c语音学习----循环结构程序设计（1）

1. while语句

while语句最简单的情况为循环体只有一个语句，其形式如下：

      while(表达式)语句；

但是，while语句通常使用更复杂的形式，也就是其一般形式：

       while(表达式)

      {

           语句序列；

      }

其中表达式是循环条件，语句序列为循环体。其执行过程是：先计算while后面圆括号内表达式的值，如果其值为真（非0），则执行语句序列（循环体），然后再计算while后面圆括号内表达式的值，并重复上述过程，直到表达式的值为“假”（值为0）时，退出循环，并转入下一语句去执行。

While循环的执行流程如图6-1所示。

使用while语句时，需注意如下几个问题：

（1）while语句的特点是先判断表达式的值，然后根据表达式的值决定是否执行循环体中的语句，因此，如果表达式的值一开始就为“假“，则循环体将一次也不执行。

（2）当循环体由多条语句组成时，必须用左、右花括号括起来，使其形成复合语句。如：

 while(x>0)

1.       {

       s+=x

       x--；

   }

   （3）为了使循环最终能够结束，而不至于使循环体语句无穷执行，即产生“死循环”。因此，每执行一次循环体，条件表达式的值都应该有所变化，这既可以在表达式本身中实现，也可以在循环体中实现。

   【例6-1】利用while语句，编写程序，求1+2+3+…+100的值。

   main()

{

int i=1, sum=0;       /*i的初值为1，sum的初值为0*/

while(i<=100)         /*当i小于或等于100时执行循环体*/

{

  sum=sum+i;          /*在循环体中累加一次，i增加1*/

  i=i+1;                /*在循环体中i增加1*/

}       

printf("sum=%d\n",sum);

}

注意：

1. 如果在第一次进入循环时，while后圆括号内表达式的值为0，循环一次也不执行。在本程序中，如果i的初值大于100将使表达式i<=100的值为0，循环体不执行。

2. 在循环体中一定要有使循环趋向结束的操作，以上循环体内的语句i=i+1使i不断增加1，当i>100时循环结束。如果没有这一语句，则i的值始终不变，循环将无限进行。

3. 在循环体中，语句的先后位置必须符合逻辑，否则将会影响运算结果，例如，若将上例中的While循环体改写成：

   while(i<=100)

   {   i++;         /*先计算i++,后计算sum的值*/

       sum=sum+i;

   }

   运行后，将输出：

   sum=5150

   运行的过程中，少加了第一项的值1，而多加了最后一项的值101。

 【例6-2】利用while语句，计算1+1/2+1/4+…+1/50的值，并显示出来。

#include“stdio.h”

main()

{

float sum=1;

int  i=2;

while (i<=50)

{

sum +=1/(float) i;

i+=2;

}

printf("sum=%f",sum);

}   

运行结果：

sum=2.907979

   注意：在此程序中，在循环体中进行累加计算时，必须要对变量i进行强制类型转换，即利用（float）i使其变为浮点型中间变量后再参加运算，否则，由于i中存放的是大于1的整型量，所以，1/i将按整型规则运算，其结果总是为0。

2.do-while循环语句

1.      do-while循环结构的形式如下：

          do

             语句序列（循环体）；

          while(表达式)；

         例如：

           do

           {

             i++；

             s+=i;

        }

      while(i<10);

   说明：

1. do是C语言的关键字，必须与while联合使用。

2. do-while循环由do开始，用while结束。必须注意的是：在while（表达式）后的“；”不可丢，它表示do-while语句的结束。

3. while后一对圆括号中的表达式，可以是C语言中任意合法的表达式。由它控制循环是否执行。

按语法，在do和while之间的循环体只能是一条可执行语句。若循环体内需要多个语句，应该用大括号括起来，组成复合语句。

do-while 循环的执行过程是这样的（如图6-3所示）：

1. 执行do后面循环体中的语句。

2. 计算While后面一对圆括号中表达式的值。当值为非零时，转去执行步骤1；当值为零时，执行步骤（3）。

3. 退出do-while循环。

   由do-while构成的循环与while循环十分相似，它们之间的主要区别是： while循环结构的判断控制出现在循环体之前，只有当 while后面表达式的值为非零时，才能执行循环体；在do-while构成的循环结构中，总是先执行一次循环体，然后再求表达式的值，因此，无论表达式的值是零还是非零，循环体至少要被执行一次。

【例6-3】利用do-while语句，编写程序，求1+2+3+…+100的值。

根据do-while循环的结构，先画出流程图，见图6-4（(a)是传统流程图，(b)是N-S图）。

程序如下：

#include"stdio.h"

main()

{

int i=1,sum=0;

do

{

sum=sum+i;

i=i+1;

}while(i<=100);

printf("sum=%d\n",sum);

}

使用do-while语句应注意如下几个问题：

1. 由于do-while语句是先执行一次循环体，然后再判断表达式的值。所以，无论一开始表达式的值为“真”还是为“假”，循环体中的语句都至少被执行一次，这一点同while语句是有区别的。

2. 如果do-while语句的循环体部分是由多个语句组成的话，则必须用左、右花括号括起来，使其形成复合语句。

3. C语言中的do-while语句是在表达式的值为真时重复执行循环体，这一点与别的语言中类似语句有区别，在程序设计时应引起注意。

【例6-4】 利用do-while语句计算1+1/2+1/4+…+1/50的值，并显示出来。

main()

{

int i=2;      

float sum=1;

do

{

sum+=1/(float)i;

i+=2;

}while(i<=50);

printf("sum=%f\n",sum);

}

在一般情况下，用while语句和do-while语句处理同一问题时，若二者的循环体部分是一样的，它们的结果也一样。如例6-1和例6-3中的循环体是相同的，得到的结果也相同。但在while后面的表达式一开始就为假（0值）时，两种循环的结果是不同的。

【例6-5】while和do-while循环的比较

main()                                       main()

{                                            {

int sum=0,i;                                  int sum=0,i;

scanf("%d",&i);                               scanf("%d",&i);

while(i<=10)                                  do

{                                             {

sum=sum+i;                                    sum=sum+i;

i++;                                          i++;

}                                              }while(i<=10);

printf("sum=%d\n",sum);                        printf("sum=%d\n",sum);

}                                             }

3、for语句

for语句构成的循环通常称为for循环。for循环的一般形式如下：

for（表达式1；表达式2；表达式3）

     循环体；

for其后的圆括号中通常含有3个表达式，各表达式之间用“；”隔开。这三个表达式可以是任意表达式，通常主要用于for循环的控制。紧跟在for(…)之后的循环体，在语法上要求是一条语句，若在循环体内需要多条语句，应该用大括号括起来，形成复合语句。

for循环的执行过程如下：

1. 计算“表达式1”。

2. 计算“表达式2”，若其值为非零，则转步骤（3）；若其值为零，则转步骤（5）。

3. 执行一次循环体。

4. 计算“表达式3”，然后转向步骤2。

5. 结束循环，执行for循环之后的语句。

【例6-6】请编写一个程序，计算半径为0.5、1.5、2.5、3.5、4.5、5.5mm时的圆面积。本例要求计算6个不同半径的圆面积，且半径的变化是有规律的，从0.5mm开始按增1mm的规律递增，可直接用半径r作为for循环控制变量，每循环一次使r增1直到r大于5.5为止。程序如下：

#include "stdio.h"

main()

 {

float  r, s;

const float Pai=3.14159;

for (r=0.5; r<6.0; r++)

{

s=Pai*r*r;               /*计算圆面积s的值*/

printf("r=%3.1f  s=%5.2f\n", r, s);

    }

}

运行结果：

r=0.5   s=0.79

r=1.5   s=7.07

r=2.5   s=19.63

r=3.5   s=38.48

r=4.5   s=63.62

r=5.5   s=95.03

程序中定义了一个变量Pai,它的值是3.14159；变量r既用作循环控制变量又是半径的值，它的值由0.5变化到5.5，循环体共执行6次当r增到6.0时，条件表达式“r〈6.0”的值为0，从而退出循环。for循环的循环体是个用花括号括起来的复合语句，其中包含两个语句，通过赋值语句把求出的圆面积放在变量s中，然后输出r和s的值。

【例6-7】求正整数n的阶乘n!其中n由用户输入。

 在本例中省略了对用户输入的n的合理性的检测，整个流程如图6-6所示。

阶乘结果用fac表示，它的值一般比较大，因此定义为实型变量。程序如下：

#include"stdio.h"

main()

{

float fac=1;

int n,i;

scanf("%d",&n);  

   /*以下省略了对用户输入的n的合理性的检测*/

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

fac=fac*i;

printf("fac=%7.0f\n",fac);

}

说明：

1. for语句一般形式中的“表达式1”可以省略，此时应在for语句之间前给循环变量赋初值。注意省略表达式1时，其后的分号不能省略。如

        for(;i<=10;i++)

               fac=fac*i；

   执行时，跳过“求解表达式1”这一步，其它不变。

2. 如果表达式2省略，即不判断循环条件，循环无终止地进行下去。也就是认为表达式2始终为真。见图6-7。例如：

3.     for(i=1;;i++)

          fac=fac*i;

   它相当于：

      i=1;

      while(1)

        {

          fac=fac*i;

          i++;

        }

4. 表达式3也可以省略，但此时程序设计者应另外设法保证循环能正常结束。如：

        for(i=1;i<=10;)

           {

             fac=fac*i;

             i++;

            }

   本例把i++的操作不放在for语句的表达式3的位置处，而作为循环体的一部分，效果是一样的，都能使循环正常结束。

5. 可以省略表达式1和表达式3，只有表达式2，即只给循环条件。如：

   for( ;i<=10;)                    while(i<=10)

   {                               {

        fac=fac*i;    相当于：         fac=fac*i;

        i++;                           i++;

    }                               }

   在这种情况下，完全等同于while语句。可见for语句比while语句功能强，除了可以给出循环条件外，还可以赋初值，使循环变量自动增值等。

6. 三个表达式都可以省略，如

     for(;;)  

       语句序列（循环体）；

相当于

         while(1)

           语句序列（循环体）；

即不设初值，不判断条件（认为表达式2为真），循环变量不增值。无终止地执行循环体。

1. 表达式1可以是设置循环变量初值的赋值表达式，也可以是与循环变量无关的其它表达式。如

              for  (fac=1;i<=10;i++)  fac=fac*i;

       表达式1和表达式3可以是一个简单的表达式，也可以是逗号表达式，即包含一个以上的简单表达式，中间用逗号间隔。如：

             for(fac=1,i=1;i<=10;i++)  fac=fac*i;

   或

             for(i=0,j=100;i<=j;i++,j--) k=i+j;

   表达式1和表达式3都是逗号表达式，各包含两个赋值表达式，即同时设两个初值，使两个变量增值，执行情况见图6-8。

       在逗号表达式内按自左至右顺序求解，整个逗号表达式的值为其中最右边的表达式的值。如：

            for(i=1;i<=10;i++,i++)  fac=fac*i;

   相当于

            for(i=1;i<=10;i+2)  fac=fac*i;

2. 表达式2一般是关系表达式（如i<10）或逻辑表达式（如a<b&&x<y），但也可以是数值表达式或字符表达式，只要其值为非零，就执行循环体。分析下面两个例子：

      ① for(i=0;(c=getchar() )! =’\n’;i+=c);

    在表达式2中先从终端接收一个字符给c，然后判断此赋值表达式的值是否不等于’\n’（换行符），如果不等于’\n’，就执行循环体。此for语句的执行过程见图6-9，它的作用是不断输入字符，将它们的ASCII码相加，直到输入一个“回车换行”符为止。

      注意：此for语句的循环体为空语句，把本来要在循环体内处理的内容放在表达式3中，作用是一样的。可见for语句功能强，可以在表达式中完成本来应在循环体内完成的操作。

       ② for(  ;(c=getchar() )! =’\n’;) 

            printf(“%c”,c);

       无表达式1和表达式3，其作用是每读入一个字符输出该字符，直到输入一个“回车换行”符为止。请注意，从终端键盘向计算机输入时，是在输入回车以后才送到内存缓冲区中去的。运行情况是：

           Computer↙         （输入）

           Computer           （输出）

   而不是

           CCoommppuutteerr         

   即不是从终端敲入一个字符马上输出一个字符，而是输入回车后数据送入内存缓冲区，然后每次从缓冲区读一字符，最后输出。

4、几种循环的比较

1. while和do-while型循环，只在while后面指定循环条件，在循环体中应包含使循环趋于结束的语句（如i++,或i=i+1等）。

   for语句可以在表达式3中包含使循环趋于结束的操作，甚至可以将循环体中的操作全部放到表达式3中。由此可见，for语句的功能更强，凡用while循环能完成的，用for循环都能实现。

2. 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。

3. while和for循环是先测试表达式，后执行循环体；而do-while语句是先执行一次循环体，再判断表达式。

4. 对while循环、do-while循环和for循环，可以用break语句跳出循环，用continue语句结束本次循环。

循环结构这一部分很重要，很多程序都得用到。比选择循环还有有意思。

一个比一个有意思哈哈哈。

都是书面文字，很好理解。很多都是借鉴的老师的。

很简单嘛。明白几种循环的要求就可以了。

还有后续。等会奉上。

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