循环结构

一，知识点

　　　1 for循环：

　　　　for (循环控制变量初始化; 循环终止条件; 循环控制变量增量)

　　　　{

　　　　　　循环体

　　　　}

　　　　循环执行步骤：第一，先进行循环控制变量初始化；

　　　　　　　　　　　第二，执行循环终止条件，如果判断结果为真，则进入第三步；如果为假则循环终止并退出；

　　　　　　　　　　　第三，执行循环体；

　　　　　　　　　　　第四，执行循环控制变量增量，转入第二步；

　　　　注：for循环()中的三部分除了循环终止条件外，其他两部分都可以省略，但标准的for循环中，应该把循环控制变量的初始化，增量都放在()当中，并且在循环体中绝对不应该更改循环控制变量；

　　2.while：

　　　　循环控制变量初始化

　　　　while(循环终止条件)

　　　　{

　　　　　　循环体

　　　　　　循环控制变量增量

　　　　}

　　　　循环执行步骤：第一，先进行循环控制变量初始化(在while之前)；

　　　　　　　　　　　第二，判断循环终止条件，如果判断结果为真，则进入第三步；如果为假则不执行循环体；

　　　　　　　　　　　第三，执行循环体；

　　　　　　　　　　 第四，执行循环控制变量增量，转入第二步；

　 3 do while：

　　　　循环控制变量初始化

　　　　do

　　　　{

　　　　　　循环体

　　　　　　循环控制变量增量

　　　　}while (循环终止条件);

　　　　循环执行步骤：第一，先进行循环控制变量初始化(在do while之前)；

　　　　　　　　　　　第二，执行循环体；

　　　　　　　　　　　第三，执行循环控制变量增量；

　　　　　　　　　　　第四，判断循环终止条件，如果判断结果为真，则返回第二步；如果为假则直接退出循环；

　　　4 总结：不管哪种循环结构，都不能缺少循环控制条件初始化，终止条件，循环控制变量增量，循环体这四部分；while循环是先判断后执行，do while循环是先执行后判断，等循环一次之后，其实都是一样的；

　　　二，如何使用

　　　1，for循环

　　　例：杨老师6班测试

　　　【题目描述】

输入n，输出一个n*n的正方形，正方形由符号c1和c2组成，正方形的四条边和对角线由c1组成，其余部分由c2组成。
#include<stdio.h>
int main()
{
    int n,m,i,j,k;
    char b,c;
    scanf("%d %c %c",&n,&b,&c);
    m=n+1;
    for(i=1; i<=n; i++)
    {
        if(i==1||i==n)
        {
            for(j=1; j<=n; j++)
            {
                printf("%c",b);
            }
            printf("\n");
        }
           else if(i!=1&&i!=n)
            {
                for(k=1; k<=n; k++)
                {
                    if(k==1||k==n||k==i||i+k==m)
                    {
                        printf("%c",b);
                    }
                    else
                        printf("%c",c);
                }
                printf("\n");
            }
        }
        return 0;
    }    

利用for循环来控制行和列的输出；进而达到题目要求；

2，while循环

例，最短距离的点。

描述

给出一些整数对，它们表示一些平面上的坐标点，给定一个点，求所有那些点到该点最短距离的点。结构为：第一个整数对为所给定的点，后面的整数对为所有其他的点。
#include<stdio.h>
#include<math.h>
int main()
{
    int a,b,c,d,x,y,n=0,e,max=99999999;
    scanf("%d %d",&a,&b);
    while(~scanf("%d %d",&c,&d))
    {
        e=sqrt((a-c)*(a-c)+(b-d)*(b-d));
        if(max>e)
        {
            max=e;
            x=c;
            y=d;
        }
    }
    printf("%d %d",x,y);
    return 0;
}

这道题没给出输入几组数据，就可以用while循环来解决，对于此类问题不知道循环结束的条件，就可以用while循环语句，在通过break结束，或者continue来继续执行；

3，do while 循环

例
#include <stdio.h>
main()
{
int i,sum=0;
scanf("%d",&i);
do
{ 
sum+=i;
i++;
}while(i<=10);
printf("%d",sum);
}

输入：11

运行结果：11

虽然不满足循环条件，还是可以执行一次。

三，感悟

1，尽量使循环控制变量的取值采用半开半闭区间写法从功能上看，虽然半开半闭区间写法和闭区间写法的功能是完全相同的，但相比之下，半开半闭区间写法更能够直观地表达意思，具有更高的可读性。

2，尽量使循环体内工作量达到最小化，for 循环随着循环次数的增加，会加大对系统资源的消耗。如果你写的一个循环体内的代码相当耗费资源，或者代码行数众多（一般来说循环体内的代码不要超过 20 行），甚至超过一显示屏，那么这样的程序不仅可读性不高，而且还会让你的程序的运行效率大大降低。

3，避免在循环体内修改循环变量，在 for 循环语句中，我们应该严格避免在循环体内修改循环变量，否则很有可能导致循环失去控制，从而使程序执行违背我们的原意

4，尽量使逻辑判断语句置于循环语句外层，一般情况下，我们应该尽量避免在程序的循环体内包含逻辑判断语句。当循环体内不得已而存在逻辑判断语句，并且循环次数很大时，我们应该尽量想办法将逻辑判断语句移到循环语句的外层，从而使程序减少执行逻辑判断语句的次数，提高程序的执行效率。

5，尽量将循环嵌套控制在 3 层以内，如果超过三个循环，这样程序的执行效率也会很低。因此，如果代码循环嵌套超过 3 层，建议重新设计循环。

循环结构

重复做一个同样的事情，在C语言中有4种循环结构

1）if  和  goto

2）while 循环

3）do while 循环

4）for 循环
1.goto循环     （一般不使用）

goto 跳转，goto XX 跳转到XX（行标识符）行，一般与if语句联用，if判断满足什么条件然后 （无条件）跳转。

语法 ： goto 行标识符；

“行标识”： 标识符，用来标识一行。它一般是写在一行的最前面，行标识允许前面有空白字符。
loop : （行标识符）
sum = sum + i;
i = i + 1;
if(i <= 100)
{
	goto loop ;		//跳转到loop:的那一行
}

2.while		语句

while (表达式)		当表达式为非0时执行，当表达式为0时结束

{

语句；

}
int  i = 1;
int  sum = 0;
while (i <= 100)
{
	sum = sum + i;		注意先打两个括号防止忘记
	i++;				如果不打括号，循环到第一个；就会跳回去，不会执行后面的
} 

3.do     while   循环

do							循环先执行后判断，至少执行1次。

{

语句；				do 必须和 while 时成对的

}

while (表达式)；
int n;   
scanf("%d", &n);   		//求n !
int sum = 1;
int i = 0;	
do
{
	i++;
	sum = sum * i;
}
while(i < n);
printf("sum == %d\n", sum);

4.for 循环

语法： for(表达式1；表达式2；表达式3)

{

语句；

}

先执行一次“表达式1”，然后判断“表达式2”的值，如果为非0，则执行“语句”，然后再跳到上面执行“表达式3 ，表达式可以省略，表达式2省略默认为1，死循环（一直循环）
#include <stdio.h>				//打印水仙花数      
int main()						//三位数(100 ~ 999),并且个位、十位、百位上面的数字的立方和等于其本身。
{
	int i;
	int a,b,c;	
	for(i = 100; i < 1000; i++)
	{
		a = i % 10;
		b = i /10 % 10;
		c = i / 100;		
		if(i == a*a*a + b*b*b + c*c*c)
		{
			printf("%d\n", i);
		}
	}
} 

5.break 和continue

break 跳出循环：
可使用在switch/ while / do...while/ for 
		(1) break用在switch中用来跳出它所属的switch语句
		(2) break用在循环体语句中，用来跳出它所属的那一层循环

continue: 结束当前循环继续
结束本次循环，继续下一次循环。
		continue只能够在循环体语句里面出现（while / do...while/ for）

1.求 Sn = a + aa + aaa + … + aaaa…a (n个a)	

n,a由用户输入。	

如：

n = 5, a = 2	

Sn = 2 + 22 + 222 + 2222 + 22222
#include <stdio.h>
int main()
{
	int Sn=0; 
	int n,a;
	scanf("%d%d",&n,&a);
	for(int i=1;i<=n;i++)
	{
		int temp=0;             //Sn中的各个数
		for(int j=1;j<=i;j++)
		{ 
			int temp2=a;         //temp的各个位数
			for(int k=1;k<j;k++)
			{
				temp2 = temp2*10;  
			}
			temp = temp+temp2;
		}
		printf("temp:%d\n",temp);
		Sn = temp+Sn;
	}
	printf("Sn的值为：%d \n",Sn);		
}


2. 连续的正整数之和。 一个正整数有可能被表示为

n(n >= 2)个连续的正整数之和.		

如：

15 = 1+2+3+4+5

15 = 4+5+6

15 = 7+8						

输入一个正整数，找出所有可能的序列(也有可能没有)
#include <stdio.h>
int main()
{
	int num;
	printf("请输入一个正整数");
	scanf("%d",&num);
	for(int i=1;i<num;i++)          //每次从i开始+
	{
		int sum=0;
		for(int j=i;j<num;j++)
		{
			sum = sum+j;
			if(sum==num)
			{	
				printf("%d = ",num);
				for(int k=i;k<=j;k++)   //用于输出累加数据
				{
					if(k==j)
					{
						printf("%d ",k);
					}
					else
					{
						printf("%d + ",k);
					}
				}
				printf("\n");
				break;                  //当满足条件是跳出循环
			}
		}
	}
}


3.1024的655次幂最后三位数是多少？
#include <stdio.h>
int main()
{
	int a=1;
	for(int i=1;i<=655;i++)     //最后三位数的值，只涉及到原数的最后三位，防止越界
	{
	    a=a*1024;
		a=a%1000;
	}
	printf("%03d\n",a);
}

4.求100000000！末尾有多少个0？
#include <stdio.h>
int main()
{
	int count=0;
	for(int i=1;i<100000000;i++)    //计算0只需要计算5的个数，一个5乘以偶数为一个0
	{
		for(int j=i;;)
		{
			if(j%5==0)
			{
				j=j/5;
				count++;
			}  
			else
			{
				break;
			}
		}
	}
	printf("%d\n",count);
}

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1、1,第六章 循环结构程序设计,6.1 循环语句概述 6.2 while语句 6.3 do-while语句 6.4 for 语句 6.5 break、continue和goto语句 6.6 循环的嵌套 6.7 复合结构程序举例 6.8 C语句小结,2,C语言有while 、 do - while 、和for语句三种循环结构语句。,6.1 循环语句概述,3,二、while语句的执行过程 1、求解表达式。如果其值为真(非0)，转第2步；否则转第3步。 2、执行循环体语句组，然后转1。 3、执行while语句的下一条语句。,6.2 while语句,一、while语句的一般形式 while (表达式) 。
2、循环体语句组 ,表达式为循环控制条件,4,例6.1 计算并输出1+2+3+n的值,5,二、dowhile语句执行流程 1、执行循环体语句组。 2、计算“循环继续条件”表达式,如果“循环继续条件”表达式的值为非0(真)，则转向1继续执行；否则，转向3。 3、执行do-while的下一条语句。,6.3 dowhile语句,一、dowhile 语句的一般形式是:do 循环体语句组 while (循环继续表达式);,6,例6.1 计算并输出1+2+3+n的值,7,循环条件第一次就为假(如输入-1)时会怎样？,例6.1 计算并输出1+2+3+n的值,8,二、执行流程 1、求解表达式1。 2、求解表达式2。
3、。如果其值为真 (非0)，执行第3步；否则，转 至第4步。 3、执行循环体语句组，并求解表达式3，然后转向2。 4、执行for语句的下一条语句。,6.4 for语句,一、一般形式： for(表达式1;表达式2;表达式3) 循环体语句组 ,9,例6.1 计算并输出1+2+3+n的值,10,例6.1 计算并输出1+2+3+n的值,11,例6.1 计算并输出1+2+3+n的值,12,例6.1 计算并输出1+2+3+n的值,如何减少循环次数,13,选择三种循环的一般原则,如果循环次数已知，计数控制的循环 用for 如果循环次数未知，条件控制的循环 用while 如果循环体至少要执行一次 用do-whi。
4、le 这只是“一般”原则，不是“原则”,14,6.5 break、continue、goto语句,这一类语句的功能是改变程序的结构，使程序从其所在的位置转向另一处。 一、break语句与Continue语句 为了使循环控制更加灵活，语言提供了break语句和continue语句。 1一般格式： break； continue；,15,它的作用是把流程转向所在结构之后。 在switch分支结构中，使用break语句可以使流程跳出switch分支结构。 同样的，在循环结构中，使用break语句使流程跳出当前的循环层,转向执行该循环结构后面的语句。,2功能 (1)break：强行结束其所在的那一层循。
5、环。 (2)continue：强行结束本次循环。对于for循环，跳过循环体其余语句，转向循环变量增量表达式的计算；对于while和do-while循环，跳过循环体其余语句，但转向循环继续条件的判定。 3break和continue语句对循环控制的影响如下： 二、goto语句 goto被称为无条件转移语句。由两部分组成： goto 标号; 标号: 语句,16,17,18,韩信有一队兵，他想知道有多少人，便让士兵排队报数。按从1至5报数，最末一个士兵报的数为1；按从1至6报数，最末一个士兵报的数为5；按从1至7报数，最末一个士兵报的数为4；最后再按从1至11报数，最末一个士兵报的数为10。你知道韩。
6、信至少有多少兵吗？ 设兵数为x，则x应满足： x%5=1 for (x=1; x 5000 ;x+) if (x%5=1 ,“瞎猫碰死耗子”,例6.2 韩信点兵,20,#include main() int x; for (x=1; ;x+) if (x%5=1 ,“死循环”,例6.2 韩信点兵,21,#include main() int x; for (x=1; ;x+) if (x%5=1 ,例6.2 韩信点兵goto,22,#include main() int x; for (x=1; ;x+) if (x%5=1 ,例6.2 韩信点兵break,23,#include #inclu。
7、de main() int x; for (x=1; ;x+) if (x%5=1 ,标准库函数，作用是终止整个程序的执行，强制返回操作系统,例6.2 韩信点兵break,24,#include main() int x; int find = 0; /*置找到标志为假*/ for (x=1; !find ;x+) if (x%5=1 /*置找到标志为真*/ ,结构清晰的程序,例6.2 韩信点兵标志变量,25,使用goto语句的原则,主张少用、慎用，而不是禁用 保证使用之后，程序仍然是单入口，单出口 不要使用一个以上的标号 不要用goto语句往回跳，要向下跳 不要让goto语句制造出永远不会被。
8、执行的代码,26,循环语句的循环体内，又包含另一个完整的循环结构，称为循环的嵌套。嵌套在循环体内的循环称语句称为内循环，外面的循环语句称为外循环。如果内循环体中又有嵌套的循环语句，称为多层循环。While 、do-while、for三种循环都可以互相嵌套。,6.6 循环的嵌套,27,例6.3 输入n值，计算并输出 1! + 2! + 3! + + n!,每次单独计算累加项,28,利用前项 计算后项,例6.3 输入n值，计算并输出 1! + 2! + 3! + + n!,29,C语言允许循环语句与分支结构语句联用，即循环体内可包含一个完整的分支结构，也可以在分支结构下包含一个完整的循环体。这样的。
9、程序结构被称为复合程序结构，复合程序结构同样必须做到嵌套层次清楚。(即搞清楚分支结构的范围以及循环体的范围),6.7 复合结构程序举例,30,例6.4:输出10100之间的全部素数。所谓素数n是指除1和n之外，不能被2(n-1)之间的任何整数整除。 算法设计要点： (1)显然，只要设计出判断某数n是否是素数的算法，外面再套一个for循环即可。 (2)判断某数n是否是素数的算法：根据素数的定义，用2sqrt(n)之间的每一个数去整除n，如果都不能被整除，则表示该数是一个素数。 判断一个数是否能被另一个数整除，可通过判断它们整除的余数是否为0来实现。,31,参考源程序如下： #include ma。
10、in( ) int n=11, j; for( ; nsqrt(n) ) printf(%6d,n); ,循环嵌套时，break和continue只影响包含它们的最内层循环，与外层循环无关，而goto可以跳出多重循环。,32,判断素数用到的库函数,double sqrt(double x) 求x的平方根 #include 在math.h中有常用的数学函数如： fab(x):求x的绝对值 log(x):求lnx的值，x应大于0 log10(x):求lgx的值，x应大于0 exp(x):求ex pow(x,y):求xy sin(x):求sin x的值，x为弧度值，不是角度值 cos(x):求cos。
11、 x的值，x为弧度值，不是角度值,33,例6.5:猜数游戏。由计算机“想”一个100以内的数请你猜，如果你猜对了，则结束游戏，否则计算机给出提示，告诉你所猜的数是太大还是太小，直到你猜中为止。计算机记录你猜的次数，以此可以反映出你猜的水平。,#include #include main() int magic; int guess; int counter=0; randomize(); magic=random(100);,34,do printf(nguess the magic number:); scanf(%d, ,35,猜数游戏用到的库函数,怎样模拟计算机“想”一个数呢？ 随机函数。
12、int random(int num) 产生0,num-1 之间的随机数 magic = random(100); #include randominze(); 随机数产生器初始化,36,6.8 C语句小结 C语言的语句可分为以下四类：简单语句、空语句、复合语句和流程控制语句。,简单语句 表达式语句(表达式;) 函数调用语句(函数名(参数表);) 空语句(;) 复合语句(一条或多条语句) 条件语句(if语句，switch语句) 结构化语句 while语句 循环语句 dowhile语句 for语句 流程控制语句 break语句 非结构化语句 continue语句 return语句 非限定转向语句。
13、(goto语句),语言数据操作语句,C,37,一、简单语句 1.表达式语句 (1)表达式语句一般形式：表达式； (2)类别：运算符表达式语句、赋值语句 例:A+; x=1; (3)作用：计算表达式或改变变量的值 函数调用语句: (1)函数调用语句一般形式：函数名(实际参数列表)； 例：z=max(a,b);( max：用户自定义函数) sqrt(x) (求x的平方根)(sqrt：库函数) 调用库函数时要注意：在程序中要包含相应的头文件 例如：#include (2)作用：完成特定功能,38,二、空语句 空语句用一个分号表示，其一般形式为： ； 三、复合语句(分程序) 用 括起来的语句，每一个语句后都有“；” 一般形式： 内部数据说明; 语句1; 语句n; 注意： (1)在复合语句中说明的变量，是局部变量, 仅在复合 语句中有效。,39,(2)用一对花括号 将多条语句组合在一起，在语法上相当于一条语句。 例. main( ) int x=1; int x=2; int x=3; printf(“x=%d”, x); printf(“x=%d”, x); printf(“x=%d”, x。

  上一篇 <一起学习C语言：C语言循环结构(二)> 中，我们了解了while、do…while语法和continue语句的应用场景。本篇文章中，我们分析循环结构嵌套使用，并通过几个示例分析continue和break语句的结合用法。


章节预览：


3. continue和break应用场景

4. 循环结构嵌套

4.1 循环结构嵌套用法

5. 本章总结

目录预览
章节内容：



3.  continue和break应用场景
  continue只能在循环结构中使用，而break可以在switch结构和循环结构中使用。

  continue语句用来停止循环结构本次执行，并进入下一次循环，而break语句则是用来终止switch结构或循环结构停止运行，并执行结构之后的代码。
  【例5.8】 生成100次100以内随机数，如果随机数为10，输出随机数相加结果并退出循环结构。
       int i = 0;

      int sum = 0;

      int N = 0;

      srand((unsigned)time(NULL));

      N = rand() % 100;
      do

      {

         	if (100 > i++) {

             		if (10 != N) {

                 		sum += N;

                 			N = rand() % 100;

                 			continue;

             		}

             		else {

                 			printf(“i等于%d,sum等于%d.”, i, sum);

                 			break;

             		}

         	}

         	else

             		printf(“i等于%d,sum等于%d.”, i - 1, sum);
      }while (100 >= i);
           示例分析：
               1. if语句表达式“100 > i++”，如果结果为“真”，执行if语句块，否则执行else语句，只输出结果。

         	  2. if语句表达式“10 != N”，如果结果为“真”，首先加上每一次随机数的值，然后重新获取一个100以内的随机数，并且停止本次循环执行，进入下一次循环。如果结果为“假”，输出结果，并终止循环执行，然后执行do…while之后的语句。

               3. do…while语句表达式“100 >= i”，如果结果为“真”，执行语句块，否则停止循环执行，并执行do…while之后的语句。



4. 循环结构嵌套
  一个循环结构内可以内嵌另一个循环结构，内嵌的循环结构内也可以继续内嵌新的循环结构，这种情况一般称作循环结构嵌套。循环结构嵌套没有具体限制，一般根据实际需要做决定。
  【例5.9】 采用左上三角形式，输出九九乘法口诀。
         int i, j;

      for (i = 1;i <= 9;i++) {

         	for (j = 1;j <= 9;j++) {

             		if (j >= i)

                 			printf ("%d*%d=%2d\t", i, j, i * j);

         	}

         	printf ("\n");

      }
     		示例结果：


5-1 左上三角形式乘法口诀


      示例分析：
               1. 使用两个for循环结构，结构中的i和j分别表示乘数(行数)和被乘数(行内输出)。

         	  2. 在内嵌的for循环结构中运算，并且当被乘数大于等于乘数时，输出运算结果。

         	3. 每行输出完成后，进行换行。

          4. 运算完成后，生成左上三角形。



4.1 循环结构嵌套用法
  循环结构可以嵌套相同类型的循环结构，也可以嵌套不同类型的循环结构。比如for循环结构内嵌套for循环结构，while循环结构内嵌套for循环结构，do…while循环结构内嵌套while循环结构等，三种循环结构内可以互相嵌套。
  嵌套形式一：
       for( ；；) {

             for( ；；) {

             	  …

             }

       }
  嵌套形式二：
       while() {

             for( ；；) {

             	  …

             }

       }
  嵌套形式三：
       do {

             while() {

             	  …

             }

       } while();
  ……


  【例5.10】 以100次作为一次周期，并在周期内生成100以内随机数，如果随机数为10，输出随机数相加结果，并开始新的循环周期。如果随机数为99，输出总结果，并退出循环结构。
         int once = 0;  //一次周期总数

      int sum = 0;  //总数

      int i = 0;     //一次周期执行的次数

      int N = 0;    //随机数

      srand((unsigned)time(NULL));

      N = rand() % 100;
      while (99 != N) {

         	for (once = i = 0;i < 100;i++) {

             		if (10 != N && 99 != N) {

                 		once += N;

                 			N = rand() % 100;

                 			continue;

             		}

             		else if (10 == N || 99 == N) {

                 			break;

             		}

         	}

         	sum += once;

         	printf(“周期内执行%d次,周期总数等于%d.\n”, (i == 100) ? i : i + 1, once);
         	if (99 == N)

             		printf(“总数等于%d.”, sum);

          else {

             		N = rand() % 100;

             		if (99 == N)

                 			printf(“总数等于%d.”, sum);

         	}
      }
      示例结果：

      示例分析：
                    1. while语句表达式“99 != N”，如果结果为“真”，执行语句块，否则停止循环执行，并执行while之后的语句。

                    2. for循环执行100次，如果执行满100次，或在100次内生成的随机数等于10或99，将停止for循环执行，并继续执行外层的while循环结构。

         		   3. 输出每个周期执行次数和执行结果。

                    4. 如果随机数等于99，输出总数并在下一次判断中，停止循环执行，并执行while之后的语句。否则获取一个新的随机数，如果随机数不等于99，按1.、2.、3.顺序执行。



5. 本章总结
  本章节，我们了解了C语言循环结构和不同控制语句的使用方式，日常编程中，我们需要做到合理设计循环逻辑、正确使用控制语句，这样可以避免结构无限循环、数据异常等问题。本章节内容偏向思路化，需要多次练习才能完全理解。

  实际编程中，循环结构应在必要的情况下使用，能用分支结构代替的情况下，应使用分支结构。



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