C语言程序设计 循环结构程序设计

1 程序中需要循环结构

循环结构就是用来处理需要重复处理的问题，所以，循环结构又称重复结构。
一个有效的循环，应当指定两个条件：（1）循环体；（2）循环结束的条件，即在什么情况下停止重复操作。
C语言提供了三种循环结构语句，while语句、do…while语句和for语句。

2 用while语句和do…while语句实现循环

2.1 用while语句实现循环

求1到100整数和。

while语句的一般形式：while (表达式) 语句
当表达式为非0值时，执行while语句中的内嵌语句。

while循环的特点：先判断表达式，后执行循环体（内嵌语句）。

2.2 用do…while语句实现循环

求1到100整数和。

do…while语句一般形式：
do
循环体语句
while(表达式);

do…while语句的特点是先执行循环体，然后判断循环条件是否成立。

3 用for语句实现循环

求1到100整数和。

for语句用于循环次数不确定而只给出循环结束条件的情况，它完全可以代替while语句。

3.1 for语句的一般形式和执行过程

一般形式： for(表达式1;表达式2;表达式3) 语句
for(循环变量赋初值;循环条件;循环变量增值) 语句
执行过程：

4 循环的嵌套

一个循环体内包含另一个完整的循环结构，称为循环的嵌套。内嵌的循环中还可以嵌套循环，这就是多层循环。
三种循环可以相互嵌套。如：

5 提前结束循环

5.1 用break语句提前退出循环

break语句一般形式：break;
break语句只用于循环语句和switch语句中。
break语句是结束整个循环过程

5.2 用continue语句提前结束本次循环

continue语句的一般形式：continue;
作用为结束本次循环，即跳过循环体中下面尚未执行的语句，接着进行下一次是否执行循环的判断。
continue语句只结束本次循环。

例题：输入一个班6名学生的成绩，把不及格的学生成绩输出，并求出及格学生的平均成绩。
思路：把不及格的成绩输出，然后跳过后面总成绩的累加和求平均的语句，用continue语句即可处理此问题。

6 几种循环的比较

1 三种循环一把情况下都可以替换。
2 for循环在“表达式3”中使循环趋于结束的操作。
3 循环变量初始化在while和do…while语句之前完成。for语句在表达式1中实现循环变量的初始化。
4 三种循环语句都可以用break语句和continue语句。

7 循环程序综合举例

兔子繁殖问题

有一对兔子，生出后第3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。假设所有兔子都不死，问40个月的兔子总数为多少？
兔子繁殖规律

注：不满1个月的为小兔子，满1个月不满2个月的为中兔子，满3个月以上的为老兔子。
兔子总数为1,1,2,3,5,8,13…，这就是斐波那契数列。该数列的特点是第1、2两个数为1、1。从第3个数开始，该数是其前面两个数之和。
求斐波那契数列前40个数。
编写程序：

分析：
if语句的作用是使输出4个数后换行。

8 提高部分

8.1 while和do…while循环的比较

用while语句和用do…while语句处理同一个问题。若二者的循环题部分是一样的，他们的结果也相同。
但是，如果while后的表达式一开始就为假（0值）时，两种循环的结果是不同的。
例题：求1到10的整数和。
用while语句

在运行一次，输入11。

用do…while语句


分析：
当输入的i小于或等于10时，二者结果相同。但当ii大于10时，二者结果不同。对while循环来说，当i<=10时为假，什么也没有执行，对do…while循环来说，当i<=10时为假，执行一次循环体。
结论：
当while后面表达式的第一次的值为“真”时，两种循环的到的结果相同，否则不相同。

8.2 for语句的各种形式

(1)表达式1可以省略，但表达式1后面的分号不能省略。如：

注意，此时应在for语句之前给循环变量i赋初始值（如i=1；），循环才能正常进行。
(2)表达式2省略，即不判断循环条件，循环会无终止地进行下去。也就是认为表达式2始终为“真”。

例如：

相当于

(3)表达式3可以省略，但需要另外设计才能保证循环正常结束。例如：

i++的操作不放在表达式3的位置，而作为在循环体的一部分，能使循环正常结束。
(4)可以省略表达式1和表示3，只有表达式2，即只给出循环条件。例如：

相当于

在这种情况下，完全等同于while语句。for语句可以给出循环条件，赋初值，是循环变量自动增值等。
(5)3个表达式都可以省略，例如：
for(; ; ) 语句
不设置初值，不判断循环条件是否满足，循环变量不增值，即无终止地执行循环体。
相当于
while(1) 语句
此循环条件始终为“真”（非0的数值代表“真”），即无终止地执行循环体。

(6)表达式1可以是与循环变量无关的其他表达式。例如：

(7)表达式3也可以是与循环控制无关的任意表达式。
(8)表达式1和表达式3可以是简单的表达式，也可以是逗号表达式，即包含一个以上的简单表达式，中间用逗号间隔。例如：

同时设两个初值，使两个变量增值。
都好表达式内按从左到右的顺序求解，整个逗号表示的值为最右边的表达式的值。

相当于

(9)表达式一般为关系表达式或逻辑表达式，也可以是数值表达式或字符表达式，只要其值为非0，就执行循环体。

执行流程：

9 小结

1 循环结构就是用来处理需要重复处理的问题，所以，循环结构又称重复结构。
2 一个有效的循环，应当指定两个条件：（1）循环体；（2）循环结束的条件，即在什么情况下停止重复操作。
3 C语言提供了三种循环结构语句，while语句、do…while语句和for语句。for循环用得最广泛、最灵活。
4 循环题有多个的语句，应用大括号{}把循环体中的多个语句括起来，形成复合语句。
5 continue语句只结束本次循环，break语句是结束整个循环过程。
6 循环可以嵌套。

最后

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