c语言学习心得（四）循环结构

xiaoxiao2021-11-29 51

循环结构是程序中一种很重要的结构。其特点是，在给定条件成立时，反复执行某程序段，直到条件不成立为止。给定的条件称为循环条件，反复执行的程序段称为循环体。Ｃ语言提供了多种循环语句，可以组成各种不同形式的循环结构。 1) 用goto语句和if语句构成循环； 2) 用while语句； 3) 用do-while语句； 4) 用for语句； goto语句以及用goto语句构成循环 goto语句是一种无条件转移语句, 与BASIC中的goto语句相似。goto 语句的使用格式为: goto 语句标号；其中标号是一个有效的标识符,这个标识符加上一个“:”一起出现在函数内某处, 执行goto语句后,程序将跳转到该标号处并执行其后的语句。另外标号必须与goto语句同处于一个函数中,但可以不在一个循环层中。通常goto语句与if条件语句连用, 当满足某一条件时, 程序跳到标号处运行。 goto语句通常不用,主要因为它将使程序层次不清,且不易读,但在多层嵌套退出时, 用goto语句则比较合理。 while语句 while语句的一般形式为： while(表达式)语句其中表达式是循环条件，语句为循环体。 while语句的语义是：计算表达式的值，当值为真(非0)时，执行循环体语句。其执行过程可用下图表示。【例6.2】用while语句求。用传统流程图和N-S结构流程图表示算法，见图： main() { int i,sum=0; i=1; while(i<=100) { sum=sum+i; i++; } printf("%d\n",sum); } 1) while语句中的表达式一般是关系表达或逻辑表达式，只要表达式的值为真(非0)即可继续循环。 2循环体如包括有一个以上的语句，则必须用{}括起来，组成复合语句。 do-while语句 do-while语句的一般形式为: do 语句 while(表达式)；这个循环与while循环的不同在于:它先执行循环中的语句,然后再判断表达式是否为真, 如果为真则继续循环；如果为假, 则终止循环。因此, do-while循环至少要执行一次循环语句。其执行过程可用下图表示。 for语句在C语言中，for语句使用最为灵活，它完全可以取代 while 语句。它的一般形式为: for(表达式1；表达式2；表达式3) 语句它的执行过程如下： 1) 先求解表达式1。 2) 求解表达式2，若其值为真（非0），则执行for语句中指定的内嵌语句，然后执行下面第3）步；若其值为假（0），则结束循环，转到第5）步。 3) 求解表达式3。 4) 转回上面第2）步继续执行。 5) 循环结束，执行for语句下面的一个语句。其执行过程可用下图表示。 for语句最简单的应用形式也是最容易理解的形式如下： for(循环变量赋初值；循环条件；循环变量增量) 语句循环变量赋初值总是一个赋值语句, 它用来给循环控制变量赋初值; 循环条件是一个关系表达式,它决定什么时候退出循环；循环变量增量，定义循环控制变量每循环一次后按什么方式变化。这三个部分之间用“；”分开。例如: for(i=1; i<=100; i++)sum=sum+i; 先给i赋初值1,判断i是否小于等于100, 若是则执行语句,之后值增加1。再重新判断, 直到条件为假,即i>100时,结束循环。相当于： i=1; while（i<=100） { sum=sum+i; i++; } 对于for循环中语句的一般形式，就是如下的while循环形式：表达式1； while（表达式2） {语句表达式3； } 注意: 1) for循环中的“表达式1（循环变量赋初值）”、“表达式2(循环条件)”和“表达式3(循环变量增量)”都是选择项, 即可以缺省,但“；”不能缺省。 2) 省略了“表达式1（循环变量赋初值）”, 表示不对循环控制变量赋初值。 3) 省略了“表达式2(循环条件)”, 则不做其它处理时便成为死循环。例如： for(i=1;;i++)sum=sum+i; 相当于： i=1; while(1) {sum=sum+i; i++;} 4) 省略了“表达式3(循环变量增量)”, 则不对循环控制变量进行操作,这时可在语句体中加入修改循环控制变量的语句。例如： for(i=1;i<=100;) {sum=sum+i; i++;} 5) 省略了“表达式1（循环变量赋初值）”和“表达式3(循环变量增量)”。例如： for(;i<=100;) {sum=sum+i; i++;} 相当于： while(i<=100) {sum=sum+i; i++;} 6) 3个表达式都可以省略。例如： for(；；)语句相当于： while(1)语句 7) 表达式1可以是设置循环变量的初值的赋值表达式，也可以是其他表达式。例如： for(sum=0;i<=100;i++)sum=sum+i; 8) 表达式1和表达式3可以是一个简单表达式也可以是逗号表达式。 for(sum=0,i=1;i<=100;i++)sum=sum+i; 或： for(i=0,j=100;i<=100;i++,j--)k=i+j; 9) 表达式2一般是关系表达式或逻辑表达式，但也可是数值表达式或字符表达式，只要其值非零，就执行循环体。例如： for(i=0;(c=getchar())!=’\n’;i+=c); 又如： for(;(c=getchar())!=’\n’;) printf(“%c”,c); 循环的嵌套几种循环的比较 1) 四种循环都可以用来处理同一个问题，一般可以互相代替。但一般不提倡用goto型循环。 2) while和do-while循环，循环体中应包括使循环趋于结束的语句。for语句功能最强。 3) 用while和do-while循环时，循环变量初始化的操作应在while和do-while语句之前完成，而for语句可以在表达式1中实现循环变量的初始化。 break和continue语句 break语句 break语句通常用在循环语句和开关语句中。当break用于开关语句switch中时,可使程序跳出switch而执行switch以后的语句；如果没有break语句,则将成为一个死循环而无法退出。break在switch 中的用法已在前面介绍开关语句时的例子中碰到,这里不再举例。当break语句用于do-while、for、while循环语句中时,可使程序终止循环而执行循环后面的语句, 通常break语句总是与if语句联在一起。即满足条件时便跳出循环。 main() { int i=0; char c; while(1) /*设置循环*/ { c='\0'; /*变量赋初值*/ while(c!=13&&c!=27) /*键盘接收字符直到按回车或Esc键*/ { c=getch(); printf("%c\n", c); } if(c==27) break; /*判断若按Esc键则退出循环*/ i++; printf("The No. is %d\n", i); } printf("The end"); } 注意: 1) break语句对if-else的条件语句不起作用。 2) 在多层循环中, 一个break语句只向外跳一层。 6.8.2 continue 语句 continue语句的作用是跳过循环本中剩余的语句而强行执行下一次循环。continue语句只用在for、while、do-while等循环体中,常与if条件语句一起使用,用来加速循环。其执行过程可用下图表示。 1) while(表达式1) { …… if(表达式2)break; …… } 2) while(表达式1) { …… if(表达式2)continue; …… } 【例6.9】 main() { char c; while(c!=13) /*不是回车符则循环*/ { c=getch(); if(c==0X1B) continue; /*若按Esc键不输出便进行下次循环*/ printf("%c\n", c); } } 6.9 程序举例【例6.10】用公式求π。 N-S流程图： #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=.6f\n",pi); } 【例6.11】判断m是否素数。 N-S流程图： #include<math.h> main() { int m,i,k; scanf(“%d”,&m); k=sqrt(m); for(i=2;i<=k;i++) if(m%i==0)break; if(i>=k+1) printf(“%d is a prime number\n”,m); else printf(“%d is not a prime number\n”,m); } 【例6.12】求100至200间的全部素数。 #include<math.h> main() { int m,i,k,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%n==0)printf(“\n”); } printf(“\n”); }

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