示例:假设人口总数为13亿,按每年2%增长,计算从现在开始10年内的人口的数量
流程图:
2:计算1-1/4+1/7-1/10+1/13-1/16+...的和,直到某一项的绝对值小于10^-6为止
代码:
流程图:
二:for语句实现循环结构
执行过程如下:
for(1;2条件;3)
{语句4;}5
先 1>>>2(真)>>>4>>3
3>>>2(真)>>>4
3>>>2(真)>>>4
........
3>>>2(假)>>>6
示例:1,输入一个正整数n,求sum+1+2+3+……+n的值
代码:
流程图:
其中:1:循环变量赋初值i=1
2:循环条件为i<=n
3:循环变量增量i++
4:循环体语句sum=sum+i
2,输入一个正整数n,求n!(n的阶层)
代码:
流程图:
其中:1:循环变量赋初值i=1
2:循环条件为i<=n
3:循环变量增量:i++
4:循环语句:factorial=factori *i
2:for语句的一般形式中省略表达式1
格式如下
for(;表达式2;表达式3)
循环体语句
说明:省略表达式1时,可以将循环变量赋初值放在for之前。注意此时不能省略第一个“;”
for(i=1;i<=n;i++)
sum=sum+i;=1
等价于
i=1;
for(;i<=n;i++)
sum=sum+i;
3:for语句的一般形式省略表达式2
格式如下
for(表达式1;;表达式3)
循环体语句;
说明:省略表达式2时,表示不对循环进行控制,这时没有其他处理的话,会形成死循环。应避免这样使用for结构
4:
for语句的一般形式中省略表达式3
格式如下
for(表达式1;表达式2;)
循环体语句
说明:省略表达式3时,可以在循环体语句加入修改循环变量的值和语句
for(i=1;i<=n;i++)
factorial=fatorial*i;
等价于
for(i=1;i<=n)
{factorial=factorial*i;
i++;}
5:for语句的一般形式表达式1和表达式3也可以是逗号表达式
sum=0
for(i=1;i<=n;i++)
sum=sum+i;
等价于
for(sum=0,i=1;i<=n;i++)
sum=sum+i;
表达式sum=0,i=1为逗号表达式
6:for语句的一般形式中表达式2的只要非0,就执行循环体
for(;ch=getchar()!='\n';)
printf("%c",ch)
7:for语句的一般形式中循环体语句可以省略
for(i=1;i<=n;i++)
sum=sum+i;
等价于
for(i=1;i<=n; sum=sum+i;i++)
循环体语句sum+sum;放入表达式3中,与i++构成一个逗号表达式,此时循环体语句实际为一个空语句“;”
三:for语句使用示例
1:代码:编写程序,输入一个整数n,计算1-1/4+1/7-1/10+1/13-1/16+...d的值前n项和
流程图:
2:代码:编写程序,输入10个数,输出其中的最大值
流程图:
如果不把第一个数赋给max,则代码可修改为
#include<stdio.h>
int main()
{
int i;
float x, max;
for(i=1;i<=9;i++)
{
printf("请输入第%d个数:", i );
scanf_s("%f", &x);
if (i == 1)
max = x;
else
if (x > max)
max = x;
}
printf("10个数的最大值:%.0f", max);
}
3:代码:编写程序,输出所有的水仙花数
流程图:
4:编写程序,由键盘输入一个正整数,判断该数是否为完数
代码:
流程图:
5:统计由键盘中输入的若干字符中,大写英文字母,小写英文字母,数字字符和其他字符的个数
代码:
流程图:
说明:(1)在for循环中,每次读入一个字符,根据字符的种类,选择不同的分支执行相应相应的运算。循环共执行10次,读入10个字符,相应的计数变量进行了计数
(2)程序中使用字符输入函数getchar()读入字符,使用多分支if结构实现分支,用逻辑表达式判断字符的种类
6:输入一行小写字母,将他们转换为大写字母
流程图:
若省略计数变量i,即for语句只有表达式2,有表达式1和表达式3,运行结果与上述程序相同
7:由键盘输入3个,将其组合成一个整型数并输出
流程图: 说明:程序中使用的是在for循环语句中读入字符,所以键盘输入3位数字字符时,应连续输入,数字字符之间不能出现空格,如果输入空格或者回车符,由于%c表示要读入一个字符,而空格本身也是一个字符,因次会被作为输入字符
8:编写程序,由键盘输入一个正整数,判断是否为素数
素数的定义:素数只能被1和他本身整除;1不是素数,2是素数
流程图:
二:使用while语句实现循环结构
5.3.1 while语句的基本语法
while(表达式)
循环体
如
1:while循环使用示例
计算sum=1+2+3+4+...+100的和
流程图:
2:输入一个正整数n,计算n!
流程图
3:由键盘读入一个字符,只要输入的不是回车符就继续循环
流程图
说明:程序中while语句的条件
(ch=gechar())!='\n'
不能写成ch=getchar()!='\n'
(1)循环体为一条完整的if语句,若有多条语句时,必须使用复合语
三:使用do-while语句实现循环结构
do-while一般形式为
do
循环体
while(表达式)
步骤:
1:do-while循环使用示例
使用do-while语句计算sum=1+2+3+4+...+100的和
流程图:
使用do-while语句应注意几点
(1)在do之后不能出现有语句结束符“;”,因为该语句还没有结束
(2)在while(表达式)之后必须有语句结束符“;”,表示do-while语句到此结束
(3)在循环体中必须有改变循环条件的语句,否则会出现死循环
2:求两个自然数的最大公约数和最小公倍数
流程图:
3:输入一个整数,统计该数的位数
流程图:
四:改变循环结构的跳转语句
许多时候当循环结构中出现多个循环条件时,要求当某个条件满足时会立即结束循环,或者循环结构中根据条件会跳过某些语句继续循环,这就要在循环结构中配合使用
break和continue
1:break语句:当break语句用于循环语句中时,可使程序终止循环而转去执行循环语句的后继语句。通常break语句总是于if语句一起配合使用,即满足条件时跳出循环。
流程图:
编写程序,由键盘输入一个正整数,判断其是否为素数
流程图:
说明:(1)程序中结束for循环的条件有两个:一是i>m;二是break语句
(2)若i>m,说明for循环正常结束,则n一定是素数
(3)若遇到break语句,说明循环中条件n%i==0成立,n能被某个i整除,执行break语句推出循环,此时i<=m,n一定不是素数
问:从键盘输入一批学生的成绩(以负数作为结束标志),计算平均分,并统计不及格成绩的个数
分析:程序要求输入一批学生的成绩,没有给出学生的具体数目,这样的问题 常常使用形如下面的一段程序代码实现:
while(1)
{...}
虽然循环的条件永远成立,所以在循环体中需要搭配”if(条件)break;"的语句,使循环在满足条件的情况下结束
流程图;
2:continue语句
continue语句的作用是跳过循环体continue后面的语句,继续下一个循环。continue语句只能用在循环语句中,常与if语句一起使用
如:把1~100之间能被7整除的数,以每行5个的形式在屏幕上输出
流程图:
注意:continue语句与break语句有着本质的区别:continue语句只是结束本次循环,并不终止整个循环的执行;而break语句的作用是强制终止整个循环程序
流程图:
主要注意:
return 结束main方法
break 结束整个循环
continue 结束本次循环,进行下次循环
3:goto语句
除了前面3种循环控制语句,即for循环语句,while循环语句,do-while循环语句之外,在C语言中,还有一种可以实现循环控制的语句,即goto语句。
goto语句的一般形式如下:
goto 语句标号
说明:语句标号是一个有效的标识符,使用时在语句标号的后面跟一个“:”出现在函数中某语句的前面。程序执行到goto语句时,会控制跳转到该语句标号处,达到控制循环的目的。
例子:使用goto语句计算sum=1+2+3+4+5+...+100的和
代码:#include<stdio.h>
int main()
{
int i, sum;
i = 1;
sum = 0;
loop:if(i<=100)
{
sum = sum + i;
i = i + 1;
goto loop;
}printf("sum=%d\n", sum);
}
流程图:
注意:语句标号必须与goto语句处于同一个函数中,通常goto语句与if语句连用实现循环控制。在大型程序中由于goto语句存在不合理的使用,会使程序结构变坏,所以在结构化程序设计中,不建议使用goto语句
四:循环嵌套
使用for语句,while语句及do-while语句相互嵌套,构成的嵌套结构有以下几种
(1)for语句中嵌套for语句
for()
{...
for()
{...}
}
(2)for语句中嵌套while语句
for()
{...
while()
{...}
}
(3)while语句嵌套while语句
while()
{...
while()
{...}
...
}
(4)do-while语句中嵌套for语句
do
{...
for()
{...}
...
}while();
(5)do-while语句嵌套do-while语句 (6)while语句嵌套do-while语句
do while()
{... {...
do do
{... {...
}while(); }while();
... ...
}while(); }
使用循环嵌套时,注意以下几点:
(1)外循环执行一次时,内循环要执行一轮。即外循环执行一次,内循环一直执行到条件不满足时为一轮;在执行外循环一次,内循环有一直执行到不满足时为第2轮;如此重复执行,直到外循环条件不满足时,整个循环嵌套结束
(2)循环嵌套格式中的内外循环体不允许出现交叉,即外循环要完全包容内循环
(3)循环嵌套时,内循环体中break语句和continue语句时,只影响包含他们的内循环,与外循环无关。
例子:求1!+2!+3!+...+10!
代码:#include<stdio.h>
int main()
{
int i, j;
double factorial, s = 10;
for(i=1;i<=10;i++)
{
factorial = 1;
for (j = 1; j <= i; j++)
{
factorial = factorial * j;
}
s = s + factorial;
}
printf("1!+2!+3!+...+10!=%.0f\n", s);
}
流程图:
说明:本例中 外循环每执行一次,累加一项factorial,而factorial的值i!由内循环执行一轮后得到;外循环共重复10次,每一次由内循环执行一轮后得到的一个阶乘值
示例1:编写代码,输出乘法口诀表
代码:#include<stdio.h>
int main()
{
int i,j;
for(i=1;i<=9;i++)
{
for (j = 1; j <= i; j++)
printf("%d*%d=%d\t", j, i, j * i);
printf("\n");
}
}
流程图:
示例2:求100以内的素数,要求每行输出10个
代码 :
#include<stdio.h>
#include<math.h>
int main()
{
int i, n, k, count = 0;
n = 2;
while (n < 100)
{
k = sqrt(n);
for (i = 2; i <= k; i++)
{
if (n % i == 0)
{
break;
}
}
if (i > k)
{
printf("%4d", n);
if (++count % 10 == 0)
{
printf("\n");
}
}
n++;
}
return 0;
}
流程图:
示例3:将10~20之间的正整数分解质因数。例如将12可分解2*2*3
代码:#include<stdio.h>
#include<math.h>
int main()
{
int i, n, m;
for(m=10;m<=20;m++)
{
n = m, i = 2;
printf("%d=", n);
do
{
if (n % i == 0)
{
printf("%d*", i);
n = n / i;
}
else
i++;
} while (n != i);
printf("%d\n", n);
}
}
流程图:
五:典型算数举例
1:递推法
示例(1):猴子吃桃问题:猴子第一天摘下若干个桃子,吃了一半,还觉得不过瘾,又多吃了一个,第2天早上又将剩下的桃子吃掉一半,又多吃了一个,以后每天早上都吃了前一天剩下的一半零一个。到第10天,只剩下一个桃子了,问第一天摘了多少桃子
代码:#include<stdio.h>
int main()
{
int day, d1, d2;
day = 9;
d2 = 1;
do
{
d1 = (d2 + 1) * 2;
d2 = d1;
--day;
} while (day > 0);
printf("第一天摘了%d\n", d1);
}
流程图: 示例(2)求sin(x)=x-x^3/3!+x^5/5!-x^7/7!+...的近似值,要求精确到10^-6
应用循环结构实现算法如下:
do
{n=n+1;
fz=-fz*x*x;
fm=fm*(2*n-2)*(2*n-1);
sinx=sinx+fz/fm;
}while(fabs(fz/fm)>1e-6);
代码:#include<stdio.h>
#include<math.h>
#define eps 1e-6
int main()
{
int n = 1;
float x;
double fz, fm =1, sinx;
printf("输入x的值:");
scanf_s("%f", &x);
fz = x;
sinx = x;
do
{
n = n + 1;
fz = -fz * x * x;
fm = fm * (2 * n - 2) * (2 * n - 1);
sinx = sinx + fz / fm;
} while (fabs(fz / fm) > eps);
printf("sin(%f)=%0.6f\n", x, sinx);
printf("sin(%f)=%0.6f\n", x, sin(x));
}
流程图:
2:迭代法
示例:用牛顿迭代法求方程2x^3-4x^2+3x-6=0在1.0附近的根
代码:#include<stdio.h>
#include<math.h>
#define eps 1e-6
int main()
{
float x1, x0, f, f1;
x1 = 1.0;
do
{
x0 = x1;
f = ((2 * x0 - 4) * x0 + 3) * x0 - 6;
f1 = (6 * x0 - 8) * x0 + 3;
x1 = x0 - f / f1;
} while (fabs(x1 - x0) > eps);
printf("%6.2f", x1);
}
流程图: 3:穷举法(列举法)
示例(1):36块砖,36人搬,男搬4,女搬3,两个小孩抬一砖,要求一次搬完,问男,女,小孩各多少。
代码:#include<stdio.h>
int main()
{
int men, women, child;
for(men=0;men<=9;men++)
for (women = 0; women <= 12; women++)
{
child = 36 - men - women;
if (men * 4 + women * 3 + child * 0.5 == 36)
printf("男:%d,女:%d,小孩:%d\n", men, women, child);
}
}
流程图:
示例(2):编写程序,判断由1,2,3,4四个数字能组成多少个互不相同且无重复数字的三位数?输出这些数
代码:#include<stdio.h>
int main()
{
int i, j, k, n = 0;
for(i=1;i<5;i++)
for(j=1;j<5;j++)
for(k=1;k<5;k++)
if(i!=k&&i!=j&&j!=k)
{
printf("%d%d%d\t", i, j, k);
if (++n % 5 == 0)
printf("\n");
}
printf("\n共有:%d\n", n);
}
流程图: 穷举法的解题思路是:在一个集合内对每个元素一一测试
六:循环程序设计示例
示例1: 图形
代码:#include<stdio.h>
int main()
{
int i, j;
for(i=1;i<=5;i++)
{
for (j = 1; j <= 20 - i; j++)
printf("");
for (j = 1; j <= 2 * i - 1; j++)
printf("*");
printf("\n");
}
}
流程图:
示例2:由计算机随机产生一个10~80之间的数据,然后由用户进行猜数,在五次之内猜中则成功,否则给出大小提示。猜5次之后结束程序
代码:#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
int main()
{
int m, n,count = 0;
m = rand() % (80 - 10 + 1) + 10;
printf("请输入一个10-80之间的整数:");
while(1)
{
scanf_s("%d", &n);
count++;
if (m == n)
{
printf("答对了,亲\n");
break;
}
else if (m > n && count < 5)
printf("猜小了哦,亲");
else if (m < n && count < 5)
printf("猜大了哦,亲");
if(count==5)
{
printf("没有机会了哦,亲\n这个数是:%d,游戏结束!\n", m);
}
}
}
流程图:
示例3:编写程序输出100~100内的回文素数。回文素数是指即是回文数同时也是素数的整数。如131即是回文数也是素数
代码:#include<stdio.h>
#include<math.h>
int main()
{
int x, i, j = 0, k = 0, n;
for(x=100;x<1000;x++)
{
k = sqrt(x);
for (i = 2; i <= k; i++)
if (x % i == 0)
break;
if(i>k)
{
k = x;
n = 0;
while(k>0)
{
n = n * 10 + k % 10;
k /= 10;
}
if(x==n)
{
printf("%d\t", x);
if (++j % 5 == 0)
printf("\n");
}
}
}
}
流程图:
示例4:在所有三位整数中找出平方数中有连续的三位数是该数的本身的数。如250的平方是62500,250便是所要找的一个满足条件的三位整数
代码:
#include<stdio.h>
int main()
{
int x, t;
printf("i\tpower\n");
for(x=100;x<1000;x++)
{
t = x * x;
while (t != 0)
{
if (x == t % 1000)
{
printf("%d\t%d\n", x, x * x);
break;
}
else
t = t / 10;
}
}
}
流程图: