第五章 循环结构的C程序设计 5.1 while循环语句 5.2 do-while循环语句 5.3 for循环语句 5.4 多重循环 5.4 多重循环 5.5 break语句和continue语句 5.6 goto语句和标号 5.7 程序举例

5.1 while循环语句 while循环的一般形式如下：  while（表达式） 语句 图 5.1 while循环

while语句的执行过程是：先计算while后面圆括号内表达式的值，如果其值为“真”（非0），则执行语句部分（即循环体）；然后再计算表达式的值，并重复上述过程，直到表达式的值为“假”（0）时，循环结束，程序控制转至循环结构的下一语句。  while循环中的表达式一般是关系表达式（如i<=100）或逻辑表达式（如a<b&&x<y），但也可以是数值表达式或字符表达式，只要其值非零， 就可执行循环体。

例 5.1 利用while语句实现：从键盘输入n（n>0）个数，求其和。

main() { int i, n, k, sum;  i=1; sum=0;  printf("Input n: ");  scanf("%d", &n);  while(i<=n) { scanf("%d", &k);  sum=sum+k;  i++;  } printf("\nsum is: %d\n", sum);  } 运行结果：  Input n: 6 12 34 2 11 9 5 sum is: 73

例 5.2 从键盘连续输入字符，直到输入“回车”符为止， 统计输入的字符个数。 图 5.3 统计输入字符的个数

＃include <stdio.h>  main() { char ch;  int len=0;  puts("Type in a sentence, then press <Enter>\n");  while ((ch=getch())!=′\r′)  { putchar(ch);  len++;  } printf("\nSentence is %d characters long.\n", len);  运行结果：  Type in a sentence, then press <Enter> this is a sentence. Sentence is 19 characters long.

5.2 do-while循环语句 do-while循环的一般形式如下：  do  语句 while (表达式);

图 5.4 do-while循环

do—while语句的执行过程是：先执行循环体中的语句， 然后计算表达式的值。若表达式的值为“真”（非0）， 则再次执行循环体。如此重复，直至表达式的值为“假”（0）时， 结束循环。

例 5.3 利用do—while语句重做例5.1。 图 5.5 求n个数的和

main() { int i, n, k, sum;  i=1; sum=0;  printf("Input n: ");  scanf("%d", &n);  do { scanf("%d", &k);  sum=sum+k;  i++;  } while(i<=n);  printf("sum is: %d\n", sum);  }  运行结果：  Input n: 6 12 3 7 11 23 34  sum is: 90

5.3 for循环语句 for循环语句的一般形式如下：  for (表达式1； 表达式2； 表达式3) 语句

图 5.6 for循环

其执行过程是：  （1） 首先求解表达式1。  （2） 求解表达式2， 若其值为“真”（非0）， 则执行循环体中的语句， 然后执行第(3) 步。若为“假”（0）， 则结束循环， 转至第(5)步。  （3） 求解表达式3。  （4） 转至第(2)步重复执行。  （5） 执行for循环语句的下一语句。

for语句的功能可用while语句描述如下：  表达式1；  while (表达式2) { 语句；  表达式3；  } for语句最简单的应用形式， 也是最容易理解的形式： for (循环变量赋初值； 循环条件； 循环变量增值) 语句 例如， for (i=1; i<=50; i++) sum=sum+i;

例 5.4 利用for语句重做例5.1。 main() { int i, n, k, sum=0;  printf("Input n: ");  scanf("%d", &n);  for (i=1; i<=n; i++) { scanf("%d", &k);  sum=sum+k;  } printf("sum is: %d\n", sum);  运行结果：  Input n: 6 7 11 20 5 2 19 sum is: 64

例 5.5 计算1至50中是7的倍数的数值之和。 运行结果：  sum=196 main() { int i, sum=0;  例 5.5 计算1至50中是7的倍数的数值之和。 main() { int i, sum=0;  for (i=1; i<=50; i++) if (i%7==0) sum+=i;  printf("sum=%d\n", sum);  } 运行结果：  sum=196

5.4 多重循环 当一个循环体内又包含另一个完整的循环结构时，称为多重循环或循环嵌套，其循环结构可用上述三种循环语句的任意一种。 例如，下面是两种循环嵌套的示意图。 （1） while ( ) {  while ( ) } … …

（2） for (; ; ) {  do {  } while( );   } … … …

例 5.6 输出九九表。

5.5 break语句和continue语句 5.5.1 break语句 其形式为  break;

使用break语句应注意如下几个问题：  （1） break语句只能用于switch结构或循环结构， 如果在程序中有下列语句：  if (…) break;  则此时的if语句一定位于循环体中或switch结构中， break语句跳出的也不是if语句，而是跳出包含此if语句的循环结构或switch结构。

（2） 在循环语句嵌套使用的情况下， break语句只能跳出（或终止）它所在的循环，而不能同时跳出（或终止）多层循环，如：  for (…) { for (…) { … break;  } … /* 注1 */ }

例 5.7 计算r=1到r=10时的圆面积，直到面积area大于100为止。 ＃define PI 3.1415926 main() { int r;  float area;  for (r=1; r<=10; r++) { area=PI*r*r;  if (area>100) break;  printf("r: %d area is: %f\n", r, area);  }

运行结果：  r: 1 area is: 3.1415930 r: 2 area is: 12.566370 r: 3 area is: 28.274334 r: 4 area is: 50.265480 r: 5 area is: 78.539818

5.5.2 continue语句 continue语句的作用是结束本次循环，即跳过循环体中下面尚未执行的语句，直接进行下一次是否执行循环的判定。 continue语句的一般形式如下：  continue;  其执行过程是：终止当前这一轮循环，即跳过循环体中位于continue后面的语句而立即开始下一轮循环；对于while和do-while来讲，这意味着立即执行条件测试部分，而对于for语句来讲，则意味着立即求解表达式3。

例 5.8 把100到150之间的不能被3整除的数输出，要求一行输出10 个数。 例 5.8 把100到150之间的不能被3整除的数输出，要求一行输出10 个数。 main() { int n, i=0;  for (n=100; n<=150; n++) { if (n%3==0)  continue;  printf("%4d", n);  i++;  if (i%10==0) printf ("\n");  }  }

运行结果：  100 101 103 104 106 107 109 110 112 113 115 116 118 119 121 122 124 125 127 128 130 131 133 134 136 137 139 140 142 143 145 146 148 149

5.6 goto语句和标号 goto语句为无条件转向语句，程序中使用goto语句时要求和标号配合， 它们的一般形式为  … 标号: 语句；

C语言规定，goto语句的使用范围仅局限于函数内部， 不允许在一个函数中使用goto语句把程序控制转移到其它函数之内。  （1） 与if语句一起构成循环结构。  （2） 退出多重循环。

5.7 程 序 举 例 例 5.9 用 公式求出π的近似值， 直到最后一项的绝对值小于10-6为止。 具体程序如下： 5.7 程 序 举 例 例 5.9 用 公式求出π的近似值， 直到最后一项的绝对值小于10-6为止。 具体程序如下： ＃include <math.h> main() {int s;  float n, t, pi;

例 5.10 从键盘输入一个大于2的整数n，判断n是不是素数。 具体程序如下： ＃include <stdio.h> ＃include <math.h> main() {int n, k, i, flag; do { printf("Input a number: ");  scanf("%d", &n); } while(n<=2);  k=sqrt((double)n);  flag=1;  for (i=2; i<=k; i++)

if (n%i==0) {flag=0;  break; /* 有一数能整除就不是素数， 不再循环 */ } if (flag) printf("%d is a prime number.\n", n);  else printf("%d is not a prime number.\n", n); } 运行结果：  Input a number: 35 35 is not a prime number.

例 5.11 用牛顿迭代法求方程2x3-4x2+3x-6=0的根，要求误差小于10-5。 从图5.7可以看出： 因此， 令f(x)=2x3-4x2+3x-6 可写成以下形式：  f(x)=((2x-4)x+3)x-6

图 5.7 用牛顿迭代法求方程的根

具体程序如下： ＃include <stdio.h> ＃include <math.h> main() {float x, x0, f, f1;  printf("Enter the first approch x: ");  scanf("%f", &x);  do {x0=x;  f=((2*x0-4)*x0+3)*x0-6; /* 求f(x0) */ f1=(6*x0-8)*x0+3; /* 求f′(x0) */  x=x0-f/f1;  }

while(fabs(x-x0)>=1e-5);  printf("The root of equation is: %10.7f\n", x);  } 运行结果：  Enter the first approch x: 1.5 The root of equation is: 2.0000000

例 5.12 从键盘输入4个9以内的数字字符，将其转换为4位十进制数后显示出来。 分析：  （1） 将每个数字字符c变成对应的数字，即将以ASCII码表示的数字字符变成一位十进制数，方法为：c-′0′，如c=′8′时，c-′0′=8。转换中若遇非′0′~′9′字符则结束转换。  （2） 将每次变换的一位十进制数，从高位开始，按位加权， 变成多位的十进制数，放在变量data中。如输入1，2，3，4， 则 结果应是按%d格式显示的1234。

具体程序如下： ＃include <stdio.h> main() {char c;  int i, data=0;  printf("Input char : ");  for (i=0; i<4; i++) {c=getchar(); /* 输入一数字字符 */ if (c<′0′ ||c>′9′) /* 判断输入字符是否在′0′~′9′范围内 */ break;  data=data*10+c-′0′; /* 计算当前data值 */ } printf("data=%d\n", data);  } 运行结果：  Input char: 1463  data=1463