第5章 循環(huán)結(jié)構(gòu)

第5章循環(huán)結(jié)構(gòu)*考點01：while語句

§5.1while語句及用while語句構(gòu)成的循環(huán)結(jié)構(gòu)(當型)

1.形式：while(表達式)語句(循環(huán)體)例如while(i<0){printf("*");i++;}。

2.說明：while是C語言的關(guān)鍵字，表達式的值數(shù)據(jù)類型任意，用于控制循環(huán)體是否執(zhí)行。3.執(zhí)行S1.計算表達式的值，當值非0，執(zhí)行S2；值為0執(zhí)行S4。S2.執(zhí)行循環(huán)體中的語句。S3.轉(zhuǎn)去執(zhí)行S1。S4.退出while循環(huán)。例5-1求2+4+6+……+98+100=?main(){intsum,i;sum=0;i=2;while(i<=100){sum+=i;i+=2;}printf("Sum=%d\n",sum);}運行結(jié)果為：Sum=2550運行例5-1

例5-2愛因斯坦階梯問題：設(shè)有階梯，不知其階數(shù)，但知每跨2階最后剩1階；每跨3階最后剩2階;每跨5階最后剩4階；每跨6階最后剩5階；每跨7階正好到樓頂，求共有多少階。分析：使用窮舉法。設(shè)階數(shù)n，則n%2=1,n%3=2,n%5=4,n%6=5,n%7=0；n是奇數(shù)且是7的倍數(shù)，所以只需要用7,21,35……一一進行測試即可得到正確的n值。main(){intn=7;while(n%3!=2||n%5!=4||n%6!=5)n+=14;printf("Total=%d\n",n);}運行結(jié)果為：Total=119運行例5-2

例5-3猴子吃桃問題：猴子第一天摘下若干個桃子，當即吃了一半，還不癮，又多吃了一個；第二天早上又將剩下的桃子吃掉一半，又多吃了一個。以后每天早上都吃了前一天剩下的一半零一個。到第10天早上想再吃時，見只剩下一個桃子了。求第一天共摘了多少桃子。

分析：使用遞推法。采取逆向思維的方法，從后往前推斷，循環(huán)條件為天數(shù)＞0。

main()

{intx1,x2=1,day=9;

while(day>0)

{x1=(x2+1)*2;/*第1天的桃子數(shù)是第2天桃子數(shù)加1后的2倍*/

x2=x1;

day--;}

printf("Thetotalis%d!\n",x1);}運行結(jié)果為：Thetotalis1534!運行例5-3注意：(1)“當”型是指當循環(huán)條件滿足時，就執(zhí)行循環(huán)；“直到”型指執(zhí)行循環(huán)直到不滿足循環(huán)條件為止。(2)如果在第一次進入循環(huán)時，表達式的值為0，循環(huán)一次也不執(zhí)行。(3)循環(huán)控制變量是在循環(huán)條件中控制條件是真是假的變量。要編寫正確的循環(huán)結(jié)構(gòu)，需對循環(huán)控制變量做3個工作：循環(huán)控制變量正確賦初值、將循環(huán)控制變量寫入正確的循環(huán)條件、循環(huán)控制變量的更新、調(diào)整。(4)在循環(huán)體中一定要有使循環(huán)趨于結(jié)束的操作，否則形成死循環(huán)(循環(huán)條件永遠滿足)，這時循環(huán)將永遠進行下去，只有Ctrl+Break(Pause)強制退出。(5)在循環(huán)體中，語句的先后位置必須符合邏輯，如i++這樣的循環(huán)控制變量更新的語句位置必須正確，否則運算過程中可能會漏掉一項多加一項，如例5-1中的i+=2在前則結(jié)果為2650。歷年真題精解1.有以下程序

main()

{inta=1,b=2；

while(a<6){b+=a;a+=2;b%=10;}

printf("%d,%d\n",a,b);}程序運行后的輸出結(jié)果是(1009)A)5,11

B)7,1

C)7,11

D)6,1答案：

B解析：

1<6執(zhí)行循環(huán)，b=b+a=2+1=3、a=a+2=3、b=b%10=3%10=3；3<6繼續(xù)循環(huán)，b=3+3=6、a=3+2=5、b=6%10=6；5<6繼續(xù)循環(huán)，b=6+5=11、a=5+2=7、b=11%10=1；7>6結(jié)束循環(huán)。

2.有以下程序

main()

{inty=10；

while(y--);

printf("y=%d\n",y);}程序執(zhí)行后的輸出結(jié)果是(1009)A)y=0

B)y=-1

C)y=1

D)while構(gòu)成無限循環(huán)答案：

B解析：要結(jié)束循環(huán)，表達式y(tǒng)--值為0；--在后，故y后減1=-1。

3.有以下程序

main(){intn=2,k=0;while(k++&&n++>2);printf("%d%d\n",k,n);}

程序運行后的輸出結(jié)果是(0909)A)02 B)13 C)57 D)12答案：

D解析：先計算表達式k++的值為0，則求值短路，n++>2沒有執(zhí)行；循環(huán)沒有執(zhí)行，但此時k為1，所以選D。

4.有以下程序

main(){charc1,c2;scanf("%c",&c1);while(c1<65||c1>90)scanf("%c",&c1);c2=c1+32;printf("%c,%c\n",c1,c2);}

程序運行輸入65回車后，能否輸出結(jié)果、結(jié)束運行（請回答能或不能）(0903)。答案：不能解析：因為c1為字符變量，所以輸入65等價于輸入'6'和'5'，'6'的ASCII碼值為54，滿足循環(huán)條件，故系統(tǒng)繼續(xù)讀入'5'，'5'的ASCII碼值為53，仍然滿足循環(huán)條件，'\n'的ASCII碼值為10，仍然滿足循環(huán)條件，故系統(tǒng)會等待下一個數(shù)據(jù)的輸入。只有繼續(xù)輸入直到不滿足循環(huán)條件為止，才能有輸出結(jié)果。5.下列程序運行時，若輸入labced12df<回車>輸出結(jié)果為(0903)#include<stdio.h>voidmain(){chara=0,ch;while((ch=getchar())!='\n'){if(a%2!=0&&(ch>='a'&&ch<='z'))ch=ch-'a'+'A';a++;putchar(ch);}printf("\n");}答案：

lAbCdE12dF

解析：循環(huán)結(jié)束條件為輸入回車；第一次循環(huán)時a%2為0,則直接執(zhí)行a++;putchar(ch);輸出l且a為1；第二次a%2為1,且'a'為小寫字母,則將ch轉(zhuǎn)換成'A',輸出A且a為2；至此可得規(guī)律，輸入的第1、3、5、7、9字符原樣輸出，而第2、4、6、10字符小寫變大寫輸出，第8字符為'2'不滿足&&右側(cè)條件，故原樣輸出。6.有以下程序

main(){intk=5;while(--k)printf("%d",k-=3);printf("\n");}

執(zhí)行后的輸出結(jié)果是(0609)A)1 B)2 C)4 D)死循環(huán)答案：

A解析：

--k為4非0輸出k-=3表達式(k=4-3)的值為1，再判斷--k為0，結(jié)束循環(huán)。

*考點02：do-while語句1.形式：

do語句(循環(huán)體)while(表達式)；例如do{i++;s+=i;}while(i<10)；?！?.2do-while語句及用do-while語句構(gòu)成的循環(huán)結(jié)構(gòu)(直到型)

2.說明：

do是C語言的關(guān)鍵字，必須與while聯(lián)合使用。循環(huán)由do開始，到while結(jié)束；必須注意while(表達式)后的“;”不能缺少，它代表do-while語句的結(jié)束。

3.執(zhí)行S1.執(zhí)行do后面循環(huán)體中的語句。S2.計算表達式的值，當值非0，執(zhí)行S1;否則退出do-while循環(huán)。

例5-4輸入并輸出一串字符，遇“!”結(jié)束。

#include<stdio.h>voidmain(){charc;do{c=getchar();putchar(c);}while(c!='!');}運行例5-4例5-5輸入一個正整數(shù)，然后按反向輸出。比如輸入123456則輸出654321。分析：個位上的數(shù)通過模10得到,十位上的數(shù)通過除10再模10得到,其余依此類推;循環(huán)條件為商不等于0。

main(){longn;printf("Pleaseinputainteger:");scanf("%ld",&n);printf("Thereverseorderis:");do{printf("%ld",n%10);n/=10;}while(n);printf("\n");}運行例5-5注意:(1)do-while與while的區(qū)別是

do-while是先執(zhí)行循環(huán)再判斷循環(huán)條件，所以無論表達式的值是0還是非0，循環(huán)體至少要被執(zhí)行一次。(2)與while語句一樣，在循環(huán)體中一定要有使循環(huán)趨于結(jié)束的操作。歷年真題精解1.下程序運行后的輸出結(jié)果是(0909)main(){inta=1,b=7;do{b=b/2;a+=b;}while(b>1);printf("%d\n",a);}答案：

5解析：第一次循環(huán)b=3,a=4，3>1執(zhí)行第二次循環(huán)；b=1,a=5，1不大于1，結(jié)束循環(huán)。*考點03：for語句1.形式：

for(表達式1;表達式2;表達式3)

語句(循環(huán)體);例如for(k=0;k<10;k++)printf("*");?！?.3for語句及用for語句構(gòu)成的循環(huán)結(jié)構(gòu)(當型)

2.說明：for是C語言的關(guān)鍵字。表達式1通常用來給循環(huán)控制變量賦初值，也允許在for語句前給循環(huán)控制變量賦初值;表達式2通常是循環(huán)條件；表達式3通常用來更新循環(huán)控制變量的值。3.執(zhí)行S1.計算表達式1的值。S2.計算表達式2的值，若值非0則執(zhí)行循環(huán)體一次，否則跳出循環(huán)。S3.計算表達式3的值，轉(zhuǎn)回S2重復執(zhí)行。

注意:(1)for語句中的各表達式都可省略，但“;”不能少。如for(;表達式;表達式)、for(表達式;;表達式)、for(表達式;表達式;)、for(;;)。(2)要省略表達式1，則應(yīng)在循環(huán)前給循環(huán)控制變量賦初值；要省略表達式2，則應(yīng)在循環(huán)體內(nèi)有使循環(huán)結(jié)束的條件；要省略表達式3，則應(yīng)將表達式3作為循環(huán)體的最后一條語句。(3)直接省略表達式2或表達式3，很可能造成死循環(huán)。例5-6一位百萬富翁遇到一個陌生人，陌生人找他談一個換錢計劃：我每天給你十萬元，而你第一天只需給我一分錢；第二天我仍給你十萬元，你給我二分錢；第三天我仍給你十萬元，你給我四分錢……你每天給我的錢是前一天的兩倍，直到滿一個月(30天)。百萬富翁很高興，欣然接受了這個契約。請編寫一個程序計算這一個月中陌生人給了百萬富翁多少錢，百萬富翁給了陌生人多少錢。

分析：等差數(shù)列和等比數(shù)列。陌生人的增量為1000000，百萬富翁為2倍，循環(huán)控制變量2→30。

main(){intn,i;longs=1,k=1,t=100000;for(i=2;i<=30;i++){k*=2;s+=k;t+=100000;}s=s/100;/*將以分為單位換為以元為單位*/printf("millionairegivestranger:%ld$\nstrangergivemillionaire:%ld$\n",s,t);}運行例5-6例5-7古典問題：有一對兔子，從出生后第3個月起每個月都生一對兔子，小兔子長到第三個月后每個月又生一對兔子，假如兔子都不死，問每個月的兔子總對數(shù)為多少？（斐波那契數(shù)列）

分析：使用遞推法。每個月兔子總對數(shù)為1，1，2，3，5……從第三個月開始，每項是前兩項之和；循環(huán)控制變量1→20。main(){longf1=1,f2=1;inti;for(i=1;i<=20;i++){printf("%12ld%12ld",f1,f2);if(i%2==0)printf("\n");/*控制輸出，每行四個*/f1=f1+f2;/*前兩個月加起來賦值給第三個月*/f2=f1+f2;/*前兩個月加起來賦值給第三個月*/}

}運行例5-7例5-8打印出所有的“水仙花數(shù)”，所謂“水仙花數(shù)”是指一個三位數(shù)，其各位數(shù)字立方和等于該數(shù)本身。如153是一個“水仙花數(shù)”，因為153=13+53+33。分析：每個數(shù)要分解出個位，十位，百位，然后用if進行判斷；控制變量100→999。main()

{inti,j,k,n;

printf("'Waterflower'numberis:");

for(n=100;n<1000;n++)

{i=n/100;/*分解出百位*/

j=(n-i*100)/10;/*分解出十位*/

k=n%10;/*分解出個位*/

if(i*i*i+j*j*j+k*k*k==n)

printf("%d",n);}

printf("\n");}運行例5-8歷年真題精解1.有以下程序

main(){intf,f1,f2,i;f1=0;f2=1;printf("%d%d",f1,f2);for(i=3;i<=5;i++){f=f1+f2;printf("%d",f);f1=f2;f2=f;}printf("\n");}程序運行后的輸出結(jié)果是(0909)答案：

01123解析：首先輸出f1、f2的值01，然后執(zhí)行第一次循環(huán)，輸出f的值1，f1變成1、f2還是1；第二次循環(huán)，輸出f的值2，f1還是1、f2變成2；第三次循環(huán)，輸出f的值3。

2.有以下程序

main()

{intc=0,k;for(k=1;k<3;k++)switch(k){default:c+=k;case2:c++;break;case4:c+=2;break;}printf("%d\n",c);}程序運行后的輸出結(jié)果是(0909)A)3B)5 C)7D)9答案：

A解析：第一次循環(huán)，k的值1，執(zhí)行default和case2后的語句，c的值為2；第二次循環(huán)，k的值2，執(zhí)行case2后的語句，c的值為3。

3.有以下程序

main()

{inty=9;for(;y>0;y--)if(y%3==0)printf("%d",--y);}程序的運行結(jié)果是(0709)A)741B)963 C)852D)875421答案：

C解析：滿足y%3==0的只有9、6、3，所以輸出為8、5、2(--y)。*考點04：循環(huán)結(jié)構(gòu)的嵌套1.while(){…for(){…}…}2.do{…for(){…}…}while();2.for(){…while(){…}…}4.for(){

…for(){…}…}§5.4循環(huán)結(jié)構(gòu)的嵌套

例5-9輸出9*9口訣。分析：先打印*123456789再分行與列考慮，共9行9列，i控制行，j控制列。

main(){inti,j;printf("*");for(i=1;i<10;i++)printf("%6d",i);printf("\n");for(i=1;i<10;i++){printf("%d",i);for(j=1;j<10;j++) printf("%6d",i*j);printf("\n");}}運行例5-9

例5-10百錢買百雞問題。公元錢五世紀，我國古代數(shù)學家張丘建在《算經(jīng)》一書中提出了“百雞問題”：雞翁一值錢五，雞母一值錢三，雞雛三值錢一。百錢買百雞，問雞翁、雞母、雞雛各幾何？分析：根據(jù)題意，雞翁最多為19(<100/5)，雞母最多33(<100/3)，雞雛的個數(shù)為100-雞翁個數(shù)-雞母個數(shù)，所以使用二重循環(huán)，外循環(huán)為雞翁0-19窮舉、內(nèi)循環(huán)為雞母0-33窮舉，內(nèi)循環(huán)體為雞雛賦值語句、使用if來控制輸出的為滿足條件的百雞個數(shù)。main()

{intcocks,hens,chicks;

for(cocks=1;cocks<=19;cocks++)

{for(hens=1;hens<=33;hens++)

{chicks=100-cocks-hens;if(5*cocks+3*hens+chicks/3==100&&chicks%3==0)

printf("%d,%d,%d\n",cocks,hens,chicks);

}

}

}運行例5-10歷年真題精解1.以下程序中的變量已正確定義

for(i=0;i<4;i++,i++)for(k=1;k<3;k++)printf("*");程序段的輸出結(jié)果是(0903)A）********B）****C）**D）*答案：

B解析：第一次外循環(huán)：內(nèi)循環(huán)執(zhí)行兩次，輸出**；第二次外循環(huán)，輸出**；因為i++,i++所以第二次外循環(huán)結(jié)束后i值為4，結(jié)束循環(huán)。2.有以下程序

main()

{int

i,j;

for(i=3;i>=1;i--)

{

for(j=1;j<=2;j++)

printf("%d",i+j);

printf("\n");

}

}程序的運行結(jié)果是(0809)A)

2

3

4

B）4

3

2

C）2

3

D）4

5

3

4

5

5

4

3

3

4

3

4

4

5

2

3答案：

D解析：外循環(huán)共執(zhí)行3次(i由3到1)，內(nèi)循環(huán)執(zhí)行2次(j由1到2)，且外循環(huán)最好一條語句為換行，所以輸出結(jié)果有3行，每行有兩個數(shù)據(jù)。而第一次3+1=4、3+2=5，故選D。3.以下程序的輸出結(jié)果是(0809)#include<stdio.h>voidmain(){inti,j,sum;for(i=3;i>=1;i--){sum=0;for(j=1;j<=i;j++)sum+=i*j;}printf("%d\n",sum);}答案：

1解析：外循環(huán)共執(zhí)行3次(i由3到1)，內(nèi)循環(huán)隨i遞減次數(shù)依次為3、2、1(j<=i)，且每次外循環(huán)開始sum被重新賦值為0，故只需要分析最后一次外循環(huán)。sum+=1*1，故答案為1。4.有以下程序(0809)#include<stdio.h>voidmain(){inti,j,m=55;for(i=1;i<=3;i++)for(j=3;j<=i;j++)m=m%j;printf("%d\n",m);}程序的運行結(jié)果是(0709)A)0B)1C)2D)3答案：

B解析：當外循環(huán)i的值為1、2時，內(nèi)循環(huán)一次也不執(zhí)行，當外循環(huán)i的值為3時，內(nèi)循環(huán)執(zhí)行一次，m=m%3，所以m的值為1。*考點05：break語句1.只能在循環(huán)體內(nèi)和switch語句內(nèi)使用break語句。2.當break出現(xiàn)在循環(huán)體中的switch語句體內(nèi)時，其作用只是跳出該switch語句體；當出現(xiàn)在循環(huán)體中，但并不在switch語句體內(nèi)時，則在執(zhí)行break后，跳出本層循環(huán)體?！?.5break語句和continue語句例5-11用break語句改寫例5-4：輸入并輸出一個字符，遇“!”結(jié)束。

#include<stdio.h>main(){charc;for(;;){c=getchar();putchar(c);if(c=='!')break;}}運行例5-11

例5-12求1+2+3+……+n=?，當該值大于5000時提前結(jié)束。

main(){inti,s;s=0;for(i=1;i;i++){s=s+i;if(s>5000)break;}printf("s=%d\n",s);}運行例5-12歷年真題精解1.有以下程序main(){inti,j,m=1;for(i=1;i<3;i++){for(j=3;j>0;j--){if(i*j>3)break;m*=i*j;}}printf("m=%d\n",m);}程序運行后的輸出結(jié)果是(1003)。A)m=6B)m=2C)m=4D)m=5答案：

A解析：外循環(huán)控制變量i由1→3，內(nèi)循環(huán)控制變量j由3→1；故當i為2、j為3時(2*3>3)，即外循環(huán)執(zhí)行第二次、內(nèi)循環(huán)執(zhí)行第一次時循環(huán)提前結(jié)束。此時m=m*i*j=1*1*3*1*2*1*1=6。2.有以下程序

main(){inti=5;do{if(i%3==1)if(i%5==2){printf("*%d",i);break;}i++;}while(i!=0);printf("\n");}程序的運行結(jié)果是(0809)A）*7B）*3*5C）*5D）*2*6答案：

A解析：只有同時滿足i%3==1和i%5==2才能執(zhí)行break使循環(huán)結(jié)束，故最小為7(i++)，故輸出結(jié)果為*7。*考點06：continue語句1.在while和do-while循環(huán)中，continue語句使得流程直接跳到循環(huán)控制條件的測試部分，然后決定循環(huán)是否繼續(xù)進行。2.在for循環(huán)中，遇到continue后，跳過循環(huán)體中余下的語句，而去對for語句中的表達式3求值，然后進行表達式2的條件測試，最后根據(jù)表達式2的值來決定for循環(huán)是否執(zhí)行。

例5-13把輸入串中除小寫元音字母以外的字符打印出來。#include<stdio.h>main(){charc;while((c=getchar())!='\n'){if(c=='a'||c=='e'||c=='i'||c=='o'||c=='u')continue;putchar(c);}}運行例5-131.以下程序運行后的輸出結(jié)果是(0903)main(){in