C语言 第五章 循环结构程序设计

一、问题的引用

例1：求某个学生三门课的平均成绩。

（源代码）

#include<stdio.h>
int main(void)
{
    float s1,s2,s3,aver;
    scanf("%f%f%f",&s1,&s2,&s3);
    aver=(s1+s2+s3)/3;
    printf("aver=%7.2f",aver);
    return 0;
}

（运行结果截图）

例2：全班有50个学生，统计各学生三门课的平均成绩。

（源代码）

#include<stdio.h>
int main(void)
{
    float s1,s2,s3,aver;
    int i=1;
    while(i<=50)
    {
    scanf("%f%f%f",&s1,&s2,&s3);
    aver=(s1+s2+s3)/3;
    printf("aver=%7.2f",aver);
    i++;
    }
    return 0;
}

（运行结果截图）

·大多数的应用程序都会包含循环结构

·循环结构、顺序结构和选择结构是结构化程序设计的三种基本结构，它们是各种复杂程序的基本构造单元

二、while循环结构程序设计

while语句一般形式

while语句的流程图

while语句的执行过程

（1）计算while后面的循环控制表达式的值。

（2）如果表达式的值为“真”，则执行循环体，并返回步骤1。

（3）如果表达式的值为“假”，则结束循环，执行循环体后面的语句。

例1：用while语句编写程序计算100！的值。

解题思路：

·这是累乘问题，需要先后将100个数相承

·要重复100次乘法运算，可用循环实现

·后一个数是前一个数加1而得

·乘完上一个数i后，使i加1可得到下一个数

流程图：

（源代码）

#include<stdio.h>
int main(void)
{
    int i=1;  //循环变量赋初值
    double t=1.0;  //累乘变量赋初值
    while(i<=100)
    {
        t=t*i;
        i++;
    }
    printf("100!=%e\n",t);
    return 0;
}

（运行结果截图）

说明

（1）程序中的累乘变量t称为累乘器。

（2）语句“i++；”是i自增函数，这里的++后置，意思是先使用i的值，然后再使i的值加1。例如：“j=i++;”相当于“j=i;i=i+1;”1。类似的还有i自减语句“i--;”，表示先使用i的值，然后再使i的值减1。

（3）自增（减）运算符常用于循环语句中使循环变量自动加1或者自动减1。

例2：输入50个同学成绩，求最高分

（源代码）

#include<stdio.h>
int main(void)
{
    float score,max_score=0;
    int i=1;
    while(i<=50)
    {
        scanf("%f",&score);
        if(score>max_score)
            max_score=score;
        i=i+1;
    }
    printf("max_score=%d",max_score);
    return 0;
}

（运行结果截图）

使用while语句的注意事项

（1）while语句的特点是先计算表达式的值，然后再根据表达式的值决定是否执行循环体中的语句。因此，如果while后的表达式的值一开始为假，循环体将一次也不执行。

（2）在执行while语句之前，循环控制变量必须初始化，否则执行的结果将是不可知的。

（3）在循环体中一般应该包含改变循环条件表达式的语句，即应有使循环趋于结束的语句，以避免造成无限循环（“死循环”）的发生。

（4）当循环体由多条语句组成时，要用{}括起来，形成复合语句。

三、do-while循环结构程序设计

do-while循环

do-while语句的执行过程

do-while语句的流程图

例1：利用do-while循环语句编程计算100！的值

（源代码）

（运行结果截图）

例2：输入50个同学成绩，求最高分

（源代码）

或

（运行结果

例3：while和do-while循环的比较

·当while后面的表达式的第一次的值为“真”时，两种循环得到的结果相同；否则不相同。

while与do-while的区别

四、for循环结构程序设计

for循环

表达式1

表达式2

表达式3

for语句的执行过程

for语句的流程图

例1：用for循环语句编程计算100！的值

（源代码）

常见错误

例2：输入50个同学成绩，求最高分

（源代码）

for循环语句分析

例3：将100~500之间的既能被3整除也能被7整除的数输出，每行输出5个。请问别用三种循环结构实现。

（源代码）

3种循环语句的选择

通常情况下，这3种语句是通用的，但使用上可以注意下列技巧：

五、循环结构举例（1）

（一）累加累乘法

例1

问题分析

流程图

（源代码）

（运行结果截图）

流程分析

（二）迭代法

例2

这是一个有趣的古典数学问题：

·由一对兔子，从出生后第3个月起每个月都生一对兔子。

·小兔子长到第3个月后每个月又生一对兔子。

流程图

（源代码）

（运行结果截图）

六、循环的嵌套

例1：若一个口袋中放有9个球，其中有3个红色球，4个白色球和2个蓝色球，从中任取6个球，编写程序求解一共有多少种不同的颜色搭配方案。

问题分析：

（源代码）

（运行结果截图）

七、break及continue语句

辅助控制语句

break语句

break在循结构中的使用形式

break在嵌套结构中的使用形式

例2

猜数游戏：由计算机“想”一个10以内的数字请用户猜，用户在键盘上输入所猜想的数字，猜对了，程序提示“恭喜你猜对了！”。猜错了，程序提示“你输入的数值太大”或“你输入的数值太小”，然后继续猜，直到猜对为止，程序结束

（源代码）

continue语句

break和continue的主要区别

例2

从键盘上输入不多于10个的实数，求这些数的总和及其中正数的总和。若不足10个数，则以0作为结束标记。

（源代码）

分析：若输入的实数不足10个，可用break语句来提前结束循环；若输入的实数为负数，可用continue语句来控制该实数不累加到正数的总和中去，从而结束本次循环。

八、循环结构举例（2）

打印有规律的图形

日常生活中，我们可以看到很多有规律的图形和花纹的排列组合，尤其是在现代的艺术设计中，这其中也蕴含了重复的动作，也即循环的思想。

例1：请编写程序，打印以下的图形

问题分析：

（源代码）

例2

解题思路

（源代码）

（运行结果截图）

常见的问题求解过程，建议步骤如下：

九、循环结构程序设计中的常见错误

三种循环结构

例1：编写程序计算100！的值

常见错误：

常见错误：

1.丢掉语句结束标记“；”，尤其是for语句中表达式后或do-while语句后的分号，或在预处理命令后边、while（）后、for（）后加“；”。

2.循环次数尤其需要注意

3.if语句或循环语句中逻辑表达式或关系表达式书写错误。

4.判断一个变量是不是一个值，务必使用“==”

5.循环后面的花括号千万不要忘记，如果忽略，只能影响它最近的那句代码。

6.切记循环控制变量不要忘记赋初值

7.切记循环体内一定要有使循环趋于结束的语句。

8.使用循环时，注意变量的值是否溢出。

十、综合案例

例：编写一个程序来帮助小学生学习10以内的加法和减法。

·如果小学生答错了，允许再次回答，如果允许最多回答3次，程序如何处理？

算法设计：

（源代码）

·如果回答次数不受限制，一直到答对为止，程序又如何处理？

例：如果一次要给小学生测验10题，每题回答一次，最后给出对错统计，程序又该如何处理？

算法设计：

（源代码）

例：如何将上述结果输出到屏幕的同时也输出到文本文件中呢？

算法设计：

（源代码）

该文章属于个人课后学习笔记，内容来源于知到智慧树共享课-C语言程序设计（上海电力大学）。