C语言--循环结构

目录

• 知识内容总结
  • for循环语句
  • while循环
    • while循环的特点：
  • do-while循环
    • • do-while循环的特点：
  • 三种循环语句小结
    • for循环与while循环的区别：
    • while循环与do-while循环的异同：
    • 循环语句的选择：
  • 4.循环控制：break语句和continue语句
  • 5.goto语句
  • 6.嵌套循环结构
  • 7.循环结构实际应用——打印日历
• 例题讲解
  • 单词长度
    • 代码截图
    • 测试数据
  • 求幂级数展开的部分和
    • 代码截图
    • 测试数据
  • 龟兔赛跑
    • 代码截图
    • 测试数据

知识内容总结

for循环语句

使用该语句可以实现 C 语句的重复执行，一般形式为：

for ( 表达式1; 表达式2; 表达式3)
{
      循环体语句；
}

for语句的执行流程是：先计算表达式1，再判断表达式2，若为“真”，则执行循环体语句，并接着计算表达式3，然后继续循环，若值为“假”，则结束循环，继续执行for的下一条语句。

• 表达式1：初值表达式，对循环变量赋初值，从而指定循环的起点。
• 表达式2：条件表达式，给出循环继续的条件。
• 表达式3：步长表达式，这个表达式是单次循环结束后需要执行的语句。
• 循环体语句：每一次循环需要执行的语句。
  应用举例：
  
  

while循环

我们已经学习了for循环语句，现在我们学习的while语句也可以实现循环，而且使用范围更广泛。该语句的一般形式为

while ( 表达式 )
{
      循环体语句;
}

while语句的执行流程为：当表达式的值为“真”时，循环执行，直到表达式的值为“假”，循环中止并继续执行while的下一条语句。

while循环的特点：

1. while语句中的表达式可以是任意合法的表达式；
2. while语句的构成简单，只有一个表达式和循环体语句，分别对应循环的两个核心要素：循环条件和循环体，可以直接把循环问題的分析设计转换为语句实现；
3. while的循环体语句中必须包含能最终改变循环条件真假性的操作；
4. while语句是在循环前先判断条件，只有条件为“真”才进入循环。
   应用举例：
   

do-while循环

for语句和while语句都是在循环前先判断条件，只有条件满足才会进人循环，如果一开始条件就不满足，则循环一次都不执行。do-while循环语句与上述两种循环语句略有不同，它先执行循环体，后判断循环条件。所以无论循环条件的值如何，至少会执行一次循环体。
一般形式为：

do
{
      循环体语句;
}while ( 表达式 );

do-while语句的执行流程为：第一次进入循环时，首先执行循环体语句，然后再检查循环控制条件，即计算表达式，若值为“真”，继续循环，直到表达式的值为“假”，循环结束，执行do-while的下一条语句。

do-while循环的特点：

1. 语句中的表达式可以是任意合法的表达式；
2. 使用时要另加初始化部分，循环体语句必须包含能最终改变条件真假性的操作；
3. 该语句先循环、后判断循环条件，一般在循环体的执行过程中明确循环控制条件；
4. 它每执行一次循环体后，再判断条件，以决定是否进行下一次循环。
   应用举例：
   

三种循环语句小结

for循环与while循环的区别：

循环的实现一般包括4个部分，即初始化、条件控制、重复的操作以及通过改变循环变量的值最终改变条件的真假性，使循环能正常结束。这4个部分可以直接和for语句中的4个成分(表达式1、表达式2、循环体语句和表达式3)相对应。当使用while语句时，由于它只有2个成分(表达式和循环体语句)，这时就需要另加初始化部分，至于第4个部分，while语句的循环体语句可包含for语句的循环体语句和表达式3, 所以while的循环体语句中必须包含能最终改变循环条件真假性的操作。
应用举例：

for循环语句：

while循环语句：

while循环与do-while循环的异同：

1. while循环是先判断后运行，do-while循环是先执行后判断，因此无论是否符合条件，do-while循环至少执行一次。
   例如：
   
   
   图二的代码由于变量i不符合(i <= 10)的条件，无法进入循环，但是图一的代码会先循环一次，再进行判断。
2. 当循环需要执行两次以上时，两种循环的运行效果相同。
   例如：用代码求1+2+……+9+10的和
   
   
   图一的代码循环了10次，在第十次结束时，由于i=11，就此结束了循环，图二的代码也执行了10次，在第11次循环开始时，由于i=11，因此第11次循环没有被运行。

循环语句的选择：

• 循环有固定的次数，使用for循环语句；
• 循环必须执行一次，使用do-while循环语句；
• 其他情况，使用while循环语句。

4.循环控制：break语句和continue语句

当循环结构中出现多个循环条件时，可以由循环语句中的表达式和break语句共同控制。break语句强制循环结束,一旦执行了break语句，循环提前结束,不再执行循环体中位于其后的其他语句。break语句应该和if语句配合使用，即条件满足时，才执行break跳出循环；否则，若break无条件执行，意味着永远不会执行循环体中break后面的其他语句。continue语句的作用是跳过循环体中continue后面的语句，继续下一次循环，该语句一般也需要与if语句配合使用。
两个语句的区别在于：break语句用于结束循环，而continue语句只是跳过后面的语句继续循环。break除了可以中止循环外，还应用与switch语句，而continue语句只能用于循环结构。

• break语句只能跳出其所在的一个循环，在嵌套循环结构中，不能跳出所有循环。

5.goto语句

goto语句也称为无条件转移语句，其一般格式如下：goto 语句标号； 其中语句标号是按标识符规定书写的符号，放在某一语句行的前面，标号后加冒号。语句标号起标识语句的作用，与goto 语句配合使用。
例如：输入一行字符串，用代码实现字符数量统计：

编译器不限制程序中使用标号的次数，但各标号不得重名。goto语句能实现跳转功能，转去执行语句标号所标识的语句， goto语句通常与条件语句配合使用，可用来实现条件转移， 构成循环，跳出循环体等功能。 但是，我们一般不主张使用goto语句，因为使用该语句容易造成程序流程的混乱，容易破坏程序的严谨性、结构性，使理解和调试程序都产生困难。

6.嵌套循环结构

通过对题目的分析，我们可以知道这道题的本质是求解二元一次方程“n = (98 * f - 199 * y)”，其中n为输入的支票原始面额。同时我们也知道，计算机并不是那么聪明，它没办法直接解出f,y这两个未知量的值，但是计算机擅长高速度的重复运算，因此我们就让计算机发挥它的特长，用穷举法来写这道题。
代码实现：

从这道例题中，我们就把在代码中的循环形式称为嵌套循环(或多重循环)，简单的说就是在循环结构里面还有循环结构。对于我们初学者而言，嵌套循环的写法相对比较灵活，因此我们需要对内、外层循环有清晰的思路，特别是初始化语句，初学者容易因为混淆了内、外层循环的初始化，从而把循环的初始化语句放在了错误的位置上。

7.循环结构实际应用——打印日历

这段代码能实现1994~1999年的日历打印，运行效果：

核心部分在于：

这段代码控制着年份的准确输入和第一个日期打印的位置。但是这段代码只能打印区区6个年份的日历，现在我要拓宽可打印的日历年限，让这个程序能够成功地打印2019年。
代码实现：

我们利用了刚学习的for循环结构成功地找出了输入年份的第一个日期的位置，查询1900年的日历，1900年1月1日是星期一，接下来的年份的1月1日的position都会比上一年加上1，如果上一年是闰年就加上2，以7为最小正周期来变化。现在的代码打印的年份下限是1900年，上限是多少呢？——int类型的上限有多大，年份上限就有多大！我们甚至可以把int统统改为double类型。
现在，我还想再加一段代码进去：

运行效果：

---

例题讲解

单词长度

代码截图

测试数据

输入数据	输出数据	说明
It's great to see you here.	4 5 2 3 3 4	sample
I'm a vegetable chicken.	3 1 9 7	sample等价
(空格)(空格)I'm a vegetable chicken(空格)(空格).	3 1 9 7	开头结尾多空格
.		只有句号
(空格)(空格)(空格)(空格)(空格).		空句子
Yeah.	4	一个单词
!@# $%^ &() _+}{ }":?> </- + .	3 3 4 4 5 4 1	一个神秘的句子

求幂级数展开的部分和

代码截图

定义变量 mol 存放下一项的分子，定义变量 den 存放下一项的分母，定义变量 x 存放输入的数字，定义变量 sum 存放幂级数部分和，定义变量 next 存放下一项，用于结束循环。

测试数据

输入数据	输出数据	说明
1.2	3.3201	sample
1.7	5.4739	sample等价
0.5	1.6487	输入的x小于1大于0
1	2.7183	输入的x等于1
0	1.0000	输入的x取最小值
5	148.4132	输入的x取最大值

龟兔赛跑

代码截图

定义变量 T 为输入的时间，变量 rabbit 兔子跑过的路程，并初始化为 0，变量 tortoise 乌龟跑过的路程，并初始化为 0 变量 i 经过的分钟，变量 rest 休息时间，并初始化为 0，变量 flag 用于表示兔子处于休息状态，并初始化为 0。

测试数据

输入数据	输出数据	说明
242	@_@ 726	sample
0	-_- 0	没出发
9	_ 81	兔子赢
20	_ 90	兔子躺赢
29	_ 90	兔子赢临界点
30	-_- 90	并驾齐驱
31	@_@ 93	乌龟赢临界点
44	@_@ 132	乌龟赢临界点
45	-_- 135	并驾齐驱
46	_ 144	兔子赢临界点
59	_ 180	兔子赢临界点
60	-_- 180	并驾齐驱
61	@_@ 183	乌龟赢临界点
90	-_- 270	并驾齐驱