循环结构步伐计划

为什么必要循环控制

循环结构或称重复结构
几乎每一种计算机高级语言都提供了循环控制，用来处置惩罚必要进行的重复操纵
大多数的应用步伐都会包含循环结构
循环结构和顺序结构、选择结构是结构化步伐计划的3中基本结构，它们是各种复杂步伐的基本构成单位。
用 while 语句实现循环

while 语句的一般形式：while (表达式) 语句
其中“语句”就是循环体。循环体只能是一个语句，可以是一个简朴的语句，还可以是复合语句（用花括号包起来的多少语句）
实行循环体的次数是由循环条件控制的，这个循环条件就是“表达式”，它也成为循环条件式。
当循环条件式的值为“真”（非0）时，就实行循环，否则就不实行循环语句
在实行 while 语句时，先查抄循环条件表达式的值，当为非0值（真）时，就实行 while 语句中的循环体语句；当表达式为0（假）时，不实行循环体语句
while 循环流程：

while循环的特点：先判断条件表达式，后实行循环体语句
例：求1+2+3+...+100的值

1. //例：求1+2+3+...+100的值
3. #include <stdio.h>
5. int main(void)
6. {
7.         int i = 1, sum = 0;
8.         while (i < 101)
9.         {
10.                 sum += i;
11.                 i++;
12.         }
14.         printf("%d\n", sum);
16.         return 0;
17. }

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在VS编译器内会报C4996错误，办理见下文：（下同）
C4996 'scanf': This function or variable may be unsafe. Consider using scanf_s instead. To disable deprecation, use _CRT_SECURE_NO_WARNINGS. - EricsT - 博客园 (cnblogs.com)
运行结果：

循环体如果包含一个以上的语句，应该用花括号括起来，作为复合语句出现。如果不加花括号则 while 语句的范围只到 while 后面的第一个分号处。
循环体中应该有使循环趋向于结束的语句。
用 do...while 语句实现循环

do...while 语句的实行过程是：先实行循环体，然后再查抄条件是否建立，若建立则再实行循环体。
do...while 语句的特点是：先无条件的实行循环体，然后判断循环条件是否建立

1. //do...while 语句的一般形式：
2. do
3.     语句
4. while (表达式);

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do...while 循环的流程：

先实行一次指定的循环体语句，然后判别表达式，当表达式的值为非零（真）时，返回重新实行循环体语句，云云反复，直到表达式的值等于0（假）为止，此时循环结束
例：求1+2+3+...+100的值

1. //例：求1+2+3+...+100的值
3. #include <stdio.h>
5. int main(void)
6. {
7.         int i = 1, sum = 0;
9.         do
10.         {
11.                 sum += i;
12.                 i++;
13.         } while (i < 101);
15.         printf("%d\n", sum);
17.         return 0;
18. }

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运行结果：

对同一个问题可以用 while 语句处置惩罚，也可以用 do...while 语句处置惩罚。do...while 结构可以转换为 while 结构。
在一般环境下，用 while 语句和用 do...while 语句处置惩罚同一问题时，若二者的循环体部门是一致的，那么结果也是一致的。但是如果 while 后面的表达式一开始就是为假（0值）时，两种循环的结果是不同的，while 循环一次不进行，但是 do...while 循环会进行一次循环。
当 while 后面的表达式的第一次的值为“真”时，两种循环得到的结果雷同；否则，二者结果不雷同（指二者具有雷同的循环体的环境）
用 for 语句实现循环

for 语句更为灵活，不但可以用于循环次数已经确定的环境，还可以用于循环次数不确定而只给出循环结束条件的环境，它完全可以代替 while 语句

1. //for语句的一般形式：
2. for (表达式1; 表达式2; 表达式3)
3.     语句

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3个表达式的主要作用：

• 表达式1：设置初始条件，只实行一次。可以为零个、一个或多个变量设置初值
  
• 表达式2：是循环条件表达式，用来判别是否继续循环。在每次实行循环体前先实行此表达式，决定是否继续实行循环
  
• 作为循环的调整，例如使循环变量增值，它是在实行完循环体后才进行的
  

 

1. //for语句的理解：
2. for (循环变量赋初值; 循环条件; 循环变量增值)
3.     语句

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for 语句的实行过程：

• 先求解表达式1
  
• 求解表达式2，若此条件表达式的值为真（非0）则实行 for 语句中循环体，然后实行第3步；若为假（0），则结束循环，转到第5步
  
• 求解表达式3
  
• 转回步骤2继续实行
  
• 循环结束，实行 for 语句下面的一个语句
  

for 循环的过程：

1. //for 语句的一般形式：
2. for (表达式1; 表达式2; 表达式3)
3.     语句
4. //改写为 while 语句：
5. 表达式1;
6. while (表达式2)
7. {
8.     语句;
9.     表达式3;
10. }
11. //二者无条件等价

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“表达式1”可以忽略，即不设置初值，但是分号不能省略
“表达式2”可以忽略，即不消“表达式2”来作为循环条件表达式，不设置和查抄循环的条件
“表达式3”可以忽略
“表达式1”可以是设置循环变量初值的赋值表达式，也可以是与循环变量无关的其他表达式
“表达式3”也可以是与循环控制无关的恣意表达式
“表达式1”和“表达式3”可以是一个简朴的表达式，也可以是逗号表达式，即包含一个以上的简朴表达式，中间用逗号隔断
在逗号表达式内按自左至右顺序求解，整个逗号表达式的值为最右边的表达式的值
“表达式2”一般是关系表达式或逻辑表达式，但也可以是数值表达式或字符表达式，只要其值为非零，就实行循环体
从终端键盘向计算机输入时，是在按 Enter 键以后才将一批数据一起送到内存缓冲区中去的。
C语言的 for 语句比其他语言（如 FORTRAN，Pascal）中的 for 语句功能强得多。可以把循环体和一些与循环控制无关的操纵也作为“表达式1”或“表达式3”出现，这样步伐可以短小简洁。太过的利用这一特点会使 for 语句显的紊乱，可读性降低，最好不要把与循环控制无关的内容放到 for 语句中
循环的嵌套

一个循环体内又包含另一个完整的循环结构，称为循环嵌套。内嵌的循环中还可以嵌套循环，这就是多层循环。各种语言中关于循环的嵌套的概念是一致的
3种循环（ while 循环、do...while 循环和 for 循环）可以互相嵌套。
循环嵌套的例子：

几种循环的比较

3种循环都可以用来处置惩罚同一问题，一般环境下它们可以互相代替
在 while 循环和 do...while 循环中，只在 while 后面的括号内实行循环条件，因此为了使循环能正常结束，应在循环体中包含使循环趋于结束的语句
for 循环可以在“表达式3”中包含使循环趋于结束的操纵，甚至可以将循环体中的操纵全部放到“表达式3”中。
for 语句的功能更强，凡是用 while 循环能完成的，用 for 循环都能实现
用 while 和 do...while 循环时，循环变量初始化的操纵应在 while 和 do...while 语句之前完成，而 for 语句可以在“表达式1”中实现循环变量的初始化
while 循环、 do...while 循环和 for 循环，都可以用 break 语句跳出循环，用 continue 语句结束本次循环
改变循环实行的状态

可以用 break 语句和 continue 语句来实现提前结束循环
用 break 语句提前终止循环

break 语句还可以用来宠循环体内跳出循环体，即提前结束循环，接着实行循环下面的语句
例：在全系1000弟子中，征集慈善募捐，当总数达到10万元时就结束，统计此时捐款的人数，以及平均每人捐款的数量

1. //在全系1000学生中，征集慈善募捐，当总数达到10万元时就结束，统计此时捐款的人数，以及平均每人捐款的数目
3. #include <stdio.h>
5. int main(void)
6. {
7.         int iTotle = 100000;
8.         int iSum = 0;
9.         int iCount = 0;
11.         while (1)
12.         {
13.                 int money;
14.                 printf("请输入捐款数目\n");
15.                 scanf("%d", &money);
16.                 iSum += money;
17.                 iCount++;
18.                 if (iSum >= iTotle)
19.                         break;
20.         }
22.         printf("捐款人数%d，平均每人捐款的数目%lf", iCount, iSum / (double)iCount);
23.        
24.         return 0;
25. }

复制代码

运行结果：

break 语句的一般形式为：break;其作用是使流程跳到循环体之外，接着实行循环体下面的语句
break 语句只能用于循环语句和 switch 语句之中，而不能单独利用
用 continue 语句提前结束本次循环

例：要求输出100~200之间的不能被3整除的数

1. //要求输出100~200之间的不能被3整除的数
3. #include <stdio.h>
5. int main(void)
6. {
7.         for (int i = 100; i < 201; i++)
8.         {
9.                 if (0 == i % 3)
10.                         continue;
12.                 printf("%d\t", i);
13.         }
15.         return 0;
16. }

复制代码

运行结果：

continue 语句的一般形式为：continue;其作用为结束本次循环，即跳过循环体中下面尚未实行的语句，转到循环体结束点之前，接着实行下一次循环
break 语句和 continue 语句的区别

continue 语句只结束本次循环，而不是终止整个循环的实行；而 break 语句则是结束整个循环过程，不再判断实行循环的条件是否建立

            

如果是双重循环，在内循环体内有一个 break 语句，是提前终止内循环，流程是跳转到内循环体之外（实行内循环体下面的语句）

1. #include <stdio.h>
3. int main(void)
4. {
5.         for (int i = 1; i < 5; i++)
6.         {
7.                 for (int j = 1; j < 6; j++)
8.                 {
9.                         printf("%d\t", i * j);
10.                         if (5 != j)
11.                                 continue;
12.                         printf("\n");
13.                 }
14.         }
16.         return 0;
17. }

复制代码

运行结果：

循环步伐举例

1. #include <stdio.h>
2. #include <math.h>
4. int main(void)
5. {
6.         double sun = 0;
8.         for (int i = 1; ; i += 2)
9.         {
10.                 if (0 == ((i / 2) % 2))
11.                         sun += 1.0 / i;
12.                 else
13.                         sun -= 1.0 / i;
15.                 if (fabs(1.0 / i) < 1E-6)
16.                         break;
17.         }
19.         printf("%lf", sun * 4);
21.         return 0;
22. }

复制代码

运行结果：

1. #include <stdio.h>
3. int main(void)
4. {
5.         int f1 = 1, f2 = 1;
7.         printf("%10d\t", f1);
8.         printf("%10d\t", f2);
10.         for (int i = 3; i < 41; i++)
11.         {
12.                 int temp = f2;
13.                 f2 = f1 + f2;
14.                 f1 = temp;
16.                 printf("%10d\t", f2);
18.                 if (0 == (i % 5))
19.                         printf("\n");
20.         }
22.         return 0;
23. }

复制代码

运行结果：

例：输入一个大于 3 的整数 n，判定它是否为素数（prime，又称质数）

1. //输入一个大于 3 的整数 n，判定它是否为素数（prime，又称质数）
3. #include <stdio.h>
5. int main(void)
6. {
7.         int n;
9.         while (1)
10.         {
11.                 printf("请输入一个大于3的整数\n");
12.                 scanf("%d", &n);
13.                 if (n > 3)
14.                         break;
15.         }
17.         for (int i = 2; i < n; i++)
18.         {
19.                 if (0 == (n % i))
20.                 {
21.                         printf("不是素数\n");
22.             
23.                         return 0;
24.                 }
25.         }
26.        
27.         printf("是素数\n");
28.    
29.         return 0;
30. }

复制代码

 运行结果：

例：求100~200间的全部素数
 

1. //求100~200间的全部素数
3. #include <stdio.h>
5. int main(void)
6. {
7.         for (int i = 100; i < 201; i++)
8.         {
9.                 char isPrime = 1;
10.                 for (int j = 2; j < i; j++)
11.                 {
12.                         if (0 == (i % j))
13.                         {
14.                                 isPrime = 0;
15.                                 break;
16.                         }
17.                 }
19.                 if (1 == isPrime)
20.                         printf("%d\t", i);
21.         }
23.         return 0;
24. }

复制代码

运行结果：

[code]#include int main(void){        char ch;        while ('\n' != (ch = getchar()))        {                if (((ch >= 'A') || (ch = 'a') || (ch