第六章循环结构程序设计.doc

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1、第六章循环结构程序设计许多问题的求解归结为重复执行的操作，比如数值计算中的方程迭代求根，非数值计算中的对象遍历。重复执行就是循环。重复工作是计算机特别擅长工作之一。重复执行不是简单地重复，每次重复，操作的数据（状态、条件）都可能发生变化。重复的动作是受控制的，比如满足一定条件继续做，一直做直到某个条件满足，做多少次结束。也就是说重复工作需要进行控制-循环控制。C语言提供了三种循环控制语句（不考虑goto/if构成的循环），构成了三种基本的循环结构：（1）while语句构成的循环结构(“当型循环”)（2）do-while语句构成的循环结构(“直到

2、型循环”)（3）for语句构成的循环结构（“当型循环”）6、1while语句（当型循环）while(表达式)语句；或：while(表达式){语句序列；}while语句的一般形式是：循环体循环条件其中：表达式称为“循环条件”，语句称为“循环体”。为便于初学者理解，可以读做“当条件（循环条件）成立（为真），循环执行语句（循环体）”执行过程是：1）先计算while后面的表达式的值，如果其值为“真”则执行循环体，2）在执行完循环体后，再次计算while后面的表达式的值，如果其值为“真”则继续执行循环体，如果表达式的值为假，退出此循环结构。while循环

3、的执行流程：当表达式为“真”循环体使用while语句需要注意以下几点：（1）while语句的特点是先计算表达式的值，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”，那么循环体一次也不执行。（2）当循环体为多个语句组成，必须用{}括起来，形成复合语句。（3）在循环体中应有使循环趋于结束的语句，以避免“死循环”的发生。例6-1：利用while语句，编写程序计算1+2+3+…+100。解：算法1：直接写出算式S1:result<=1+2+3+4+5+…+100很简单。但是写都写得累死了。算法2：考虑到1+2+3+…

4、+100可以改写为：(((1+2)+3)+…+100)，S1：p1<=1+2S2:p2<=p1+3S3:p3<=p2+4…S99:p99<=p98+100结果在p100里。此算法也一样麻烦，要写99步，同时要使用99个变量。本算法同样不适合编程。但是可以从本算法看出一个规律。即：每一步都是两个数相加，加数总是比上一步加数增加1后参与本次加法运算，被加数总是上一步加法运算的和。可以考虑用一个变量i存放加数,一个变量p存放上一步的和。那么每一步都可以写成：p+i,然后让p+i的和存入p，即：每一步都是p<=p+i。也就是说p既代表被加数又代表和。这

5、样可以得到算法3。执行完步骤S99后，结果在p中。算法3：S0:p<=0,i<=1S1:p<=p+i,i<=i+1S2:p<=p+i,i<=i+1S3:p<=p+i,i<=i+1…S99:p<=p+i,i<=i+1从算法3表面上看与算法2差不多，同样要写99步。但是从算法3可以看出S1-S99步骤实际上是一样的，也就是说S1-S99同样的操作重复做了99次。计算机对同样的操作可以用循环完成，循环是计算机工作的强项（计算机高速度运算）。算法4就是在算法3的基础上采用循环功能的算法实现。算法4：S0:p<=0,i<=1(循环初值)S1:p<=p+i

6、,i<=i+1（循环体）S2:如果i小于或等于100，返回重新执行步骤S1及S2；否则，算法结束（循环控制）。p中的值就是1+2+…+100的值。从算法4可以看出这是一个典型的循环结构程序，流程图：i<=1,sum<=1当i≤100sum<=sum+Ii<=i+1打印summain(){inti=1,sum=0;while(i<=100){sum=sum+i;i++;}printf(sum);}结论：编制循环程序要注意下面几个方面：(1)遇到数列求和，求积的一类问题，一般可以考虑使用循环解决。(2)注意循环初值的设置。一般对于累加器常常设置为0

7、，累乘器常常设置为1。(3)循环体中做要重复的工作，同时要保证使循环倾向于结束。循环的结束由while中的表达式（条件）控制。例6-2：利用while语句，计算机1+1/2+1/4+…+1/50.观察数列1，1/2，…，1/50。=1/1,1/2,,1/50。分子全部为1，分母除第一项外，全部是偶数。同样考虑用循环实现。其中累加器用sum表示（初值设置为第一项1，以后不累加第一项），循环控制用变量i（i：2-50）控制，数列通项：1/i。main(){floatsum=1;inti=1;while(2*i<=50){sum=sum+1.0/(2

8、*i);i+=1;}printf(sum);}main(){floatsum=1;inti=2;while(i<=50){sum=sum+1.0/i;