第4章 循环结构程序设计

4.循环结构程序设计

4.0 编写循环程序要解决的3个问题

• 1.循环变量赋初值
• 2.循环条件
• 3.循环变量值的调整
  • 目的在于让循环条件在某时变为假，结束循环

4.1 while循环：“当型”循环

• 1.一般形式

while(表达式) {  // 表达式可以是任意类型的表达式
    语句序列;
}

• 2.执行逻辑

  • 2.1 计算表达式的值，若结果为真（非0），则进入2.2，开始一次循环周期；否则进入2.3
  • 2.2 执行“{}”内的语句序列（循环体）
  • 2.3 结束循环，执行while循环后方（“}”之后）语句

• 3.注意

  • 避免出现“死循环”，会破解死循环
  • 当第一次判断表达式的值为假（0）时，循环体执行0次
  • 当循环体中只有一条语句时可省略“{}”，但不建议这么做。养成加“{}”的习惯

• 4.while死循环案例

  • 1.不带变量的死循环

  #include <stdio.h>
  #include <windows.h>
  int main() {
  	while(3) {	
          printf("2022级网络技术班!\n"); 
          Sleep(1000);
  	}
    return 0;
  }
  

  • 2.带变量的死循环

  #include <stdio.h>
  int main() {
    int i = 3;
  	while(i) {	
          printf("2022级网络技术班!\n "); 
  	}
    return 0;
  }
  
  

  • 3.带变量并破解死循环

  #include <stdio.h>
  int main() {
   int i = 3;
    while(i) {	
        printf("2022级网络技术班!\n "); 
        i --;    //  -- i也可以
    }
    return 0;
  }
  

  • 4.带变量、破解死循环代码量缩减

  #include <stdio.h>
  int main() {
    int i = 3;
  	while(i --) {	
          printf("2021级卓越3班!\n"); 
  	}
    return 0;
  }
  

• 5.while循环案例

  • 1.编程求1+2+3+4+5之和。

  // 分析：1.选择基本结构。题目需求一直在重复一个动作——做加法，很容易想到用循环结构！此处选择while循环（其他类型的循环也可以完成）。
  // 2.如何通过变量来控制循环开始或结束？
  // 2.1 在程序中给定一个变量，这个变量通常用于控制循环的开始和结束，称其为“循环变量”（如案例中的int i;）；
  // 2.2 该循环变量通常写在“表达式”中，定义时会给定一个初值（可随意），且能确定让循环结束（如a = ?; a = 1; a=100; a=9999）；
  // 2.3 该循环变量有一定的范围（> >= < <=），循环执行过程中循环变量的值会改变（++ -- =），当其超出范围后循环结束（如while(a <= ?) a ++;）。
  // 3.仅仅有了循环变量还不能得到最终的结果呢？“循环变量”i的值遍历了1、2、3、4、5这5个数；定义一个用于存储加和的变量sum，每当
  // i增加了1，就把i累加到sum中。即 sum = sum + i; sum初值为0，不影响对i累加的值。当循环结束时，sum中存储的大概率就是求得的和。
  #include  <stdio.h>
  int main( ){	
     int sum, i;
  	 sum = 0;			// 累加器sum置0      
  	 i = 1;			// 循环变量i赋初值1   
  	 while (i <= 5) {	
         sum = sum + i;	// 将i值累加到sum中  
  	     i = i +1; 			// 改变循环变量i的值  
  	}
  	printf("1+2+3+4+5 = %d", sum );
    return 0;
  }
  

  • 2.编写循环程序求1＋2＋3+4+5+…+100之和。

  // 分析：本题思路与上题一致，只将循环范围修改即可
  int main( ){	
     int sum, i;
  	 sum = 0;     
  	 i = 1;
  	 while (i <= 100) {	
         sum = sum + i;
  	     i = i +1;
  	}
  	printf("1+2+3+...+100 = %d", sum );
    return 0;
  }
  

  • 3.编写循环程序求1-2＋3-4+5-6+7-8的值。

  // 分析：该程序与上例的最大区别在于公式中有加法也有减法，需要用代码完成题目中加减号的变换。怎样完成呢？把“1-2＋3-4+5-6+7-8”这    
  // 个式子改头换面。“一会加一会减”的程序不容易写，但“一直加”的我们学过了。
  // 1-2＋3-4+5-6+7-8=1+(-2)＋3+(-4)+5+(-6)+7+(-8)这样不够明显
  // 1＋2*(-1)＋3+4 *(-1) +5+6 *(-1)+7+8 *(-1) 这样还不够明显
  // 1*1＋2*(-1)＋3 *1 +4 *(-1) +5*1 +6 *(-1)+7 *1 +8 *(-1)
  // 运算逻辑为1-8看作循环变量 i，每循环一次就把1的值乘1或-1后累加到sum中。
  
  #include <stdio.h>
  int main() {
  	int i = 1, sum = 0;
  	int t = 1;
  	while(i <= 8) {
  		sum = sum + i * t;
  		i ++;
  		t = -t;
  
  	}
  	printf("%d", sum);
    return 0;
  }
  
  

  • 4.编程计算1+1/2+1/4+1/8+1/16+…的值，直到最后一项值小于0.0001。

  //分析：1.此程序累加式中的规律：从首项1开始，依次乘以1/2就是下一项，但注意C程序中的1/2值为0；
  //2.定义循环变量i，初值为1.0，循环条件为i >= 0.0001；
  //3.定义累加变量sum，初值为0.0，每经历一次循环就将i累加到sum中，同时i的值自动减半。
  #include <stdio.h>
  int main(){
      float t = 1.0;
      double sum = 0;
      while(t >= 0.0001) {
        sum = sum + t;
        t = t / 2;
      }
      printf(“sum=%f\n”, sum);
      return 0;
  }
  

4.2 do...while循环：“直到型”循环

4.3 for循环

4.4 多重循环

4.5 break语句和continue语句

4.6 循环结构程序设计实例