第3章 循环结构

第三章循环结构

在程序设计中，如果需要重复执行某些操作，就要用到循环结构。使用循环结构编程时，首先要明确2个问题，哪些操作需要重复执行？这些操作在什么情况下重复执行？它们分别对应循环体和循环条件，然后就可以选用C语言提供的3种循环语句：while、do-while 、for实现循环，这写循环语句我们在第一章“1、2 C语言程序设计语法”和第二章“2.6字符类型”中也都见过，而第二章2、4节的用if语句和goto 语句构成“直到型”也叫循环结构。

3．1 while 语句

while是用来实现循环的语句，而且它的适用面很广。其一般格式为：

while (表达式)

循环语句;

其执行的流程如图3.1所示。当表达式的值为“真”时，循环执行，直到表达式的值为“假”，循环终止并继续执行while的下一条语句。

while语句的用法：

（1）while语句中的表达式可以是任意合法的表达式，

循环体语句只能是一条语句。

（2）while语句的构成简单，只有一个表达式和一条

循环体语句，分别对应循环的两个核心要素：循

环条件和循环体，可以直接把循环问题的分析设

计转换为语句实现。

（3）循环的实现一般包括4部分，即初始化、条件控图3.1 while语句的执行流程制、重复的操作以及通过改变循环变量的值最终

改变条件的真假性，使循环能正常结束。当使用while语句时，由于它只有2个成分（表达式和循环体语句），就需要另加初始化部分，第4部分while的循环体语句中必须包含能最终改变循环条件真假性的操作。

例3．1 从键盘输入一批学生的成绩，计算平均分。

这是一个累加求和的问题，将输入的成绩先累加，最后再除以学生的数量，算出平均分。本题的难点在于确定循环条件，由于题目中没有给出学生的数量，不知道输入数据的个数，所以无法事先确定循环次数，这时需要自己设计循环条件，可以用一个特殊的数据作为正常输入数据的结束标志，由于成绩都是正数，就选用一个负数作为结束标志，因此，循环条件就是输入的数据grade>=0 。

#include

int main()

{ int num; //记录输入数据的个数，以便统计平均分

double grade,total; //grade存放输入的成绩，total保存成绩之和

num=0;

total=0;//置初值为0

printf("Enter grades:"); //输入提示

scanf("%lf",&grade); // 输入第一个数据

while( grade >= 0 )

{ total = total + grade; //累加成绩

num ++; //计数

scanf("%lf",&grade); //再读入一个新数据，为下次循环做准备

}

if(num!=0)

printf("Grade verage is %.2f\n",total/num); //total/num是累加成绩/成绩门数

else

printf("Grade average is 0\n");

return 0;

}

例3．2 猴子吃桃问题，猴子第一天摘下若干个桃子，当即吃了一半，还不过瘾，又多吃了一个，第二天早上又将剩下的桃子吃掉一半多一个。以后每天早上都吃了前一天剩下的一半多一个，到第10天早上想再吃时，见只剩下一个桃子了，求第一天共摘下多少桃子。程序编写如下：

#include // 第10天是1，因为4的1半是2，多1个是3,第10天是1了main() // 第9天是(1+1)*2=4 (1+1)*2=4是第9天的4 { int day=9,x1,x2=1;// 第8天是(4+1)*2=10 第8天10

while(day>0) // 第7天是(10+1)*2=22 第7天22

{//第一天桃子数是第二天桃子数加1后的2倍// 第6天是(22+1)*2=46 第6天46 x1 = ( x2+1 ) * 2; // 第5天是(46+1)*2=94第5天94

x2 = x1 ; // 第4天是(94+1)*2=190 第4天190

day--; // 第3天是(190+1)*2=382 第3天382

} // 第2天是(382+1)*2=766 1534/2-1=766是第2天printf("total = %d\n",x1); // 第1天是(766+1)*2=1534 (766+1)*2=1534是第1天return 0;

}

运行结果：total = 1534 （也就是猴子第一天摘的桃子是1534个）

3．2 do – while 语句

do – while语句与while语句略有不同，它先执行循环体，后判断循环条件。所以无论循环条件的值如何，至少会执行一次循环体，其一般形式如下：

do

{

循环体语句

}

While( 表达式);

do – while语句的执行流程如图3.2所示，第一

次进入循环时，首先执行循环体语句，然后再检查循环

控制条件，即计算表达式，若值为“真”，继续循环，直

到表达式的值为“假”，循环结束，执行do-while的下

一条语句。

do-while语句的使用方法和while语句类似，语句

中的表达式可以是任意合法的表达式，循环体语句只能

是一条语句；使用时要另加初始化部分，循环体语句必须

包含能最终改变条件真假的操作，例如例3.2中的day>0

用–day来控制，到day减到不大于0时就结束了。图3.2 do-while语句流程图do – while语句适用于先循环，后判断循环条件

的情况，一般在循环体的执行过程中明确循环控制条件，它每执行一次循环体后，再判断条件，以决定是否进行下一次循环。

例3．3 求sn = a + aa + aaa + … + aa…a 之值，其中a是一个数字，例如：

3 + 33 + 333 + 3333 + 33333（此时n是5），a和n由键盘输入。

#include

main()

{//a是位上的数如3，n是多少位如33333是5位，tn是前个位数a，sn是后位数aa int a,n,i=1,sn=0,tn=0;

printf("a = :");

scanf("%d",&a);

printf("n = :");

scanf("%d",&n);

do

{ tn = tn+a;//第一次tn是0，0+a是a ，之后a*10为a0,第2次tn是a ，a+a*10=aa ……

sn = sn+tn;

a = a*10;

++i;

}

while(i<=n);

printf("a+aa+aaa+...=%d\n",sn);

return 0;

}

运行结果：a = : 3

n = : 5

a + aa + aaa + … = 37035

注意：

（1）循环体如果包含一个以上的语句，应该用大括弧括起来，以复合语句形式出现。如果不加大括