循环结构程序设计

Dear 丶 2023-09-30 22:17 1阅读 0赞

##  ##

## 一、循环结构语句 ##

**C语言提供了三种循环语句（for语句）、while语句和do-while语句。**

> for语句：
> 
> for(表达式1 ； 表达式2 ； 表达式3)  
> \{  
>   循环体语句；  
> \}
> 
> for语句的执行过程：
> 
> 1.  首先计算表达式1。
> 2.  判断表达式2，若其值为真（非0），则执行循环语句，然后执行第3步；若值为假（0），结束循环，执行第5步。
> 3.  计算表达式3。
> 4.  返回第二步继续执行。
> 5.  循环结束，继续执行for语句的下一个语句

> while语句：（先判断后循环）
> 
> while（表达式）
> 
> 循环体；
> 
> while语句执行流程：
> 
> 1.  计算表达式的值，若其值为真（非0），则执行第2步；若值为假（0），执行第4步。
> 2.  执行循环体语句。
> 3.  返回第一步。
> 4.  结束循环，执行while语句的下一条语句。

> do-while语句：（先循环后判断）
> 
> do
> 
> 循环体
> 
> while（表达式）；
> 
> do-while语句执行流程：
> 
> 1.  执行循环体语句
> 2.  计算表达式的值，若其值为真（非0），则执行第1步；若值为假（0），执行第3步。
> 3.  结束循环，执行do-while语句的下一条语句。

> break语句：
> 
> break；
> 
> break语句用于循环语句中时，可使程序终止循环而去执行循环体语句的后续语句

> continue语句
> 
> continue；
> 
> continue语句跳出本次循环，进入下一轮循环

## 二、循环语句举例 ##

**【例5.1】假设今年我国的人口总数为13亿，若按每年2%增长，计算我国从现在开始十年内每年的人口的数量**。

#include<stdio.h>
    #include<math.h>
    int main()
    {
    	int year;
    	double number=13;
    	for(year=1;year<11;year++)
    	{
    		number=number*1.02;
    		printf("%d年后，人口的数量为%.2f亿\n",year,number);
    	}
    	return 0;
     }

运行结果：

![fc8e49aa045c4924a2534b77b5b3616f.png][]

**【例5.3】输入一个正整数n，求 ![\\sum\_\{i=1\}^\{n\}i][sum_i_1_n_i] 的值**

#include<stdio.h>
    int main()
    {
    	int sum,n,i;
    	sum=0;
    	printf("请输入一个正整数：");
    	scanf("%d",&n);
    	for(i=1;i<=n;i++)
    		sum=sum+i;
    		printf("前n项的和为%d",sum); 
    	return 0; 
    }

运行结果：

![af1d6c29f05a4f83b0475d283f5ef3fa.png][]

**【例5.15】当键盘输入一串字符，分别统计字符中的数字字符、英文字符、字母字符以及其他字符的个数。**

#include<stdio.h>
    int main()
    {
        char s;
        int h=0,i=0,j=0,k=0;
        printf("请输入一串字符：\n");
        //输出完毕后会按换行从而结束循环 
    	//原因主要是因为getcher只能从键盘上读取一个字符 
        while((s=getchar())!='\n')
    	{
            if(s>='a'&&s<='z'||s>='A'&&s<='Z') h++;
            else if(s==' ')i++;
            else if(s>='0'&&s<='9')j++;
            else k++;
        }
        printf("\n请输入英文字母的个数：%d\n",h);
        printf("\n请输入空格字母的个数：%d\n",i);
        printf("\n请输入数字字母的个数：%d\n",j);
        printf("\n请输入其他字符的个数：%d\n",k);
    
        return 0;
    }

运行结果：

![cc087d529708487eaa0ec58a8a2ecfab.png][]

【例 5.26】输出乘法口诀表

#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, i * j);
        }
        printf("\n");
      }
      return 0;
    }

运行结果：

![2d82996e728049ed8d48485418dba0c7.png][]

【例5.27】求100以内的素数。要求每行输出10个

#include<stdio.h>
    #include<math.h>
    int main()
    {
    	int i,n,k,count=0;
    	n=2;
    	while(n<100)
    	{
    		//求一个素数只需看2-n的开平方根中有没有被整除 
    		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);
    }

运行结果：

![19be7dd368e448ffbd3d5a2c3a11bea3.png][]

【例5.28】将10-20之间的正整数分解质因数

#include<stdio.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);    
    		}
    		return 0;
     }

运行截图：

![25cdea48c4674416a35e46c01ac91fc6.png][]

## 三、典型算法举例 ##

## 1、递推法 ##

**【例 5.29】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。第二天早上又将第一天剩下的桃子吃掉一半，有多吃了一个。以后每天早上都吃了前一天剩下的一半零一个。到第 10 天早上想再吃时，发现只剩下一个桃子了。编写程序求猴子第一天摘了多少个桃子

#include<stdio.h>
    int main()
    {
    	int peach = 0;//桃子总数
    	int rest = 1;//第10 天只剩一个桃子
    	int day = 0;
    	for(day = 9; day > 0; day--)
    	{
    		peach = (rest + 1) * 2;//每天的桃子总数是后一天剩余桃子加1乘2
    		rest = peach;
    	}
    	printf("猴子第一天一共摘了%d个桃子\n",peach);
    	return 0;
    }

运行结果：

![ae4886c6c33c48c3ba5783bb064ee926.png][]

【例5.30】求 ![21a346996cca4a2aa77a3c7155b587e9.png][]的近似值，要求精确到![10^\{-6\}][10_-6]

#include<stdio.h>
    #include<math.h>
    
    int main()
    {
    	int n=1;
    	float x;
    	double fz,fm=1,sinx;
    	printf("请输入x的值：");
    	scanf("%f",&x);
    	fz=x;
    	sinx=x;
    	//递推法求sin(x) 
    	do
    	{
    		n=n+1;
    		fz=-fz*x*x;
    		fm=fm*(2*n-1)*(2*n-2);
    		sinx=sinx+fz/fm;
    	}while(fabs(fz/fm)>1e-6);
    	printf("sin(%f)=%0.6f\n",x,sinx);
    	return 0;
                    
    }

运行结果：

![88fac6137d424ca1a43c5974bf0d3d21.png][]

## 2、迭代法 ##

【例5.31】用[牛顿迭代法][Link 1]求方程![2x^\{3\}-4x^\{2\}+3x-6=0][2x_3_-4x_2_3x-6_0]在1.0附近的一个实根

牛顿迭代公式：**x=x0-f(x0)/f '(x0)**;，

#include<stdio.h>
    #include<math.h>
    
    int main()
    {     
     	float x0,x1,f,f1;     
     	x1=1.0; 
    	//x1=x0-f(x0)/f'(x0);    
     	do{        
     		x0=x1;         
     		f=2*pow(x0,3)-4*pow(x0,2)+3*x0-6;      
     		f1=6*pow(x0,2)-8*x0+3;
     		x1=x0-f/f1; 
     	    } while (fabs(x1-x0)>1e-6);        
     	 	printf("%6.2f",x1);
     		return 0;
      }

运行结果：

![138c3bcddbeb45ee98c95e6abf5ecb66.png][]

## 3、穷举法 ##

【例5.32】搬砖问题36块砖，男搬4，女搬3，两个小孩抬一块砖，要求一次搬完，问男人、女人和小孩各需多少人？

#include<stdio.h>
    int main()
    {
    	int men,women,child;
    	for(men=1;men<=9;men++){
    	    for(women=1;women<=12;women++){
    	        for(child=1;child<=36;child++){  
    	        	if(4*men+3*women+0.5*child==36)
    				printf("男的有%d个，女的有%d个，小孩有%d个。\n",men,women,child);
    	   		}
    		}
    	}
    	return 0;
    }

运行结果：

![ce4da5f30f804157a9da36ef92a54897.png][]

## 四、循环程序设计示例 ##

【例5.34】编写输出下列图形

![1fc4e493d73448a48a2198e3fc2bf6da.png][]

#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");
    	}
         return 0;
    }

运行结果：

![187e14470f174293b20572a70ba42991.png][]

【例5.35】猜数字游戏：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。猜五次之后结束程序。

#include<stdio.h>
    #include<stdlib.h> 
    int main()
    {
    	int m,n,count;    
    	m=rand()%(80-10+1)+10;
    	printf("请输入1个10 - 80 间的一个数字:");
    	while(1)
    	{
    		scanf("%d", &n);
    		count++;
    		if (m==n)
    		{
    			printf("恭喜！你猜对了，你真棒！\n");
    			break;
    		}
    		else if (m<n&&count<5)
    		{
    			printf("对不起！你猜大了！再来一次！\n");
    		}
    		else if(m>n&&count<5)
    		{
    			printf("对不起！你猜小了！再来一次！\n");
    		}
    		if(count==5)
    		{
    			printf("对不起！你没有机会了！\n这个数是：%d,游戏结束！\n",m);
    			break;
    		}
    	}
    	return 0;
    }

运行结果：

![a9c33ffb7ced42bea41705b8c89d67ee.png][]

【例5.36】 编写程序输出100-1000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

#include <stdio.h>
    #include <math.h>
    main()
    {
    	int x,i,j=0,n,k=0;
    	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");	 
    		}
    		}   	        
    	}
        return 0;
    }

运行结果：

![9005c6a9a1364fd0828b3863a53b550b.png][]

【例5.37】在所有三位整数中找出平方数中有连续的三位数字是该数本身的数。例如，250的平方数是62500，250便是所要找的一个满足条件的三位整数。

#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;
         }
      }
      return 0;
    }

运行结果：

![b0cc080e0b27476396f0a627194c87dc.png][]

[fc8e49aa045c4924a2534b77b5b3616f.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/fc8e49aa045c4924a2534b77b5b3616f.png
[sum_i_1_n_i]: https://latex.csdn.net/eq?%5Csum_%7Bi%3D1%7D%5E%7Bn%7Di
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[cc087d529708487eaa0ec58a8a2ecfab.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/cc087d529708487eaa0ec58a8a2ecfab.png
[2d82996e728049ed8d48485418dba0c7.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/2d82996e728049ed8d48485418dba0c7.png
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[ae4886c6c33c48c3ba5783bb064ee926.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/ae4886c6c33c48c3ba5783bb064ee926.png
[21a346996cca4a2aa77a3c7155b587e9.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/21a346996cca4a2aa77a3c7155b587e9.png
[10_-6]: https://latex.csdn.net/eq?10%5E%7B-6%7D
[88fac6137d424ca1a43c5974bf0d3d21.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/88fac6137d424ca1a43c5974bf0d3d21.png
[Link 1]: https://so.csdn.net/so/search?q=%E7%89%9B%E9%A1%BF%E8%BF%AD%E4%BB%A3%E6%B3%95&spm=1001.2101.3001.7020
[2x_3_-4x_2_3x-6_0]: https://latex.csdn.net/eq?2x%5E%7B3%7D-4x%5E%7B2%7D&plus;3x-6%3D0
[138c3bcddbeb45ee98c95e6abf5ecb66.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/138c3bcddbeb45ee98c95e6abf5ecb66.png
[ce4da5f30f804157a9da36ef92a54897.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/ce4da5f30f804157a9da36ef92a54897.png
[1fc4e493d73448a48a2198e3fc2bf6da.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/1fc4e493d73448a48a2198e3fc2bf6da.png
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