32 基本语句与结构化程序设计.docx
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32基本语句与结构化程序设计
第3章基本语句与结构化程序设计
3.4循环结构程序设计
循环的必要性：
3数排序=》n数排序
重复的操作步骤：
循环结构、归纳思维。
循环思路的来源：
归纳
程序设计方法：
先定框架，后写语句。
共同例子：
计算1+2+....+100
例子之后的扩展：
计算1+3+5+....+99
计算1*2*....*10
3.4.1goto语句及语句标号
循环技术重点之一：
循环框架。
条件在前的框架
voidmain（）
{inti=1;sum=0;
loop:
if（i<=100）
{sum=sum+i;i++;
gotoloop;
}
printf（"%d,%d\n",i,sum）;
}
条件在后的框架
voidmain（）
{inti=1;sum=0;
loop:
sum=sum+i;i++;
if（i<=100）
gotoloop;
printf（"%d,%d\n",i,sum）;
}
循环技术重点之二：
循环变量及相关变量的变化。
循环变量
循环变量的增量
部分和
部分积
I
i++
i=i+2
sum=0
sum+=……
sum=1
sum*=……
循环技术重点之三：
结束的条件。
因循环变量结束循环
if（i<=100）
gotoloop;
因其他变量结束循环
if（sum>=100）
gotoloop;
3.4.2while语句框架
voidmain（）
{inti=1,sum=0;
while（i<=100）
{sum=sum+i;
i++;
}
printf（"%d,%d\n",i,sum）;
}
尝试其他运算的循环，理解循环的结果。
各式各样的while循环：
voidmain（）
{inti=1,sum=0;
while（i<=100）
sum=sum+i++;
printf（"%d,%d\n",i,sum）;
}
voidmain（）
{inti=1,sum=0;
while（sum=sum+i,i++<=100）;
printf（"%d,%d\n",i,sum）;
}
3.4.3for语句框架
for（i=1,sum=0;i<=100;i++）sum+=i；
执行次序：
①②④③
初始化条件循环变量循环体
voidmain（）
{inti,sum;
for（i=1,sum=0;i<100;i++）
sum+=i;
printf（"%d,%d\n",i,sum）;
}
各式各样的for循环：
voidmain（）
{inti=1,sum=0;
for（;i<100;i++）
sum+=i;
printf（"%d,%d\n",i,sum）;
}
voidmain（）
{inti=1,sum=0;
for（;i<100;）
sum+=i++;
printf（"%d,%d\n",i,sum）;
}
示例：
代码意义？
voidmain（）
{charc;
for（;（c=getchar（））!
='\n';）
putchar（c）;
}
3.4.4do…while语句框架
inti=1,sum=0;
voidmain（）
{inti=1,sum=0;
do
{sum+=i;
i++;
}while（i<=100）;
printf（"%d,%d\n",i,sum）;
}
各式各样的do…while循环：
voidmain（）
{inti=1,sum=0;
do
sum+=i++;
while（i<=100）;
printf（"%d,%d\n",i,sum）;
}
voidmain（）
{inti=1,sum=0;
do
{sum+=i;
i++;
}while（（sum+=i,i++）<100）;
printf（"%d,%d\n",i,summ）;
}
3.4.5小结
功能上可相互替代。
选择依据：
对于某个问题，哪种形式更加逻辑清晰。
3.4.6转向语句
break
直接跳出循环体。
continue
立即终止本次循环，开始下次循环。
程序测试：
使用break实现1+2+……+100
voidmain（）
{inti=1,sum=0;
for（;;）/*while
（1）*/
{sum+=i++;
if（i>100）break;
}
printf（"%d,%d\n",i,sum）;
}
程序测试：
使用break实现更多探索性的任务
voidmain（）
{inti=1,sum=0;
for（;;）
{sum+=i++;
if（sum>1000）break;
}
printf（"%d,%d\n",i,sum）;
}
程序测试：
使用continue
voidmain（）
{inti=1,sum=0;
for（;i<＝100;i++）
{if（i%3==0）continue;
sum+=i;
}
printf（"%d,%d\n",i,sum）;
}
练习：
以下程序的输出是什么？
voidmain（）
{inti,j,a=0;
for（i=0;i<2;i++）
{for（j=0;j<4;j++）
{if（j%2==1）
break;//continue;
a++;
}
a++;
}
printf（"%d\n",a）;
}
3.5程序设计举例
例1、字符分类统计。
从键盘输入的一组字符中，统计出大写字符的个数和小写字符的个数。
voidmain（）
{intm=0,n=0;
charc;
while（（c=getchar（））!
='\n'）
{if（c>='A'&&c<='Z'）m++;
if（c>='a'&&c<='z'）n++;
}
printf（"%d,%d\n",m,n）;
}
例2、分解整数。
计算一个整数的各位数字之和。
voidmain（）
{intn,m=1;
scanf（"%d",n）;
while（n!
=0）
{m+=n%10;
n/=10;
}
printf（"%d\n",m）;
}
思考：
判断回文数。
例3、分解因子。
打印一个整数的所有因子。
voidmain（）
{intnum,i;
scanf（"%d",&num）;
for（i=1;i<=num;i++）
if（num%i==0）
printf（"%d,",i）;
}
例4、判断素数。
判断一个整数是否是素数。
#include
voidmain（）
{intnum,i,sqrt_num;
scanf（"%d",&num）;
sqrt_num=sqrt（num）;
for（i=2;i<=sqrt_num;i++）
if（num%i==0）break;
if（i>sqrt_num）
printf（"%disPrime\n",num）;
else
printf（"%disnotPrime\n",num）;
}
思考：
打印100…200之间所有的素数。
例5、计算数列之和。
已知
，求π值?
voidmain（）
{floatpi=0,tmp=1;
inti,s=1;
for（i=1;tmp>1e-6;i=i+2）
{tmp=1./i;
pi=pi+s*tmp;
s=-s;
}
pi=4*pi;
printf（"pi=%f\n",pi）;
}
例6、计算数列之和。
用迭代法
，迭代公式：
，迭代精度为
。
#include"math.h"
main（）
{floata=5;
floatx1=a,x2;
while
（1）
{x2=（x1+a/x1）/2;
if（fabs（x1-x2）<1e-6）break;
x1=x2;
}
printf（"x=%f\n",x2）;
}
例7、计算、打印Fibonacci数列的前20项
1,1,2,3,5,8,13,21,……
voidmain（）
{inta=1,b=1;
for（i=3;i<20;i++）
{c=a+b;
printf（"%d,",c）;
a=b;b=c;
}
}
例8、计算数列之和。
计算
前20项的和？
每一项由前二项决定=》变量a1,a2,b1,b2
voidmain（）
{inti,a1,a2,b1,b2,tmp;
floatsum=0.0;
a1=2;a2=3;
b1=1;b2=2;
sum=sum+（float）a1/b1+（float）a2/b2;
for（i=1;i<=18;i++）
{tmp=a2;a2=a1+a2;a1=tmp;
tmp=b2;b2=b1+b2;b1=tmp;
sum=sum+（float）a2/b2;/*注意（float）*/
}
printf（"%f\n",sum）;
}
例9、求最大公约数
欧几里德的算法：
（a,b）=（b,a%b）
voidmain（）
{inta,b,tmp;
a=177*13;b=177*15;
if（a{tmp=a;a=b;b=tmp;}
while（a%b!
=0）
{a=a%b;
tmp=a;a=b;b=tmp;
}
printf（"%d\n",b）;
}
思考：
分数的计算。
3.6嵌套循环的程序举例
例2、求100～200间的所有素数
判断数i是否是素数：
内循环。
#include
voidmain（）
{intnum,i,sqrt_num;
for（num=101;num<=200;num+=2）
{sqrt_num=sqrt（num）;
for（i=2;i<=sqrt_num;i++）
if（num%i==0）break;
if（i>sqrt_num）
printf（"%d,",num）;
}
}
每行打印5个素数
voidmain（）
{intnum,i,sqrt_num,n_line=0;
for（num=101;num<=200;num+=2）
{sqrt_num=sqrt（num）;
for（i=2;i<=sqrt_num;i++）
if（num%i==0）break;
if（i>sqrt_num）
{printf（"%d,",num）;n_line++;
if（n_line%5==0）printf（"\n"）;
}
}
}
例3、打印图形
*
***
*****
*******
*****
***
*
*
**
**
**
**
**
*
第i行：
空格数？
星号数？
voidmain（）
{intline,i,j;
scanf（"%d",&line）;
for（i=1;i<=line+1;i++）
{for（j=1;j<=line-i+1;j++）printf（""）;
for（j=1;j<=2*i-1;j++）printf（"*"）;
printf（"\n"）;
}
for（i=line;i>=1;i--）
{for（j=1;j<=line-i+1;j++）printf（""）;
for（j=1;j<=2*i-1;j++）printf（"*"）;
printf（"\n"）;
}
}
例4、打印图形
**
******
**********
**************
*****************
*********************
空格数
星号数
空格数
星号数
第1行
5
1
10
1
第2行
4
3
8
3
...
...
...
...
...
第6行
0
11
0
11
第i行
6-i
2*i-1
2*（6-i）
2*i-1
N-i
2*i-1
2*（N-i）
2*i-1
#defineN6
main（）
{inti,j;
for（i=1;i<=N;i++）
{for（j=1;j<=N-i;j++）printf（""）;
for（j=1;j<=2*i-1;j++）printf（"*"）;
for（j=1;j<=2*（N-i）;j++）printf（""）;
for（j=1;j<=2*i-1;j++）printf（"*"）;
}
}
例5、计算数列之和。
计算
。
使用双层循环，内循环用于计算
voidmain（）
{doublee=1,e1;
inti,j;
for（i=1;;i++）
{e1=1;
for（j=1;j<=i;j++）
e1=e1/j;
e+=e1;
if（fabs（e1）<1e-5）break;
}
printf（"e=%f\n",e）;
}
改进版本：
只用一层循环。
voidmain（）
{doublee=1,e1;
inti,j;
e1=1;
for（i=1;;i++）
{e1=e1/i;
e+=e1;
if（fabs（e1）<1e-5）break;
}
printf（"e=%f\n",e）;
}
练习：
计算
。
3.7对程序结构的简化
例1、分支结构的简化
原结构
简化结构
if（A）
if（B）
if（C）e1;
else;
else;
else
if（B）
if（C）e2;
elsee3;
else;
if（B）
{if（A&&C）e1;
if（!
A&&C）e2;
if（!
A&&!
C）e3;
}
例2、循环结构的简化
原结构
简化结构
while（A）
{if（B）continue;
C;
}
while（A）
if（!
B）C;
例3、循环结构的简化
原结构
简化结构
do
{if（!
A）continue;
elseB;
C;
}while（A）;
while（A）;
{B;
C;
}
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