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第 5 章 循环结构程序设计. 5.1 循环结构程序设计的概念 5.2 语句标号和 goto 语句 5.3 while 语句 5.4 do … while 语句 5.5 for 语句 5.6 循环结构嵌套 5.7 break 语句和 continue 语句. 第 5 章 循环结构程序设计. 5.1 循环结构程序设计的概念. 实现循环的程序结构称为循环结构，是计算机科学中用以描述客观世界循环现象的重要手段。 - PowerPoint PPT Presentation
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第 5 章 循环结构程序设计 5.1 循环结构程序设计的概念5.2 语句标号和 goto 语句 5.3 while 语句 5.4 do … while 语句 5.5 for 语句 5.6 循环结构嵌套 5.7 break 语句和 continue 语句
5.1 循环结构程序设计的概念
实现循环的程序结构称为循环结构，是计算机科学中用以描述客观世界循环现象的重要手段。
程序设计中的循环（简称循环）是指在程序设计中，从某处开始有规律地反复执行某一操作块（或程序块）。如果循环永远不会终止，这样的循环就称为死循环。
第 5 章 循环结构程序设计
5.2 语句标号和 goto 语句
goto 语句为无条件转向语句，它的一般格式为：
goto 语句标号 ;
第 5 章 循环结构程序设计
例 5.1 用 if 语句和 goto 语句构成循环，求∑ n 。 main( ) { int i ， sum=0; i=1;loop: if(i<=100) { sum=sum+i; i++; goto loop; } printf("%d" ， sum); }
100
n=1
5.3 while 语句 while 语句用来实现“当型”循环结构。 5.3.1 while 语句的一般格式 while 语句是一个循环控制语句，用来控制程序段
的重复执行。其一般格式为： while( 表达式 )
循环体 ;
格式中的循环体，可以是单个语句、空语句，也可以是复合语句。
第 5 章 循环结构程序设计
5.3.2 while 语句的执行过程
当表达式为非 0 时，执行 while 语句中的循环体，然后继续进行表达式的判断，如此循环。当表达式为0 时，则退出循环。
说明：如果循环体包含一个以上的语句，就构成块语句，应该用花括号 { } 括起来。
第 5 章 循环结构程序设计
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当表达式为非 0 值时，执行 while 语句中的内嵌语句。其流程图见图 5.1 。其特点是：先判断表达式，
后执行语句。
图 5.1图 5.2
例 5.2 求∑ n 。用传统流程图和 N-S 结构流程图表示算法，见图
P84 5.2(a) 和图 5.2(b) 。根据流程图写出程序：
main(){
int i ， sum=0; i=1;
while (i<=100) {
sum=sum+i; i++;
} printf("%d" ， sum);
}
100
n=1
5.4 do … while 语句 C 语言中，用 do … while 语句构成直到型循环结
构。 5.4.1 do … while 语句的一般格式 do … while 语句也是一个循环控制语句。其特点是
先执行循环体，然后判断条件是否成立。其一般格式为： do
循环体 while( 表达式 ) ;
说明：循环体至少执行一次。当循环体有多个语句时必须加花括号 { } 。
第 5 章 循环结构程序设计
5.4.2 do … while 语句的执行过程
先执行一次指定的循环体语句，然后判断表达式。当表达式的值为非 0 的数据时，返回重新执行循环体，如此反复直到表达式的值为 0 为止，此时循环结束。
第 5 章 循环结构程序设计
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图 5.3
例 5.3 用 do while 语句求∑ n 。先画出流程图，见图 5.4 。
图 5.4 图 5.5
100
n=1
程序如下：main()
{
int i ， sum=0;
i=1;
do
{sum=sum+i;
i++;
}
while(i<=100);
printf("%d" ， sum) ； }
例 5.4while 和 do-while 循环的比较。(1) main ( ) (2) 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” ， sum); printf(“sum=%d” ， sum);
} }
5.5 for 语句
for 语句可以用于循环次数已经确定的情况，还可用于循环次数不确定而只给出循环结束条件的情况。
5.5.1 for 语句的一般格式
for 语句的一般格式为：
for ( 表达式 1 ; 表达式 2 ; 表达式 3)
循环体
第 5 章 循环结构程序设计
5.5.2 for 语句的执行过程
for 语句的执行过程为： (1) 先求解表达式 1 ，表达式 1 只执行一次，一般是赋
值语句，用于初始化变量。 (2) 求解表达式 2 ，若为假（ 0 ），则结束循环。
(3) 当表达式 2 为真（非 0 ）时，执行循环体。 (4) 执行表达式 3 。 (5) 转回 (2) 。
第 5 章 循环结构程序设计
图 5.6
for(i=1;i<=100;i++)
sum=sum+i;
5.6 循环结构嵌套 一个循环体内包含另一个完整的循环结构，称为循环的嵌套。循
环之中还可以套循环，称为多层循环。三种循环（ while 循环、 do … while 循环和 for 循环）可以互相嵌套。例如：
while( ) { … for ( ) { … } … }
第 5 章 循环结构程序设计
5.7 break 语句和 continue 语句 5.7.1 break 语句
break 语句可以使流程跳出 Switch 结构，继续执行 Switch 语句下面的一个语句。 break 语句还可以用来从循环体内跳出循环体，即提前结束循环，接着执行循环下面的语句。如：
for(r=1;r<=10;r++) { area=Pi*r*r; if(area>100) break; printf("%f" ， area); }
第 5 章 循环结构程序设计
5.7.2 continue 语句
continue 语句的作用是结束本次循环，忽略 continue 后面的语句，进行下一次循环判定。
continue 语句和 break 语句的区别是： continue 语句只结束本次循环，而不是终止整个循环的执行。而 break 语句则是结束整个循环过程，不再判断执行循环的条件是否成立。
第 5 章 循环结构程序设计
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5.9 程序举例
例 5.6 用 π/4≈1-13+15-17+… 公式求 π 的近似值，直到最后一项的绝对值小于 10-6 为止。
用 N\|S 结构化流程图表示算法 ( 见图 5.12) 。
图 5.12
程序如下：#include<math.h>
main()
{
int s;
float n ， t ， Pi;
t=1 ； Pi=0;n=1.0;S=1;
while((fabs(t))>1e-6)
{Pi=Pi+t;
n=n+2;
s=-s;
t=S/n;
}
Pi=Pi*4;
printf("Pi=%10.6f ＼ n" ， Pi);
}
运行结果为：Pi= 3.141594
例 5.7 求 fibonacci 数列 40 个数。这个数列有如下特点：第1 ， 2 两个数为 1 ， 1 。从第 3 个数开始，该数是其前面两个数之和。即 :
f1=1 (n=1)
f2=1 (n=2)
fn=fn-1+fn-2 (n≥3)
解此题的算法如图 5.13 所示。
图 5.13
程序如下：
main()
{
long int f1 ， f2;
int i;
f1=1;f2=1;
for(i=1; i<=20; i++)
{
printf("%12ld %12ld " ， f1 ， f2);
if(i%2==0) printf(" ＼ n");
f1=f1+f2;
f2=f2+f1;
}
}
运行结果为： 1 1 2 3
5 8 13 21
34 55 89 144
233 377 610 987
1597 2584 4181 6765
10946 17711 28657 46368
75025 121393 196418 317811
514229 832040 1346269 2178309
3524578 57022887 9227465 14930352
24157817 39088169 63245986 102334155
例 5.8 判断 m 是否素数。算法如图 5.14 所示。我们采用的算法是这样的：让 m 被 2 到 m 除，如果 m 能被 2 ～ m 之中任何一个整数整除，则提前
结束循环，此时 i 必然小于或等于 k( 即 m) ；如果 m不能
图5.14
#include <math.h>
main()
{
int m ， i ， k;
scanf("%d" ， &m);
k=sqrt(m+1);/* 加 1 是为了避免在求 m 时可能出现的误差 */
for (i=2;i<=k;i++)
if(m%i==0) break;
if(i>=k+1) printf("%d is a Prime muber ＼ n" ，m);
else printf("%d is not a Prime number ＼ n" ，m);
}
运行情况如下：17
17 is a Prime number
例 5.9 求 100 ～ 200 间的全部素数。 在例 5.8 的基础上，对本题用一个嵌套的 for 循环即可处理。程序如下： # include <math.h>
main()
{
int m ， k ， i ， n=0;
for(m=101;m<=200;m=m+2)
{
k=sqrt(m);
for (i=2;i<=k;i++)
if (m%i==0) break;
if (i>=k+1){printf("%d " ， m);n=n+1;}
if(n%10==0) printf(" ＼ n");
}
printf (" ＼ n");
}
运行结果如下：101 103 107 109 113 127 131 137 139 149
151 157 163 167 173 179 181 191 193 197
199
n 的作用是累计输出素数的个数，控制每行输出10 个数据。
例 5.10 译密码。为使电文保密，往往按一定规律将其转换成密码，收报人再按约定的规律将其译回原文。例如，可以按以下规律将电文变成密码：将字母 a 变成字母 E ， a 变成 e ，即变成其后的第4 个字母， W 变成 a ， X 变成 b ， Y 变成 c ， Z 变成 D 。见图 5.15 。字母按上述规律转换，非字母字
符不变。如“ china!” 转换为“ Glmre!” 。输入一行字符，要求输出其相应的密码。
图5.15
程序如下： #include <Stdio.h>
main()
{
char c;
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);
}
}
运行结果如下：china!
Glmre!
程序中对输入的字符处理办法是：先判定它是否大写字母或小写字母，若是，则将其值加 4( 变成其后的第 4 个字母 ) 。如果加 4 以后字符值大于‘ Z’或‘ z’ ，则表示原来的字母在 V( 或 v) 之后，应按图 5.15 所示的规律将它转换为 a ～ D( 或 a ～ d)之一。办法是
使 c 减 26 ，如果读者对此还有疑问，请查 ascII码表即可清楚。还有一点请读者注意：内嵌的 if 语
句不能写成 if(c>'Z'|| c>'z') c=c-26;
因为当字母为小写时都满足“ c>‘Z’” 条件，从而也执行“ c=c-26;” 语句，这就会出错。
因此必须限制其范围为“ c>‘Z’ && c<=‘Z’+4” ，即原字母为‘W’ 到‘ Z’ ，在此范围以外的不是大写字母 W ～ Z ，不应按此规律转换。请考虑：为什么对
小写字母不按此处理，即写成 c>'z' && c<='z'+4
而只须写成“ c>‘z’” 即可。
