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循环结构程序设计

article 2024/11/23 17:07:18

一、while循环语句

二、for循环语句

三、do-while循环语句

四、循环中的特殊语句

1.break

2.continue

五、综合案例

总结

一、while循环语句

在C语言中，while语句是一种最简单的循环语句，它通过循环控制条件，从而控制语句的重复执行，其一般形式为：while（表达式）{循环体语句S；}，主要含义为：当表达式值为真（非0）时，，则执行循环语句S，然后再次判断表达式的真假，知道表达式为假（0）才会退出。

注意：任何表达式最终都可以转化为真和假（非0和0）。

从这个过程中可以看出，while是一种当型循环结构，即先进行条件判断，若满足则执行循环体，所以while循环语句条件判断次数比循环体执行次数多一次。

案例：要求输入一个正整数n，计算从0到n的所有整数和。

代码实现：

#include<stdio.h>

int main()
{
    int i, n;
    float sum;
    i = 0;//为了体现从零开始，实际可以初始化为1
    sum = 0;
    scanf("%d", &n);
    while (i <= n)
    {
        sum += i;
        i++;
    }
    printf("sum=%f\n", sum);
    return 0;
}

分析：首先输入一个n，接着让i从0开始，每次循环结束时加一，sum每次循环都加一个数，直到i>n，不满足条件，退出循环，最后打印sum，程序退出。

二、for循环语句

for循环的一般形式为for（表达式1；表达式2；表达式3）{循环体语句S}；

其执行过程为首先执行表达式1，然后执行表达式2，若表达式2为真，则执行循环体语句S，而后执行表达式3；若表达式2为假，跳出for循环。执行完表达式3再次执行表达式2，判断真假，开始第二次循环。

从这个过程可以看出，for循环也是一种当型循环结构（所以for循环语句条件判断次数比循环体执行次数多一次。），先判断，再执行。其中表达式1多用来初始化赋值，表达式2是判断条件，表达式3是循环控制语句，与while语句相比，for循环语句更加简洁明了，但两者是等价的，可以互换。

案例：计算1~100的累加值

代码实现：

#include<stdio.h>

int main()
{
	int i;
	float sum;
	for (i = 1, sum = 0; i <= 100; i++)
	{
		sum += i;
	}
	printf("%f", sum);
	return 0;
}

三、do-while循环语句

do-while循环语句是一种直到型循环语句，其一般形式为：do{循环体语句S;}while(表达式);

这种循环语句是先执行循环体语句S，再判断条件是否成立。所以do-while循环语句条件判断次数和循环体执行次数是一样多的。

案例：使用do-while语句计算1~100的累加值

代码实现：

#include<stdio.h>

int main()
{
	int i;
	float sum;
	i = 1;
	sum = 0;
	do
	{
		sum += i;
		i++;
	} while (i <= 100);
	printf("%f", sum);
	return 0;
}

四、循环中的特殊语句

1.break

前面在switch语句中已经介绍了break的功能，就是提前结束switch语句，在循环语句中是一样的功能，当循环体中的break执行时可以提前结束整个循环。

2.continue

break的功能是结束（跳出）循环，而continue的功能是跳过当前循环，注意只是跳过本次循环，并不是退出整个循环，所以执行了continue语句后，应该执行表达式3（循环控制语句），然后再进行判断，进入下一次循环。

五、综合案例

计算机菜单功能

要求：从键盘接收用户的操作选择，若用户输入的菜单项编号不是1~4，则提示“输入有误（合法的操作功能编号为1~4），请重新输入：”并等待用户重新输入，直到用户输入合法的功能菜单编号为止，然后执行用户选择的功能。

分析：根据题意，要求用户输入编号，编号不合法重新输入，直到合法为止，合法则执行用户选择的功能，这符合先执行一次，再判断是否合法的循环特征，所以可以采用do-while循环来实现。

代码实现：

#include<stdio.h>

int main()
{
	double x1, x2, y;
	int option;

	printf("=========简易计算器=========\n");
	printf("1.加法运算\n");
	printf("2.减法运算\n");
	printf("3.乘法运算\n");
	printf("4.除法运算\n");
	printf("您要执行的运算是（请输入上述菜单项前的编号）：");

	do
	{
		scanf("%d", &option);  //接收功能选择
		if (option < 1 || option>4)  //验证所输入的功能选择编号是否合法
			printf("输入有误（合法的操作功能编号为1~4），请重新输入：");
		else
			break;
	} while (1);  //1为恒真，表示这个循环要一直执行，直到输入合法才能break退出

	//输入提示信息和接收操作数
	printf("请输入两个小数，以空格作为分隔符：");
	scanf("%lf%lf", &x1, &x2);
	//根据功能选择编号进行判断和执行相应的运算
	switch (option)
	{
	case 1:
		y = x1 + x2;
		printf("%.2lf + %.2lf的计算结果为：%.2lf\n", x1, x2, y);
		break;
	case 2:
		y = x1 - x2;
		printf("%.2lf - %.2lf的计算结果为：%.2lf\n", x1, x2, y);
		break;
	case 3:
		y = x1 * x2;
		printf("%.2lf * %.2lf的计算结果为：%.2lf\n", x1, x2, y);
		break;
	case 4:
		y = x1 / x2;
		printf("%.2lf / %.2lf的计算结果为：%.2lf\n", x1, x2, y);
	}
	return 0;
}

运行结果为：