第三节循环结构控制语句

第三节循环结构控制语句程序设计中，经常会碰到这样的情况：重复执行同一段程序代码，直到满足条件为至。

这种程序结构称为“循环结构”。

如何有效地完成重复工作呢？C++提供了三种循环控制语句：while语句，do…while语句，for语句。

三种语句都由相似的三部分组成：进入循环的条件，循环体，退出循环的条件；完成的功能也类似。

所不同的只是三者进入与退出循环的方式不同。

while语句：当条件满足时进入，重复执行循环体，直到条件不满足时退出。

do…while语句：无条件进入，执行一次循环体后判断是否满足条件，当条件满足时重复执行循环体，直到条件不满足时退出。

for语句：当循环变量在指定范围内变化时，重复执行循环体，直到循环变量超出了指定的范围时退出。

一、while语句while语句的语法格式为：while （条件表达式）循环体；它的含义为：首先对条件表达式进行判断，若判断结果为假（false，0），则跳过循环体，执行while结构后面的语句。

若判断结果为真（true，非0），则进入循环体，执行其中的语句序列。

执行完一次循环体语句后，修改循环变量，再对条件表达式进行判断，若判断结果为真，则再执行一次循环体语句，……依次类推，直到判断结果为假时，退出while循环语句，转而执行后面的语句。

即“先判断后执行”。

while循环由4个部分组成：循环变量初始化，判断条件，循环体，改变循环变量的值。

【例3－13】计算sum=1+2+3+…+10#include<iostream.h>void main(){int sum=0; //sum清0int i=1; //循环变量初始化while (i<=10) //判断条件{ //循环体sum=sum+i; //累加到sumi++; //改变循环变量的值}cout<<"sum="<<sum<<endl;}注意：●如果循环体包含一个以上的语句，则应该用花括号括起来，以块语句形式出现。

●仔细定义循环变量的初始值和判断条件的边界值。

●对条件表达式的计算总是比循环体的执行多一次，因为最后一次判断条件为假时不执行循环体。

●当循环体不实现任何功能时，要使用空语句作为循环体，表示为：while （条件表达式）；●循环体中，改变循环变量的值很重要。

如果循环变量的值恒定不变，或者当条件表达式为一常数时，将会导致无限循环（也即死循环）。

若要退出一个无限循环，必须在循环体内用break等语句退出。

【例3-14】读入一系列整数，统计并输出正整数个数和负整数个数,读入0则结束。

分析：需要读入一系列整数，但是整数个数不定，要在每次读入之后进行判断，因此使用while循环最为合适。

循环控制条件应该是输入的整数n!=0。

由于要判断数的正负并分别进行统计，所以需要在循环内部嵌入选择结构。

#include<iostream>using namespace std;void main(){int i=0,j=0,n; //i,j分别记录正、负整数个数,初始置0cout<<"请输入若干整数(输入0则结束)：";cin>>n; //n接收输入的整数while( n!=0 ) //输入0则循环结束条件{if(n>0) i++; //记录正整数个数的变量i的值加1if(n<0) j++; //记录负整数个数的变量j的值加1cin>>n ; //继续输入整数}cout<<"正整数个数："<<i<<" 负整数个数："<<j<<endl;}【例3-15】猜数游戏：在程序中声明一个整型变量，赋以1－100中的一个值，要求用户猜这个数，比较两个数的大小，把结果提示给用户，直到猜对为止。

#include<iostream>using namespace std;void main(){int i=33; //被猜的数int j=0; //存放用户输入的数while( i!=j ) //猜对则循环结束{cout<<"请猜猜这个整数的值(1－100)：";cin>>j; //j接收用户输入的整数if(j>i)cout<<"你猜的整数的值大了"<<endl;elseif(j<i)cout<<"你猜的整数的值小了"<<endl;elsecout<<"你猜对了"<<endl;}}二、do…while语句do…while语句的语法格式为：do循环体；while （条件表达式）；它的含义为：当流程到达do后，立即执行循环体语句，然后再对条件表达式进行判断。

若条件表达式的值为真（非0），则重复执行循环体语句，否则退出。

即“先执行后判断”方式。

do…while语句与while语句功能相似。

例如：计算sum=1+2+3+…+10的do…while循环结构如下：int sum=0;int i=1; //循环变量初始化do{ //循环体sum=sum+i;i++; //改变循环变量的值} while (i<=10) //判断条件与while语句不同的是：while语句有可能一次都不执行循环体，而do…while循环至少执行一次，因为直到程序到达循环体的尾部遇到while时，才知道继续条件是什么。

do…while结构与while结构中都具有一个while语句，很容易混淆。

为明显区分它们，do…while 循环体即使是一个单语句，习惯上也使用花括号包围起来，并且while（表达式）直接写在花括号“}”的后面。

这样的书写格式可以与while结构清楚地区分开来。

例如：do{sum+=i++;} while (i<=100);【例3-16】输入一个整数，将各位数字反转后输出#include <iostream>using namespace std;void main(){int n, right_digit;cout << "Enter the number: ";cin >> n; // n 保存输入的整数cout << "The number in reverse order is ";do{right_digit = n % 10; // 对n求模取出当前个位数cout << right_digit;n /= 10; // 即n=n/10运算,相当于对n右移一位，去掉已取出的个位数}while (n != 0);cout<<endl;}运行结果：Enter the number: 365The number in reverse order is 563三、for语句for语句的语法格式为：for（表达式1；表达式2；表达式3）循环体；其中，表达式1可以称为初始化表达式，一般用于对循环变量进行初始化或赋初值；表达式2可以称为条件表达式，当它的判断条件为真时，就执行循环体语句，否则终止循环，退出for结构；表达式3可以称为修正表达式，一般用于在每次循环体执行之后，对循环变量进行修改操作；循环体是当表达式2为真时执行的一组语句序列。

具体来说，for语句的执行过程如下：(1)先求解表达式1；(2)求解表达式2，若为0（假），则结束循环，并转到（5）；(3)若表达式2为非0（真），则执行循环体，然后求解表达式3；(4)转回（2）；(5)执行for语句下面的一个语句。

例如，计算sum=1+2+3+…+10的for循环结构如下：sum=0;for (i=1;i<=10;i++) //初始化，判断条件，修改方式，步长都在顶部描述{sum+=i; //循环体相对简洁}由此例可见，for语句将循环体所用的控制都放在循环顶部统一表示，显得更直观。

除此之外，for语句还充分表现了其灵活性。

比如，表达式3并不仅限于修正循环变量的值，还可以是任何操作。

例如：for (sum=0,i=1;i<=10; sum+=i ,i++); 注意，此时for语句没有循环体，也即循环体是一个空语句。

有时，表达式2被省略。

即不判断循环条件，循环无终止进行下去。

这时候，需要在循环体中有跳出循环的控制语句。

最简单的表示无限循环的方式如下：for( ; ;); //分号不能省略三个表达式都可省略。

即不设初值，不判断条件（认为表达式2为真），循环变量不变化，无终止执行循环体的语句。

【例3-17】输入一个整数，求出它的所有因子什么是数的因子?因子就是所有可以整除这个数的数,但是不包括这个数自身。

#include <iostream>using namespace std;void main(){int n, k;cout<<"Enter a positive integer: ";cin>>n;cout<<"Number "<<n<<" Factors ";for (k=1; k <＝ n/2; k++)if (n % k == 0) //k既是控制变量也是待测因子cout<<k<<" ";cout<<endl;}【例3-18】打印出所有的“水仙花数”所谓“水仙花数”是指一个三位数，其各位数字立方和等于该数本身。

例如：153是一个“水仙花数”，因为153=1^3＋5^3＋3^3。

程序分析：利用for循环控制100-999个数，每个数分解出个位，十位，百位。

#include<iostream.h>#include<math.h>void main(){int i,j,k,n;cout<<"water flowernumber is: \n";for(n=100;n<1000;n++){i=n/100; /*分解出百位*/j=n/10%10; /*分解出十位*/k=n%10; /*分解出个位*/if(i*100+j*10+k==i*i*i+j*j*j+k*k*k){cout<<n<<" ";}}cout<<endl;}【例3-19】编写程序，计算e的值公式：e=1+(1/1!)+(1/2!)+(1/3!)+....(1/n!)要求：（a）使用for循环，计算到公式的前50项。