《循環(huán)結(jié)構(gòu)》PPT課件

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1、第5章 循環(huán)結(jié)構(gòu)本章要點(diǎn):5.1 while語(yǔ)句和用while語(yǔ)句構(gòu)成的循環(huán)結(jié)構(gòu)5.2 do-while語(yǔ)句和用do-while語(yǔ)句構(gòu)成的循環(huán)結(jié)構(gòu)5.3 for語(yǔ)句和用for語(yǔ)句構(gòu)成的循環(huán)結(jié)構(gòu)5.4 循環(huán)結(jié)構(gòu)的嵌套5.5 break和continue語(yǔ)句在循環(huán)體中的作用5.6 程序舉例 5.1.1 while循環(huán)的一般形式由while語(yǔ)句構(gòu)成的循環(huán)也稱“當(dāng)”循環(huán)，While語(yǔ)句的一般形式為：While（表達(dá)式）循環(huán)語(yǔ)句；以下是幾點(diǎn)說(shuō)明：1while是C語(yǔ)言的關(guān)鍵字。2while后的表達(dá)式，可以是C語(yǔ)言中任意合法的表達(dá)式，通常為關(guān)系表達(dá)式或邏輯表達(dá)式，但也可以是其他運(yùn)算表達(dá)式。當(dāng)表達(dá)式的值為零時(shí)

2、，表示條件為假；非零時(shí)，表示條件為真。 3循環(huán)體可以是一條簡(jiǎn)單可執(zhí)行語(yǔ)句，也可以是復(fù)合語(yǔ)句。4如果第一次計(jì)算時(shí)表達(dá)式的值就為0，則循環(huán)語(yǔ)句一次也不被執(zhí)行，流程直接跳過(guò)While語(yǔ)句，執(zhí)行下一條語(yǔ)句。重點(diǎn)提示：while型循環(huán)語(yǔ)句中循環(huán)體的執(zhí)行次數(shù)可以從0到無(wú)窮。若第一次計(jì)算表達(dá)式的值為0，則循環(huán)體執(zhí)行0次；若表達(dá)式恒為真，則陷入死循環(huán)。 5.1.2 while循環(huán)的執(zhí)行過(guò)程while循環(huán)的執(zhí)行過(guò)程是：計(jì)算while后表達(dá)式的值，當(dāng)值為非零時(shí)，執(zhí)行循環(huán)體中的語(yǔ)句；當(dāng)值為零時(shí)，退出while循環(huán)。 注意:進(jìn)入while循環(huán)后，一定要有能使此表達(dá)式的值變?yōu)?的操作，否則，循環(huán)將會(huì)無(wú)限制的進(jìn)行下去，即

3、進(jìn)入死循環(huán)。在程序設(shè)計(jì)中，這個(gè)是不允許出現(xiàn)的。例如：計(jì)算1+2+3+100。main() int i,sum=0; i=1; while(i100時(shí)，循環(huán)條件就不滿足，循環(huán)到此結(jié)束。如果無(wú)此語(yǔ)句，則i的值一直不變，循環(huán)永不結(jié)束，這就稱為“死循環(huán)”。在程序設(shè)計(jì)中，是不允許死循環(huán)出現(xiàn)的。重點(diǎn)提示：在循環(huán)體中應(yīng)有使循環(huán)趨于結(jié)束的語(yǔ)句。在程序設(shè)計(jì)中，是不允許死循環(huán)出現(xiàn)的。 5.2 do-while語(yǔ)句和用do-while語(yǔ)句構(gòu)成的循環(huán)結(jié)構(gòu)5.2.1 do-while語(yǔ)句構(gòu)成的循環(huán)結(jié)構(gòu) do-while是另一種循環(huán)結(jié)構(gòu)，它的一般形式為： do 循環(huán)語(yǔ)句；while（表達(dá)式）； 以下是幾點(diǎn)說(shuō)明：1do是C

4、語(yǔ)言的關(guān)鍵字，必須和while聯(lián)合使用。2在while（表達(dá)式）后的分號(hào)“；”不可丟，它表示do-while語(yǔ)句的結(jié)束。3while后括號(hào)中的表達(dá)式可以是任意合法的表達(dá)式，由它來(lái)控制循環(huán)是否執(zhí)行。4do-while之間的循環(huán)體可以是一條可執(zhí)行語(yǔ)句也可以是由“”構(gòu)成的符合語(yǔ)句。 5.2.2 do-while循環(huán)的執(zhí)行過(guò)程do-while語(yǔ)句的執(zhí)行過(guò)程是：先執(zhí)行一次指定的循環(huán)語(yǔ)句，然后判斷表達(dá)式的值，若表達(dá)式的值為非0，再返回重新執(zhí)行循環(huán)語(yǔ)句，如此重復(fù)，直到表達(dá)式的值為0時(shí)才跳出循環(huán)語(yǔ)句，執(zhí)行下一條語(yǔ)句；若表達(dá)式的值為0，則不再返回重新執(zhí)行循環(huán)語(yǔ)句，直接退出循環(huán)語(yǔ)句，執(zhí)行下一條語(yǔ)句。如圖5.1（b

5、）所示。do while語(yǔ)句的特點(diǎn)是：先執(zhí)行語(yǔ)句，后判斷表達(dá)式的值。故do While語(yǔ)句又稱“直到型”循環(huán)結(jié)構(gòu)。由于是先執(zhí)行后判斷，因此do while語(yǔ)句的循環(huán)語(yǔ)句至少被執(zhí)行一次。注意:while圓括號(hào)后面有一個(gè)分號(hào)“；”，書寫時(shí)不能丟。 例如：用do while循環(huán)結(jié)構(gòu)來(lái)計(jì)算1+2+3+100。main() int i,sum=0; i=1; do sum+=i; i+; while(i=100); printf(dn,sum);程序運(yùn)行結(jié)果為：5050 可以看出，此例的結(jié)果與上節(jié)的例程結(jié)果是完全相同的，也就是說(shuō)，對(duì)同一問(wèn)題既可以用while語(yǔ)句來(lái)處理，也可用do while語(yǔ)句來(lái)處理。

6、在一般情況下，用while語(yǔ)句和do while語(yǔ)句處理同一問(wèn)題時(shí)，若二者的循環(huán)體一樣，運(yùn)行結(jié)果也就一樣。但當(dāng)while后面表達(dá)式的值一開(kāi)始就為0時(shí)，兩種循環(huán)結(jié)構(gòu)的結(jié)果是不相同的。重點(diǎn)提示：do-while語(yǔ)句先執(zhí)行語(yǔ)句，后判斷表達(dá)式的值。故do-while語(yǔ)句又稱“直到型”循環(huán)結(jié)構(gòu)。由于是先執(zhí)行后判斷，因此do-while語(yǔ)句的循環(huán)語(yǔ)句至少被執(zhí)行一次。 5.3 for語(yǔ)句和用for語(yǔ)句構(gòu)成的循環(huán)結(jié)構(gòu)5.3.1 for語(yǔ)句構(gòu)成的循環(huán)結(jié)構(gòu)for語(yǔ)句的一般形式為：for（表達(dá)式1；表達(dá)式2；表達(dá)式3）循環(huán)語(yǔ)句；以下是幾點(diǎn)說(shuō)明：1表達(dá)式1一般為賦值表達(dá)式，用于進(jìn)入循環(huán)之前給循環(huán)變量賦初值。2表達(dá)式2

7、一般為關(guān)系表達(dá)式或邏輯表達(dá)式，用于執(zhí)行循環(huán)的條件判定，它與while、do while循環(huán)中的表達(dá)式作用完全相同。3表達(dá)式3一般為賦值表達(dá)式或自增、自減表達(dá)式，用于修改循環(huán)變量的值。 for循環(huán)結(jié)構(gòu)是幾乎所有高級(jí)語(yǔ)言都提供的循環(huán)控制結(jié)構(gòu)。但C語(yǔ)言中的for語(yǔ)句使用最為靈活，它不僅可以用于循環(huán)次數(shù)已經(jīng)確定的情況，而且可以用于循環(huán)次數(shù)不確定而只給出循環(huán)結(jié)束條件的情況，因而它完全可以代替while語(yǔ)句和do while語(yǔ)句。重點(diǎn)提示：表達(dá)式1、表達(dá)式2、表達(dá)式3都必須為for語(yǔ)句規(guī)定的合法的表達(dá)式。 for語(yǔ)句的執(zhí)行過(guò)程是： 先計(jì)算表達(dá)式1的值。 再計(jì)算表達(dá)式2的值，若其值為真，則執(zhí)行循環(huán)體一次；否

8、則跳轉(zhuǎn)第步。 然后計(jì)算表達(dá)式3的值。 轉(zhuǎn)回上面第步。 結(jié)束循環(huán)，執(zhí)行for語(yǔ)句下面一個(gè)語(yǔ)句。5.3.2 for循環(huán)執(zhí)行過(guò)程 圖5.2 for語(yǔ)句的執(zhí)行流程圖重點(diǎn)提示：在整個(gè)for語(yǔ)句中，表達(dá)式1只計(jì)算一次，表達(dá)式2和表達(dá)式3則可能計(jì)算多次。循環(huán)體可能多次執(zhí)行，也可能一次都不執(zhí)行。 5.3.3 有關(guān)for語(yǔ)句的說(shuō)明（1）for語(yǔ)句的一般形式中的“表達(dá)式1”可以省略，即：for（；表達(dá)式2；表達(dá)式3） 循環(huán)語(yǔ)句；但注意省略表達(dá)式1時(shí)，其后的分號(hào)不能省略。此時(shí)，應(yīng)在for語(yǔ)句之前給循環(huán)變量賦初值。（2）如果省略表達(dá)式2，即：for（表達(dá)式1；表達(dá)式3） 循環(huán)語(yǔ)句；則表示表達(dá)式2的值始終為真，循環(huán)將無(wú)

9、終止地進(jìn)行下去。例如：for(i=1;i+) printf(%d,i);將無(wú)限循環(huán)輸出1,2,3,4,5,6, （3）如果省略表達(dá)式3，即：for（表達(dá)式1；表達(dá)式2；） 循環(huán)語(yǔ)句；此時(shí)，也將產(chǎn)生一個(gè)無(wú)窮循環(huán)。因此，程序設(shè)計(jì)者應(yīng)另外設(shè)法保證循環(huán)能正常結(jié)束，可以將循環(huán)變量的修改部分（即表達(dá)式3）放在循環(huán)語(yǔ)句中控制。例如：for(i=1;i=100;) sum+=i; i+;上述for語(yǔ)句中沒(méi)有表達(dá)式3，而是將表達(dá)式3（i+）放在循環(huán)語(yǔ)句中，作用相同，都能使用循環(huán)正常結(jié)束。注意表達(dá)式2后面的分號(hào)不能省略。（4）也可以同時(shí)省略表達(dá)式1和表達(dá)式3，即：for（；表達(dá)式2；） 循環(huán)語(yǔ)句；也即省略了循環(huán)的

10、初值和循環(huán)變量的修改部分，此時(shí)完全等價(jià)于while 語(yǔ)句。 （5）同時(shí)省略表達(dá)式1、表達(dá)式2和表達(dá)式3，即：for（；） 循環(huán)語(yǔ)句； 相當(dāng)于賦循環(huán)變量的初值，循環(huán)控制條件始終為真，不修改循環(huán)變量，故循環(huán)將無(wú)終止地進(jìn)行下去。（6）在for語(yǔ)句中，表達(dá)式1和表達(dá)式3不僅可以使用簡(jiǎn)單表達(dá)式，也可以使用逗號(hào)表達(dá)式，即包含一個(gè)以上的簡(jiǎn)單表達(dá)式，中間用逗號(hào)間隔。在逗號(hào)表達(dá)式內(nèi)按自左至右求解，整個(gè)表達(dá)式的值為其中最右邊的表達(dá)式的值。例如： for(i=1;i=100;i+,sum=sum+i) 相當(dāng)于 for(i=1;i=100;i+) sum=sum+i;（7）在for語(yǔ)句中，表達(dá)式一般為關(guān)系表達(dá)式或邏輯

11、表達(dá)式，但也可以是其他表達(dá)式（如字符表達(dá)式、數(shù)值表達(dá)式）。 （8）for語(yǔ)句的循環(huán)語(yǔ)句可以是空語(yǔ)句?？照Z(yǔ)句用來(lái)實(shí)現(xiàn)延時(shí)，即在程序執(zhí)行中等待一定的時(shí)間。如下為延時(shí)程序的例子：for(i=1;i=1000;i+);注意以上語(yǔ)句最后的分號(hào)不能省略，它代表一個(gè)空語(yǔ)句。例如：用for循環(huán)結(jié)構(gòu)來(lái)計(jì)算1+2+3+100。main() int i,sum=0; for(i=1;i=100;i+) sum+=i; printf(%dn,sum);程序運(yùn)行結(jié)果為：5050 可以看出，此例的結(jié)果前兩例是完全相同的。顯然，用for語(yǔ)句簡(jiǎn)單、方便。重點(diǎn)提示：for語(yǔ)句中的表達(dá)式可以部分或全部省略，但兩個(gè)分號(hào)不能省略，且

12、三個(gè)表達(dá)式均省略時(shí)，循環(huán)將會(huì)無(wú)限制執(zhí)行，而形成死循環(huán)。因此，編寫程序時(shí)，在for后面的一對(duì)圓括號(hào)內(nèi)，應(yīng)只含有能對(duì)循環(huán)進(jìn)行控制的表達(dá)式，其它的操作盡量放在循環(huán)體內(nèi)完成。 5.4 循環(huán)結(jié)構(gòu)的嵌套1循環(huán)嵌套的形式在一個(gè)循環(huán)體內(nèi)又完整地包含了另一個(gè)循環(huán)，稱為循環(huán)嵌套。循環(huán)的嵌套可以是多層，但每一層循環(huán)在邏輯上必須是完整的。例如以下幾種形式的二重嵌套。 while與while二重嵌套 while() while() do while與do while二重嵌套dodo while(); while(); for與for二重嵌套for(;)for(;) while與while二重嵌套 2關(guān)于循環(huán)嵌套的幾點(diǎn)說(shuō)

13、明（1）三種循環(huán)語(yǔ)句不僅各自可以嵌套，而且還可以互相嵌套。例如： while與do while二重嵌套while() do while; while與for二重嵌套while() for(;) do while與for二重嵌套do for(;) while(); （2）使用嵌套時(shí)，應(yīng)注意一個(gè)循環(huán)結(jié)構(gòu)應(yīng)完整地嵌套在另一個(gè)循環(huán)體內(nèi)，不允許循環(huán)體間交叉。例如以下循環(huán)結(jié)構(gòu)是不正確的：while() do while();（3）除了上述二重嵌套外，還可以有三重嵌套、四重嵌套等多層嵌套。（4）嵌套的外循環(huán)和內(nèi)循環(huán)的循環(huán)控制變量不得同名，但并列的內(nèi)、外循環(huán)允許有同名的循環(huán)控制變量。例如以下為合法的循環(huán)結(jié)構(gòu)：

14、for(j=1;j=10;j+) for(i=1;i=10;i+) for(i=1;i=10;i+) 3循環(huán)嵌套程序舉例利用雙層for循環(huán)結(jié)構(gòu)打印出99乘法表。main() int i,j; for(i=1;i10;i+) printf(%5d,i); printf(n); for(i=1;i=46;i+) printf(-); printf(n); for(i=1;i10;i+) for(j=1;j=9;j+) printf(%5d,i*j); printf(n); 程序運(yùn)行結(jié)果為： 1 2 3 4 5 6 7 8 9- 1 2 3 4 5 6 7 8 9 2 4 6 8 10 12 14

15、16 18 3 6 9 12 15 18 21 24 27 4 8 12 16 20 24 28 32 36 5 10 15 20 25 30 35 40 45 6 12 18 24 30 36 42 48 54 7 14 21 28 35 42 49 56 63 8 16 24 32 40 48 56 64 72 9 18 27 36 45 54 63 72 81 （1）第45行和第78行為兩個(gè)并列的for循環(huán)結(jié)構(gòu)，作用是輸出運(yùn)行結(jié)果的第1行和第2行。（2）第6行和第9行的“printf(n);”語(yǔ)句作用是輸出一行后進(jìn)行換行處理。（3）第1014行為二重嵌套for循環(huán)結(jié)構(gòu)，作用是打印乘法表，

16、其中第14行的作用是每次退出內(nèi)循環(huán)之時(shí)，即每次輸出一行完畢后進(jìn)行換行處理。重點(diǎn)提示：在循環(huán)嵌套中，內(nèi)嵌的第一個(gè)for循環(huán)的結(jié)束條件和外循環(huán)的控制變量是有關(guān)的，而最里面的for循環(huán)的循環(huán)結(jié)束條件是固定不變的。 5.5 break和continue語(yǔ)句在循環(huán)體中的作用5.5.1 break語(yǔ)句在第四章中我們介紹過(guò)，使用break語(yǔ)句可以使流程跳出switch語(yǔ)句體，在循環(huán)結(jié)構(gòu)中，也可以使用break語(yǔ)句使流程跳出本層循環(huán)體，從而提前結(jié)束本層循環(huán)。break語(yǔ)句的一般形式為： break； 關(guān)于break語(yǔ)句有以下幾點(diǎn)說(shuō)明：（1）break語(yǔ)句不能用于循環(huán)語(yǔ)句和switch語(yǔ)句之外的任何其他語(yǔ)句中。

17、（2）break語(yǔ)句只能用于循環(huán)體內(nèi)，不能用在循環(huán)語(yǔ)句上。如for(i=1;i10;break,i+)是不正確的。（3）break語(yǔ)句只能跳出一層循環(huán)，即從當(dāng)前循環(huán)層中跳出。如果要跳出多層循環(huán)，可使用goto語(yǔ)句。 例如：設(shè)計(jì)一個(gè)程序，求能同時(shí)滿足除以3余1、除以5余3、除以7余5、除以9余7的最小正整數(shù)。main() int i; for(i=1;i+) if(i%3= =1 printf(%dn,i); 程序運(yùn)行結(jié)果為：313由于此題無(wú)法確定循環(huán)的條件和循環(huán)次數(shù)，因此應(yīng)采用無(wú)限循環(huán)配以break語(yǔ)句的方法。重點(diǎn)提示：當(dāng)break語(yǔ)句出現(xiàn)在循環(huán)體中的switch語(yǔ)句體內(nèi)時(shí)，其作用只是跳出該s

18、witch語(yǔ)句體，當(dāng)break語(yǔ)句出現(xiàn)在循環(huán)體中，但并不在 switch語(yǔ)句體內(nèi)時(shí)，則在執(zhí)行break后，跳出本層循環(huán)。 5.5.2 continue語(yǔ)句1continue語(yǔ)句的一般形式continue語(yǔ)句的作用是結(jié)束本次循環(huán)，即不再執(zhí)行循環(huán)體中continue語(yǔ)句之后的語(yǔ)句，而是跳轉(zhuǎn)到循環(huán)的開(kāi)始處，進(jìn)行下一次是否執(zhí)行循環(huán)的判定。它的一般形式為：continue；2關(guān)于continue語(yǔ)句的幾點(diǎn)說(shuō)明（1）continue語(yǔ)句只是結(jié)束循環(huán)結(jié)構(gòu)中的本次循環(huán)，并非跳出整個(gè)循環(huán)過(guò)程。具體說(shuō)：對(duì)while和dowhile語(yǔ)句，遇continue語(yǔ)句后，轉(zhuǎn)向執(zhí)行while之后圓括號(hào)內(nèi)的條件表達(dá)式的判斷；對(duì)

19、for語(yǔ)句，遇continue語(yǔ)句后，轉(zhuǎn)向執(zhí)行表達(dá)式3。（2）執(zhí)行continue語(yǔ)句并沒(méi)有使整個(gè)循環(huán)終止。（3）continue語(yǔ)句與break語(yǔ)句有本質(zhì)的區(qū)別：continue語(yǔ)句只是結(jié)束本次循環(huán)，而不終止整個(gè)循環(huán)的執(zhí)行；而break語(yǔ)句的作用則是強(qiáng)制終止整個(gè)循環(huán)過(guò)程。 3continue語(yǔ)句與break語(yǔ)句的區(qū)別例如：打印出數(shù)字010，但跳過(guò)（即不輸出）數(shù)字5。main() int i; for(i=0;i=10;i+) if(i=5) continue; printf(%5d,i); 程序運(yùn)行結(jié)果為：0 1 2 3 4 6 7 8 9 10 （1）當(dāng)i等于5時(shí)執(zhí)行continue語(yǔ)句，

20、它的作用是終止本次循環(huán)，即不再執(zhí)行continue后面的語(yǔ)句，故不輸出5，而是轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向執(zhí)行for語(yǔ)句的表達(dá)式3，繼續(xù)進(jìn)行下一輪循環(huán)。（2）實(shí)際上，在程序中完全可以不用continue語(yǔ)句，如本例中可以去掉第6、7兩行，而用下面的語(yǔ)句來(lái)代替： if(i!=5)（3）如果在本例中將第7行的“continue;”語(yǔ)句，改為“break;”語(yǔ)句，則輸出結(jié)果為：0 1 2 3 4可以清楚地看出break語(yǔ)句是終止整個(gè)循環(huán)過(guò)程，它與continue語(yǔ)句作用是截然不同的。重點(diǎn)提示：當(dāng)break語(yǔ)句出現(xiàn)在循環(huán)體中的switch語(yǔ)句體內(nèi)時(shí)，其作用只是跳出該switch語(yǔ)句體，當(dāng)break語(yǔ)句出現(xiàn)在循環(huán)體中，但并不在switch語(yǔ)句體內(nèi)時(shí)，則在執(zhí)行break后，跳出本層循環(huán)。