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1、第第6章章 循環(huán)控制循環(huán)控制6.1 概述概述問題1：假如全班41人，欲從鍵盤上輸入每人的數(shù)學(xué)成績，然后計算出平均成績；問題2：編程計算n!。重復(fù)執(zhí)行一組語句是程序設(shè)計要求的基本語言功能之一。在C語言中可以用以下語句來實現(xiàn)循環(huán)：（1）if 和 goto（2）while（3）do-while（4）for6.2 goto語句以及用goto語句構(gòu)成循環(huán)n語法：goto label;n其中：label是語句標(biāo)號，它命名的規(guī)則同變量名；n語義：使程序無條件地轉(zhuǎn)向標(biāo)號為label的語句去執(zhí)行；n如：用if語句構(gòu)成循環(huán)，求sum=1+2+100 main()int i=1,sum=0;loop:if(i=10

2、0)sum=sum+i;i+;goto loop;printf(“%d”,sum);n說明：（1）標(biāo)號不必進(jìn)行類型說明；（2）程序中的任何一個語句均可帶上標(biāo)號，但標(biāo)號必須以冒號結(jié)束；（3）不提倡使用goto語句。6.3 while語句n語法：while(exp)循環(huán)體語句；n語義：當(dāng)exp為真時，執(zhí)行循環(huán)體，為假時，執(zhí)行循環(huán)語句的后續(xù)語句；n如：用while語句構(gòu)成循環(huán)，求sum=1+2+100。i1,sum 0當(dāng)i小于等于100 sum=sum+i i=i+1輸出suml程序如下：lmain()int i=1,sum=0;while(i=100)sum+=i;i+;printf(“%d”,s

3、um);（2）循環(huán)體語句多于一個時，必須用復(fù)合語句；說明:（1）在while語句中（exp）應(yīng)有確定的值，以確保循環(huán)的正常開始；（3）循環(huán)體內(nèi)應(yīng)有改變循環(huán)控制變量的語句，以確保循環(huán)進(jìn)行有限次后正常結(jié)束；如：i=1;while(i=100)sum=sum+1;（死循環(huán)）（4）while 循環(huán)的特點是先判斷后執(zhí)行，故循環(huán)有可能一次都不被執(zhí)行；int n=0;while(n+=2);printf(“%d”,n);如：i=3；while(i0)m=n/10;l=n-m*10;printf(%ld,l);n=m;k+;printf(nk=%ld,k);例：給一個正整數(shù)，按逆序打印出各位數(shù)字，并求出它是幾

4、位數(shù)。輸入：230876輸出：6,7,8,0,3,2,k=6關(guān)鍵6.4 do-while語句n語法：do 循環(huán)體語句；while(exp)n語義：當(dāng)exp為真時，執(zhí)行循環(huán)體，為假時，執(zhí)行循環(huán)語句的后續(xù)語句；n如：用do-while語句構(gòu)成循環(huán)，求sum=1+2+100 i1,sum 0 sum=sum+i i=i+1當(dāng)i小于等于100輸出suml程序如下：main()int i=1,sum=0;do sum+=i;i+;while(i10)循環(huán)被執(zhí)行了一次6.5 for循環(huán)語句n語法：for(exp1;exp2;exp3)循環(huán)體語句；n語義：n 如：for(i=1;i=100;i+)sum=s

5、um+i;n 可看成：n for(循環(huán)變量賦初值；循環(huán)條件；循環(huán)變量增值）語句；n說明：-（1）顯然for循環(huán)更簡潔，更靈活；-（2）循環(huán)體可以是復(fù)合語句；-（3）for語法中的三個表達(dá)式均可以是逗號表達(dá)式，故可同時對多個變量賦初值及修改。-如：for(i=0,j=1;jn&In;i+,j+)-（4）for語句中三個表達(dá)式可省：8 省exp1；如：i=1;for(;i5;i+)printf(“%dn”,i);等價于 for(i=1;i5;i+)printf(“%dn”,i);8 省exp3；如：for(i=1;i5;)printf(“%dn”,i);i+;等價于 for(i=1;i5)brea

6、k;8 三個表達(dá)式全省時，如：for(;)語句；等價于 while(1)語句；（5）for語句中的循環(huán)體可以是空語句；如：for(k=1,s=0 ;k5;s=s+k,k+);printf(“%dn”,s);6.6 循環(huán)的嵌套三種循環(huán)可以互相嵌套；例：打印九九乘法表main()int i=1,j=1;for(;i=9;i+)for(j=1;j=9;j+)printf(“%d*%d=%2d “,i,j,i*j);printf(“n”);說明：（1）內(nèi)循環(huán)必須完全包含在外循環(huán)中，不能交叉；（2）并列循環(huán)允許使用相同的循環(huán)變量，嵌套循環(huán)不允許使用相同的循環(huán)變量k作循環(huán)變量k作循環(huán)變量n作循環(huán)變量（3）

7、允許使用break或goto語句將循環(huán)控制從循環(huán)體內(nèi)轉(zhuǎn)到循環(huán)體外，也可以用continue語句將控制在循環(huán)體內(nèi)轉(zhuǎn)移，但不允許用任何方式從循環(huán)體外轉(zhuǎn)到循環(huán)體內(nèi)；6.8 break語句和語句和continue語句語句l6.8.1 kreak語句形式：break;作用：（1）跳出switch語句；（2）從循環(huán)體內(nèi)跳出循環(huán)體；while(e1).if(e2)break;.e1e2假真真break（3）在多重循環(huán)中，break只能退出其所在循環(huán)。（4）break只能用在循環(huán)語句、switch語句中，它的功能是強(qiáng)行退出循環(huán)或switch；break;l6.8.2 continue語句 形式：continu

8、e;作用：結(jié)束本次循環(huán)，跳過其后循環(huán)體內(nèi)語句，進(jìn)行下一次循環(huán)判斷。While(e1).if(e2)continue.假e1e2真真continue例：下列程序運行的結(jié)果是？main()int n;for(n=20;n30;n+)if(n%4!=0)continue;printf(“%5d ”,n);結(jié)果為：20 24 28 例1：計算:分析：（1）這里的積分采用梯形法計算，梯形積分計算公式是：#include#include main()int n,i;float x,h,xi,sum;scanf(“%f%d”,&x,&n);h=x/n;sum=(1.0+exp(-x*x/2)/2;xi=h;

9、for(i=1;i=n-1;i+)sum+=exp(-xi*xi/2);xi+=h;sum=0.5+h*(1.0/sqrt(2.0*3.14)*sum;printf(“n%fn”,sum);TF輸入xx=1.0e-6 s1=s2 s2=0.5*(s1+x/s1)s3=s2-s1輸出s2 分析：解決該問題的N-S圖如右：例2：用牛頓迭代法求x的平方根。牛頓迭代公式為：#include#include main()float x,s1=1;s2=1,s3;scanf(“%f”,&x);if(x=1.0e-6)s1=s2;s2=0.5*(s1+x/s1);s3=s2-s1;printf(“nsqrt

10、(%f)=%fn”,x,s2);例3：統(tǒng)計輸入的行數(shù)、單詞的個數(shù)（設(shè)單詞是一個不包含任何空白字符的字符序列）以及輸入的總的字符個數(shù)。分析：（1）設(shè)變量nl、nw、nc分別表示輸入的行數(shù)、單詞的個數(shù)和輸入的總字符數(shù)，初值均為0；（2）對于nl，每輸入一個n增1，對于nc，每輸入一個字符，增1，而對于nw，只有當(dāng)輸入的字符為非空白字符、非回車且前一個字符為空或回車時才增1；（3）設(shè)計變量inword，當(dāng)其值0時，表示當(dāng)前字符的前一字符為空白或回車，當(dāng)其值為1時，表示當(dāng)前字符的前一字符非空或回車，此當(dāng)前字符仍為該單詞中的內(nèi)容；（4）inword的初始值為0；（5）故nw增1的條件是：當(dāng)前字符非空白或

11、回車且inword=0;#define YES 1#define NO 0#include main()int c,nl,nw,nc,inword;inword=NO;nl=nw=nc=0;while(c=getchar()!=#)+nc;if(c=n)+nl;if(c=|c=n|c=t)inword=NO else if(inword=NO)inword=YES;+nw;printf(“nl=%d nw=%d nc=%dn”,nl,nw,nc);例4：對于-5x11；-10y9；-6z18，求方程：x3+y3+z3=3的全部整數(shù)解。分析：（1）程序設(shè)計有三種基本思維方法：枚舉法、歸納法、抽象

12、法。該題是典型的枚舉法；（2）枚舉法：就是逐一列舉出可能解的各個元素，并加以判斷，直到求得所需要的解。常用在排列、組合、數(shù)據(jù)分類、信息檢索、多解方程的求解上；（3）使用枚舉法，必須掌握兩條原則：確定搜索的范圍（這個范圍必須是有限的）；選擇枚舉的策略（按照一條什么樣的路徑來逐一枚舉）；這兩條原則使用得好壞，對程序的工作量有巨大的影響。程序如下：#include main()int x,y,z;for(x=-5;x12;x+)for(y=-10;y10;y+)for(z=-6;z19;z+)if(x*x*x+y*y*y+z*z*z=3)printf(“%5d%5d%5dn”,x,y,z);例5：百

13、錢百雞問題。用100元錢買100只雞，每只公雞5元，每只母雞3元，每3只小雞1元，要求每種雞至少買一只，且必須是整只的，問各種雞各買多少只？分析：（1）這是一個組合問題，歸根到底是求三元一次方程的一組解；（2）設(shè) i，j，k分別表示公雞、母雞和小雞的只數(shù)。為了確定i，j，k的取值范圍，可以有不同方法。不同的方法，程序的計算量相差甚遠(yuǎn)；（3）方法一：i：1 20；j：1 33；k：1100；（4）方法二：i：1 18；j：1 31；k：100ij；（5）方法三：由i+j+k=100及5i+3j+k/3=100得14i+8j=200，由此可得：i：1 13；j：1 23；k=100ij；（6）方法

14、四：由方法三中的14i+8j=200得7i+4j=100可得：i：1 13；j=（100 7 i)/4；k=100ij；main()int i,j,k;for(i=1;i=20;i+)for(j=1;j=33;j+)k:=100-i-j;if(i*5+j*3+k/3=100)printf(“k=%d,j+%d,i=%dn”,k,j,i);例6：求整數(shù)a和b的最小公倍數(shù)。分析：（1）如果 i 是a 和b的最小公倍數(shù)，則 i 必能被 a 和 b 整除，同時 i 必須是自然數(shù)，所以其取值范圍是；（2）方法一：i 從1開始，依次增加，直到第一個能被a和b整除為止，這個 i 就是a和b的最小公倍數(shù)；（3

15、）方法二：令從i 從a開始，并使 i 每次增加a而不是增加1，這就保證了 i 總是a的倍數(shù)。故每次只要判斷 i 能否被b整除就可以了。一旦判斷成立，i 就是a和b的最小公倍數(shù)；程序一：#include main()int a,b,i;scanf(“%d%d”,&a,&b);i=0;while(1)i+;if(i%a=0)if(i%b=0)printf(“%dn”,i);break;程序二：#include main()int a,b,i;scanf(“%d%d”,&a,&b);i=0;while(1)i+=a;if(i%b=0)printf(“%dn”,i);break;例7：猴子第一天摘下若

16、干桃子，當(dāng)即吃了一半，還不過癮，又多吃了一個。第二天早上又將剩下的桃子吃掉了一半，又多吃了一個，以后每天早上都吃了前一天剩下的一半零一個。到第10天早上再想吃時，發(fā)現(xiàn)只剩下一個桃子了。求第一天共摘多少個桃子。分析：（1）歸納法，是從大量的特殊性中總結(jié)出規(guī)律性或一般性的結(jié)論。（2）歸納，在程序設(shè)計上主要表現(xiàn)為遞歸和迭代。我們常常用遞歸和迭代的方式把一個復(fù)雜的計算過程化為簡單過程的多次重復(fù)，這種重復(fù)很容易用循環(huán)來實現(xiàn)；（3）在本例中，假設(shè) s 為剩下的，則s+1為前一天的一半，而2（s+1）為前一天的總個數(shù)。依次類推，10天前的桃子數(shù)即可算出；（4）歸納法的另一重要用途是用于數(shù)列和級數(shù)求和；Sn=

17、(Sn+1+1)*2程序如下：main()int s,i;s=1;for(i=1;i=9;i+)s=(s+1)*2;printf(“s=%dn”,s);例8：有一張足夠大的紙，厚0.09毫米，問將它對折多少次后可以達(dá)到珠穆朗瑪峰的高度（8848米）？分析：（1）采用歸納法；（2）設(shè)a為高度，初值為910-5米；（3）對折后，高度為前一次高度的2倍，每次乘2后判斷乘積是否已超過8848米。若已超過，則記下乘2的次數(shù)就是對折的次數(shù)；（4）請讀者自己編程；例9：用循環(huán)語句打印下列圖案：*分析：（1）這是一個典型的循環(huán)嵌套問題；（2）該圖案中一共有6行，打印時需一行一行進(jìn)行，設(shè)正在處理的行為第 i 行，則 i 從1 6；（3）每行的字符個數(shù)與所在行有關(guān)，設(shè)j表示第 i 行第j個字符，則j從 1 2*i 1；（4）每行的起始位置。設(shè)第一行為第20列的話，則第 i 行的位置可用21-i 來表示。程序如下：main()int i,j;for(i=1;i=6;i+)for(j=1;j=20-i;j+)printf(“”);for(j=1;j=2*i-1;j+)printf(“*”);printf(“n”);例10：用循環(huán)語句打印下列圖案：*分析：（1）將該圖案分成上下兩部分處理；（2）定行、定行中的字符個數(shù)、定每行打印的起始位置。6.7 幾種循環(huán)的比較幾種循環(huán)的比較lP.114 自學(xué)