Lazarus讲义4(循环结构一)

第六课循环结构程序设计6.0 为什么进行循环结构的程序设计6.1 For语句6.2 While语句6.3 Repeat-Until语句6.4算法优劣的评估和程序设计基本方法6.5 程序的跟踪调试方法6.6 练习与作业6.0 为什么要进行循环结构的程序设计1、计算机解决问题的方法，经常需要对所有可能的情况进行尝试、检查、验证等，以找出正确的结果。

即“穷举法”。

例一：判断正整数n是否是素数？因为素数的定义要求，除了1和它自身以外，没有其它约数的整数才是素数，所以，需要用2到n-1的所有数去除n，有任意一个能整除，n就不是素数，只有全部除完后，都没有除尽，才能判断除n是素数。

不可能也没有必要写出n-2个if语句来解决，最好的方法是，写一个if语句，然后将这个if语句重复执行n-2次即可。

例二：统计100个数中有多少个负数？2、程序中经常会需要某个程序段要连续写多遍例三：计算s=1*2*3*4*5*…*n使用累乘器变量s，然后需要反复往累乘器中乘不断递增的数。

即：s:=s*2;s:=s*3; s:=s*4; s:=s*5; … ; s:=s*n;同样不可能也没有必要写出n-1个赋值语句来累乘，只需写一个s:=s*i语句，重复执行n-1次（设置好i，让i每一次都递增1）即可。

3、以上问题的解决，都依赖于循环结构才能实现。

同样，从以上问题也能看出，循环结构的要点是：（1）设置好循环需要进行的次数或者循环结束的条件（也可以是继续循环的条件）。

（2）在循环中及时修改需要变化的变量。

4、循环的三种实现形式：（1）固定次数的循环：（2）当型循环（3）直到型循环6.1 For循环语句（固定次数循环）一、语法：I型：for 循环控制变量:=初值 to 终值 do 语句；(例如：for i:=1 to 10 do write(i)；)II型：for 循环控制变量:=初值 downto 终值 do 语句；（例如：for i:=10 downto 1 do write(i);）二、说明：（以I型为例）1、循环控制变量是一个有序类类型的变量，如整型、字符型。

需要在var中预先说明。

2、循环控制变量、初值、终值必须是同一有序类型。

3、语义：（执行过程）当程序执行到for循环语句时第一步：将初值赋给控制变量第二步：把此时循环控制变量与语句中的终值进行比较第三步：如果不大于终值，转到第四步；如果大于终值，则直接转到第七步第四步：执行do后面的语句第五步：把循环控制变量的值增加1（相当于inc(循环控制变量)）第六步：转回到第二步。

第七步：退出循环，继续执行下面的语句4、由上面的语义可以看出：循环控制变量在for循环中，起着决定性的作用，因此，在for语句中，必须保证循环控制变量的值由语句自动控制它的变化，绝不能有人为改变值的语句。

如：for i:=1 to 5 do dec(i);该语句将导致i的值永远不可能超过终值5，因此，这条语句将永远执行不完。

我们称这种情况为“死循环”。

5、在不发生循环语句中人为改变循环控制变量的值的前提下，循环的次数是固定的：循环次数=终值-初值+1如：for i:=1 to 100 do 语句一；语句一将被执行100-1+1=100次而：for i:=100 to 200 do 语句二；语句二将被执行200-100+1=101次。

6、do后面的语句可以是一条简单语句，也可以是一个复合语句。

所以，一般for语句的书写格式如下：for i:=1 to 100 do //注意此处没有“；”号begin语句一；语句二；. 又称为“循环体”..语句n；end;7、II型for语句执行过程：第一步：将初值赋给控制变量第二步：把此时循环控制变量与语句中的终值进行比较第三步：如果不小于终值，转到第四步；如果小于终值，则直接转到第七步第四步：执行do后面的语句第五步：把循环控制变量的值减少1（相当于dec(循环控制变量)）第六步：转回到第二步。

第七步：退出循环，继续执行下面的语句8、II型for语句循环体执行次数：循环次数=初值-终值+19、如果循环进行过程中，任务已经完成，后面的循环已经不必要时，可以用“break;”强行退出。

注意：break语句一定是出现在if语句中。

虽然可以强行退出for循环语句，但一般不主张使用。

应该用当型或直到型循环。

10、在for语句执行过程中，不允许改变其值，但是可以引用该变量的值。

一般for循环语句的循环体内，灵活调用控制变量的值是必须的。

三、例题一：1、读入正整数n，输出从-n到n的每一个整数（每行一个）。

2、读入正整数n，计算1+2+3+……+nprogram xunhuan_ex1;var inf,outf:text;i,s,n:integer;beginassign(inf,'xunhuan_ex1.in'); assign(outf,'xunhuan_ex1.out');reset(inf); rewrite(outf);read(inf,n);s:=0;for i:=1 to n do s:=s+i;write(outf,s);close(outf);end.3、读入正整数n，计算n!的值（n!=1*2*3*……*n ,注意：累乘器类型容量要尽可能大，否则会发生溢出。

如果n过大，累乘器变量必须使用实型变量）4、输入10个正整数，计算它们的和，平方和。

program xunhuan_ex4;var inf,outf:text;i,s1,s2,m:longint;beginassign(inf,’xunhuan_ex4.in’); assign(outf,’xunhuan_ex4.out’);reset(inf); rewrite(outf);s1:=0; s2:=0;for i:=1 to 10 dobeginread(inf,m);s1:=s1+m;s2:=s2+m*m;end;writeln(inf,s1);writeln(inf,s2);close(outf);end.5、读入正整数n，判断n是否是素数program xunhuan_ex5;var inf,outf:text;i,n:integer;t:boolean;beginassign(inf,'xunhuan_ex5.in'); assign(outf,'xunhuan_ex5.out');reset(inf); rewrite(outf);read(inf,n);t:=true;for i:=2 to trunc(sqrt(n)) dobeginif n mod i=0 thenbegint:=false;break;end;end;write(outf,t);close(outf);end.6、读入两个正整数m、n，判断m、n是否互质7、读入两个正整数m、n，求m、n的最小公倍数。

program xunhuan_ex7;var inf,outf:text;n,i,a,b,c:integer;beginassign(inf,'xunhuan_ex7.in');assign(outf,'xunhuan_ex7.out');reset(inf); rewrite(outf);read(inf,a,b);if a<b then c:=belse c:=a;for i:=c to a*b doif (i mod a=0)and(i mod b=0) thenbeginn:=i;break;end;write(outf,n);close(outf);end.8、读入两个正整数m、n，求m、n的最大公约数。

9、斐波那契数列的定义如下：0 n=1f(n)= 1 n=2f(n-1)+f(n-2) n>=3如：读入n，输出斐波那契数列的第n项的值。

program xunhuan_ex9;var inf,outf:text;f,fn1,fn2,i,n:integer;beginassign(inf,'xunhuan_ex9.in'); assign(outf,'xunhuan_ex9.out');reset(inf); rewrite(outf);read(inf,n);fn2:=0;fn1:=1;for i:=1 to n-2 dobeginf:=fn1+fn2;fn2:=fn1;fn1:=f;end;write(outf,f);close(outf);end.10、把一个六位平方数截成两个三位数时,这两个三位数之差的绝对值是1,问这样的六位平方数共有哪些? (如5732=328329)program xunhuan_ex10;var outf:text;i,j:longint;beginassign(outf,'xunhuan_ex10.out');rewrite(outf);for i:=317 to 999 dobeginj:=i*i;if abs((j div 1000)-(j mod 1000))=1 then writeln(outf,j);end;close(outf);end.四、多重循环：1、当一个for循环语句中do后面的语句又是另一个for语句时、或在一个for语句的复合语句循环体中又出现另一个for语句时，即出现循环的嵌套，又称为多重循环。

2、在需要对多个对象进行穷举搜索时，且每个对象的各可能值的所有组合都需要穷举到的情况下，就需要嵌套的剁成循环。

如：穷举所有的两位整数for i:=0 to 9 do //对十位数穷举for j:=0 to 9 do n:=i*10+j; //对个位数穷举（当然也可以用一重循环：for i:=0 to 99 do n:=i;）3、切记：多重循环时，各重循环的循环控制变量必须不同，否则一定会导致循环次数混乱或死循环。

（否则相当于间接给外层循环控制变量重新赋值了）4、多重循环时，最内层的循环体被执行的次数=第一层循环次数*第二层循环次数*第三层循环次数*……5、使用break语句，只能退出当前层循环，而不是退出全部循环。

6、内层循环体中，既可以引用本层控制变量，也可以引用外层控制变量。

而外层循环中一般不能引用内层循环控制变量。

7、注意：多重循环会导致程序的时间复杂度（即操作次数）急速增加，如：for i:=1 to m dofor j:=1 to n dofor k:=1 to p do时间复杂度为O（m*n*p）根据循环体的复杂程度不同，程序在1秒内能完成的循环次数是有限的不同值。