表达式 2;表达式 3)

                                       循环体语句;

 说明:省略表达式 1 时,可以将循环变量赋初值放在 for之前。注意,此时不能省略第一个“  ;”。

例如,例5.3的循环语句:

for(i=1;i<=n;i++)
  sum=sun+i;

等价于;

i=1;
for(;i<=n;i++)
   sum=sum+i;

3.  for 语句的一般形式中省略表达式 2   

                            for(表达式1;表达式 3)

                                     循环体语句;          

说明:省略表达式 2 时,表示不对循环进行控制,这时如果没有其它处理的话,会形成死循环。应避免这样使用 for 结构。

4.  for 语句的一般形式中省略表达式 3

格式如下:

                           for(表达式1;表达式 2 ;)

                                     循环体语句;

说明:省略表达式 3 时,可以在循环体语句中加入修改循环变量的值的语句。

例如,例5.4 的循环语句:

for(i=1;i<=n;i++)
  factorial=factorial*i;

等价于:

for (i=1;i<=n;)
{    factorial=factorial * i;
     i++ ;
}

5.  for 语句的一般形式中表达式1 和表达式 3 也可以是逗号表达式

例如,例 5.3 的程序段:

sum=0;
for(i=1;i<=n;i++)
   sum=sum+i;

等价于:

for (sum=0,i=1;i<=n;i++)
    sum=sum+i

表达式 sum=0,i=1 为逗号表达式。

6.   for 语句的一般形式中表达式 2 的值只要非0,就执行循环体

例如:

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

7.   for 语句的一般形式中循环体语句可以省略

例如, 例5.3 的循环语句:

for(i=1;i<=n;i++)
   sum=sum+i;

等价于:

for(i=1;i<=n;sum=sum+i;i++);

循环体语句 sum=sum+i; 放到表达式 3 中,与i++构成一个逗号表达式,此时循环体语句实际为一个空语句“;”(单独一个“;”称为空语句)。

5.2.2  for 循环使用示例

【例.5.5】编写程序,输入一个整数 n,计算 1-1/4+1/7-1/10+1/13-1/16+...的前 n 项之和。

 【例5.6】编写程序,输入 10 个数,输出其中的最大数。

 

 【例 5.7】编写程序,输出所有的水仙花数。

 【例5.8】编写程序,由键盘输入一个正整数,判断该数是否为完数。

 【例5.9】统计由键盘中输入的若干个字符中,大写英文字母、小写英文字母、数字字符和其他字符的个数。

 

 【例5.10】任意输入一行小写字母,将他们转换成大写字母后输出。

 【例5.11】由键盘输入3个数字,将其组成一个整型数并输出。

 【例5.12】编写程序,由键盘输入一个正整数,判断其是否为素数。

(运行结果1)

(运行结果2)

5.3  使用 while 语句实现循环结构

5.3.1   while 语句的基本语法

     while 语句在使用时,总是先要判断一个条件,所以可以用 while 语句实现“当型”循环。while 语句的一般形式如下: 

while(表达式) 

                                                                          循环体;                                                                                             

 第一步:计算表达式的值,若表达式的值为“真”,则执行第二步;若表达式的值为“假”,则转到第四步。

第二步:执行循环体语句。

第三步:返回第一步。

第四步:结束循环,执行 while 语句的下一条语句。

注意,while 语句的特点是先判断循环条件,后执行循环体。

5.3.2    while 循环使用示例

【例5.13】计算 sum=(n=1到 100的求和)的值。

 

 【例5.14】输入一个正整数 n,计算 n!。

 【例5.15】由键盘输入一串字符,分别 统计输入字符中数字字符、字母字符及其他字符的个数。

 5.4  使用 d0—while 语句实现循环结构

5.4.1  do—while 语句的基本语法

do—while  语句的一般形式如下:

                                                              do

                                                                   循环体

                                                              while (表达式);

 第一步:执行循环体语句。

 第二步:计算表达式的值,若表达式的值,若表达式的值为“真”(非0),返回第一步;若表达式的值为“假”(0),则执行第三步。

第三步:结束循环,执行 do—while语句的下一条语句。

注意,do—while 语句的特点是先执行循环体,后判断循环条件。因此,do—while循环 至少要执行一次循环体。

5.4.2  do—while  循环使用示例

【例5.16】使用do—while语句计算sum=(n=1到 100的求和)的值。

 【例5.17】求两个自然数的最大公约数和最小公倍数。

 【例5.18】输入一个整数,统计该数的位数。

 

5.5   改变循环结构的跳转语句

5.5.1     break语句

break 语句用在循环语句和 switch 语句中。 在 switch 语句中的用法第 4 章已经介绍,这里介绍它的用法

break 语句的一般形式如下:

                                                       break;

  当 break 语句用于在循环语句中时,可使程序终止循环语句的后继语句。

通常 break 语句总是与 if 语句一起配合使用,既满足条件时便跳出循环。

【例5.19】分析下面程序的运行结果。

 

 【例5.20】编写程序,由键盘输入一个正整数,判断是否为素数。

 (运行结果1)

 (运行结果2)

 【例5.21】从键盘输入一批学生的成绩(以负数为结束标志),计算平均分,并统计不及格成绩的个数。

5.5.2  continue 语句

continue 语句的作用是跳过循环体中 continue 后面的语句,继续下一次循环,continue 语句只能用在循环语句中,常与 if 语句一起使用。

continue 语句的一般形式如下:

                                                                          continue;

【例5.22】把1~100之间能被7整除的数,以每行 5 个的形式在屏幕上输出。

 

 【例5.23】分析下面程序的运行结果。

 

5.5.3  goto 语句

说明:语句标号是一个有效的标识符,使用时在语句标号的后面跟一个“  :”出现在函数中某语句的前面。程序执行到 goto 语句时,会控制跳转到该语句标号处,达到控制循环的目的。

【例5.24】使用 goto 语句 计算n=1到100的求和的值。

 5.6  循环嵌套

使用循环嵌套时,注意以下几点:

(1)外循环执行一次,内循环要执行一轮。即外循环执行一次,内循环一直要执行到条件不满足时为一轮;再执行外循环一次,内循环又一直执行到条件不满足时为二轮;如此重复执行,知道外循环条件不满足时,整个循环嵌套结束。

(2)循环嵌套格式中的内循环体不允许出现交叉,即外循环要完全包含内循环。

(3)循环嵌套时,内循环中使用 break 语句和 continue 语句时,只影响包含他们的内循环,与外循环无关。

 【例5.25】求1!+2!+3!+...+10!。

【例5.26】编写程序,输出乘法口诀表。

 【例5.27】求100以内的素数。要求每行输出10个。

【例5.28】将 10~20 之间的正整数分解质因数。例如,12可分解2*2*3。

5.7  典型算法举例

5.7.1    递推法

【例5.29】猴子吃桃问题:猴子第一天摘下若干个桃子,吃了一半,还觉得不过瘾,又多吃了一个,第二天早上又将剩下的桃子吃掉一半,又多吃一个。以后每天早上都吃了前一天剩下的一半零一个。到第十天早上时,只剩下一个桃子了。问第一天共摘了多少个桃子。

 【例5.30】

5.7.2  迭代法 

【例5.31】用牛顿迭代法求方程附近的根

 5.7.3   穷举法

【例5.32】搬砖问题:36块砖,36人搬。男搬4、女搬3、俩小孩抬一砖,要求一次全搬完,问男、女、小孩若干?

 

 【例5.33】编写程序,判断由1,2,3,4四个数字能组成多少个不互不相同无重复数字的三位数?输出这些数。

 

5.8  循环程序设计示例

【例5.34】编程输出如下图形

 【例3.35】猜数字游戏:由计算机随机产生一个10~80之间大的数据,然后由用户进行猜数,在5次之内猜中则成功,否则给出大小提示。猜5次之后结束程序。

 【例5.36】编写程序输出100~1000内的回文素数。回文素数是指即是回文数也是素数的整数。例如,131即是回文数也是素数,因此131是回文素数。

 【例5.37】在所有三位整数中找出平方中连续的三位数是该数的本省的数。例如,250的平方是62500,250便是所要找的一个满足条件的三位整数。



这篇关于第五章:循环结构程序设计的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对大家有所帮助,也希望大家多多支持为之网!


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