1、第5章 循環(huán)結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì),5.1 循環(huán)語(yǔ)句概述5.2 for語(yǔ)句和while語(yǔ)句5.3 直到型循環(huán)do-while語(yǔ)句5.4 break語(yǔ)句與continue語(yǔ)句 5.5 應(yīng)用舉例 良好的源程序書寫習(xí)慣注釋（續(xù)） Return,5.1 循環(huán)語(yǔ)句概述,求1100的累計(jì)和。 根據(jù)已有的知識(shí)，可以用“1+2+100”來(lái)求解，但顯然很繁瑣?，F(xiàn)在換個(gè)思路來(lái)考慮： 首先設(shè)置一個(gè)累計(jì)器sum，其初值為0，利用sum += n來(lái)計(jì)算（n依次取1、2、100），只要解決以下3個(gè)問(wèn)題即可： （1）將n的初值置為1； （2）每執(zhí)行1次“sum += n”后，n增1； （3）當(dāng)n增到101時(shí)，停止計(jì)算。此時(shí)，sum的

2、值就是1100的累計(jì)和。 根據(jù)已有的知識(shí)，單獨(dú)實(shí)現(xiàn)每一步都不難。但是，由于需要經(jīng)常使用這種重復(fù)計(jì)算結(jié)構(gòu)（稱為循環(huán)結(jié)構(gòu)），C語(yǔ)言提供了3條循環(huán)語(yǔ)句來(lái)實(shí)現(xiàn)，以簡(jiǎn)化、并規(guī)范循環(huán)結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)。 在語(yǔ)言中，可用以下語(yǔ)句實(shí)現(xiàn)循環(huán)： （1）用for語(yǔ)句。 （2）用do-while語(yǔ)句。 （3）用while語(yǔ)句。,（4）用goto語(yǔ)句和if語(yǔ)句構(gòu)成循環(huán)。使用goto語(yǔ)句實(shí)現(xiàn)求解1100累計(jì)和的程序可以如下： main() int n=1, sum=0; loop: sum += n; n+; if (n=100) goto loop; printf(“sum=%dn”, sum); 其中“l(fā)oop:”為語(yǔ)句標(biāo)

3、號(hào)（格式：標(biāo)號(hào): 語(yǔ)句行），其命名遵循標(biāo)識(shí)符命名規(guī)則。goto語(yǔ)句格式：goto 標(biāo)號(hào)，功能為：使系統(tǒng)轉(zhuǎn)向標(biāo)號(hào)所在的語(yǔ)句行執(zhí)行。 注意：結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)方法，主張限制使用goto語(yǔ)句。因?yàn)闉E用goto語(yǔ)句，將會(huì)導(dǎo)致程序結(jié)構(gòu)無(wú)規(guī)律、可讀性差。 另外，從功能上說(shuō)，for語(yǔ)句可完全代替當(dāng)型循環(huán)語(yǔ)句while，所以該語(yǔ)句也不是必需的。 Return,5.2 for語(yǔ)句和while語(yǔ)句,在3條循環(huán)語(yǔ)句中，for語(yǔ)句最為靈活，不僅可用于循環(huán)次數(shù)已經(jīng)確定的情況，也可用于循環(huán)次數(shù)雖不確定、但給出了循環(huán)繼續(xù)條件的情況。案例5.1 求1100的累計(jì)和。/*案例代碼文件名：AL5_1.C*/*程序功能：求1100的累

4、計(jì)和*/main() int i,sum=0; /*將累加器sum初始化為0*/ for(i=1; i=100; i+) sum += i;/*實(shí)現(xiàn)累加*/ printf(sum=%dn,sum); 程序演示 程序運(yùn)行情況如下： sum=5050,案例5.2 求n的階乘n!（n!=1*2*n）。/*案例代碼文件名：AL5_2.C*/*程序功能：求n！*/main() int i, n; long fact=1; /*將累乘器fact初始化為1*/ printf(“Input n: ”); scanf(“%d”, 程序演示 程序運(yùn)行情況如下：Input n: 55 ! = 120,1for語(yǔ)句的

5、一般格式 for(變量賦初值；循環(huán)繼續(xù)條件；循環(huán)變量增值) 循環(huán)體語(yǔ)句組； 2for語(yǔ)句的執(zhí)行過(guò)程 執(zhí)行過(guò)程如圖5-1所示。 （1）求解“變量賦初值”表達(dá)式。 （2）求解“循環(huán)繼續(xù)條件”表達(dá)式。如果其值非0，執(zhí)行（3）；否則，轉(zhuǎn)至（4）。 （3）執(zhí)行循環(huán)體語(yǔ)句組，并求解“循環(huán)變量增值”表達(dá)式，然后轉(zhuǎn)向（2）。 （4）執(zhí)行for語(yǔ)句的下一條語(yǔ)句。 3說(shuō)明 （1）“變量賦初值”、“循環(huán)繼續(xù)條件”和“循環(huán)變量增值”部分均可缺省，甚至全部缺省，但其間的分號(hào)不能省略。,（2）當(dāng)循環(huán)體語(yǔ)句組僅由一條語(yǔ)句構(gòu)成時(shí)，可以不使用復(fù)合語(yǔ)句形式，如上例所示。 （3）“循環(huán)變量賦初值”表達(dá)式，既可以是給循環(huán)變量賦初值的

6、賦值表達(dá)式，也可以是與此無(wú)關(guān)的其它表達(dá)式（如逗號(hào)表達(dá)式）。 例如，for(sum=0;i=100;i+) sum += i; for(sum=0,i=1;i=100;i+) sum += i; （4）“循環(huán)繼續(xù)條件”部分是一個(gè)邏輯量，除一般的關(guān)系（或邏輯）表達(dá)式外，也允許是數(shù)值（或字符）表達(dá)式。,4while語(yǔ)句 （1）一般格式 while(循環(huán)繼續(xù)條件) 循環(huán)體語(yǔ)句組； （2）執(zhí)行過(guò)程 執(zhí)行過(guò)程如圖5-2所示。 1）求解“循環(huán)繼續(xù)條件”表達(dá)式。如果其值為非0，轉(zhuǎn)2）；否則轉(zhuǎn)3）。 2）執(zhí)行循環(huán)體語(yǔ)句組，然后轉(zhuǎn)1）。 3）執(zhí)行while語(yǔ)句的下一條。 顯然，while循環(huán)是for循環(huán)的一種簡(jiǎn)化

7、形式（缺省“變量賦初值”和“循環(huán)變量增值”表達(dá)式）。,案例5.3 用while語(yǔ)句求1100的累計(jì)和。/*案例代碼文件名：AL5_3.C*/*程序功能：求1100的累計(jì)和*/main() int i=1,sum=0; /*初始化循環(huán)控制變量i和累計(jì)器sum*/ while( i=100 ) sum += i;/*實(shí)現(xiàn)累加*/ i+;/*循環(huán)控制變量i增1*/ printf(“sum=%dn”,sum); 程序演示 程序運(yùn)行情況如下：sum=5050,5循環(huán)嵌套 （1）循環(huán)語(yǔ)句的循環(huán)體內(nèi)，又包含另一個(gè)完整的循環(huán)結(jié)構(gòu)，稱為循環(huán)的嵌套。循環(huán)嵌套的概念，對(duì)所有高級(jí)語(yǔ)言都是一樣的。 （2）for語(yǔ)句和w

8、hile語(yǔ)句允許嵌套，do-while語(yǔ)句也不例外。 Return,5.3 直到型循環(huán)do-while語(yǔ)句,1一般格式 do 循環(huán)體語(yǔ)句組; while(循環(huán)繼續(xù)條件);/*本行的分號(hào)不能缺省*/ 當(dāng)循環(huán)體語(yǔ)句組僅由一條語(yǔ)句構(gòu)成時(shí)，可以不使用復(fù)合語(yǔ)句形式。 2執(zhí)行過(guò)程 執(zhí)行過(guò)程如圖5-3所示。 （1）執(zhí)行循環(huán)體語(yǔ)句組。 （2）計(jì)算“循環(huán)繼續(xù)條件”表達(dá)式。如果“循環(huán)繼續(xù)條件”表達(dá)式的值為非 0（真），則轉(zhuǎn)向（1）繼續(xù)執(zhí)行；否則，轉(zhuǎn)向（3）。 （3）執(zhí)行do-while的下一條語(yǔ)句。 do-while循環(huán)語(yǔ)句的特點(diǎn)是：先執(zhí)行循環(huán)體語(yǔ)句組，然后再判斷循環(huán)條件。,案例5.4 用do-while語(yǔ)句求解

9、1100的累計(jì)和。/*案例代碼文件名：AL5_4.C*/*程序功能：求1100的累計(jì)和*/main() int i=1, sum=0; /*定義并初始化循環(huán)控制變量，以及累計(jì)器*/ do sum += i; /*累加*/ i+; while(i=100);/*循環(huán)繼續(xù)條件：i=100*/ printf(“sum=%dn”,sum); 程序演示 do-while語(yǔ)句比較適用于處理：不論條件是否成立，先執(zhí)行1次循環(huán)體語(yǔ)句組的情況。除此之外，do-while語(yǔ)句能實(shí)現(xiàn)的，for語(yǔ)句也能實(shí)現(xiàn)，而且更簡(jiǎn)潔。 Return,5.4 break語(yǔ)句與continue語(yǔ)句,為了使循環(huán)控制更加靈活，語(yǔ)言提供了b

10、reak語(yǔ)句和continue語(yǔ)句。 1一般格式： break； continue； 2功能 （1）break：強(qiáng)行結(jié)束循環(huán)，轉(zhuǎn)向執(zhí)行循環(huán)語(yǔ)句的下一條語(yǔ)句。 （2）continue：對(duì)于for循環(huán)，跳過(guò)循環(huán)體其余語(yǔ)句，轉(zhuǎn)向循環(huán)變量增量表達(dá)式的計(jì)算；對(duì)于while和do-while循環(huán)，跳過(guò)循環(huán)體其余語(yǔ)句，但轉(zhuǎn)向循環(huán)繼續(xù)條件的判定。 3break和continue語(yǔ)句對(duì)循環(huán)控制的影響如圖5-4所示。 4說(shuō)明 （1）break能用于循環(huán)語(yǔ)句和switch語(yǔ)句中，continue只能用于循環(huán)語(yǔ)句中。 （2）循環(huán)嵌套時(shí)，break和continue只影響包含它們的最內(nèi)層循環(huán)，與外層循環(huán)無(wú)關(guān)。 Retu

11、rn,5.5 應(yīng)用舉例,例5.5 求Fibonacci數(shù)列的前40個(gè)數(shù)。該數(shù)列的生成方法為：F1=1，F(xiàn)2=1，F(xiàn)n=Fn-1+Fn-2（n=3），即從第3個(gè)數(shù)開(kāi)始，每個(gè)數(shù)等于前2個(gè)數(shù)之和。 算法設(shè)計(jì)，請(qǐng)參見(jiàn)第2章第1節(jié)（2.1）。參考源程序如下：/*案例代碼文件名：AL5_5.C*/main() long int f1=1,f2=1; /*定義并初始化數(shù)列的頭2個(gè)數(shù)*/ int i=1;/*定義并初始化循環(huán)控制變量i*/ for( ; i=20; i+ ) /*1組2個(gè)，20組40個(gè)數(shù)*/ printf(“%15ld%15ld”, f1, f2); /*輸出當(dāng)前的2個(gè)數(shù)*/ if(i%2=0

12、) printf(“n”); /*輸出2次（4個(gè)數(shù)），換行*/ f1 += f2; f2 += f1; /*計(jì)算下2個(gè)數(shù)*/ 程序演示,例5.6 輸出10100之間的全部素?cái)?shù)。所謂素?cái)?shù)n是指，除1和n之外，不能被2（n-1）之間的任何整數(shù)整除。 算法設(shè)計(jì)要點(diǎn)： （1）顯然，只要設(shè)計(jì)出判斷某數(shù)n是否是素?cái)?shù)的算法，外面再套一個(gè)for循環(huán)即可。 （2）判斷某數(shù)n是否是素?cái)?shù)的算法：根據(jù)素?cái)?shù)的定義，用2（n-1）之間的每一個(gè)數(shù)去整除n，如果都不能被整除，則表示該數(shù)是一個(gè)素?cái)?shù)。 判斷一個(gè)數(shù)是否能被另一個(gè)數(shù)整除，可通過(guò)判斷它們整除的余數(shù)是否為0來(lái)實(shí)現(xiàn)。 參考源程序如下： main() int i=11, j, counter=0; for( ; i=100; i+=2) /*外循環(huán)：為內(nèi)循環(huán)提供一個(gè)整數(shù)i*/, for(j=2; j= i ) /*整數(shù)i是素?cái)?shù)：輸出，計(jì)數(shù)器加1*/ printf(“%6d”,i); counter+; 程序演示 思考題：外循環(huán)控制變量i的初值從11開(kāi)始、增量為2的作法有什么好處？為提高運(yùn)行速度，如何優(yōu)化內(nèi)循環(huán)？（提示：從減少計(jì)算次數(shù)角度來(lái)考慮） Return,良好的源程序書寫習(xí)慣注釋（續(xù)）,（3）循環(huán)結(jié)構(gòu) 在C語(yǔ)言中，循環(huán)結(jié)構(gòu)由循環(huán)語(yǔ)句for、while和do.while來(lái)實(shí)現(xiàn)。 作為注釋，應(yīng)在它們的前面說(shuō)明其功能，在循環(huán)