C/C++ 第四讲 循环结构

4.1 循环语句的基本形式

while和for: 当型循环，先判断再循环

do while: 直到型循环，先执行再判断

while语句

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while (表达式)
    语句
  • 表达式真（非0）则执行再回来
  • 语句只能一条，但可以为复合语句
  • 表达式的括号后无;
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//例：求1~99的奇数和
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
    int i(1), s(0);
    while (i<100)
    {
        s=s+i;
        i=i+2;
    }
    cout<<"s="<<s<<endl;
    system("pause");
    return 0;
}

for语句

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for (表达式1;表达式2;表达式3)
    循环体语句

  • 表达式1：循环变量赋初值

  • 表达式2：循环条件

  • 表达式3：循环变量变化情况

  • 表达式结束处无;

  • 表达式都可省，两个;不可省

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//1~99奇数和
int i, s(0);
for (i=1;i<100;i=i+2)
    s=s+i

//省略表达式的版本
int i(1), s(0);
for ( ; ; ) //表达式2空：无条件循环(死循环)，用break破解。
{
    if (i>=100)
        break;
    s=s+i;
    i=i+2;
}

do while语句

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do
    语句
while (表达式);
  • 先执行循环体，再判断条件
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#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
    int i(1), s(0);
    do
    {
        s=s+i;
        i=i+2;
    } while(i<100);
    cout<<"s="<<s<<endl;
    system("pause");
    return 0;
}
  • 末尾有;

4.2 循环结构的应用

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//辗转相除法求二自然数的最大公约数
//大数除小数，余为零则小数为最大公约数；不为零则小数除余数继续。
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
    //确保输入2自然数
    do
    {
        cout<<"输入两自然数m,n:"
        cin>>m>>n;
    } while(m<=0n<=0);
    //不需要m>n
    while(r=m%n!=0)
    {
        m=n;n=r
    }
    cout<<"最大公约数为："<<n<<endl;
    system("pause");
    return 0;
}
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//判断是否为素数
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
    int k,m;
    cin>>m;
    for(k=2;k<m;k++)
        if (m%k==0)
            break;
    if(k==m) //一直循环到最后，没break
        cout<<"是素数"<<endl;
    else
        cout<<"不是素数"<<endl;
    system("pause");
    return 0;
}

4.3 循环嵌套

  • 外循环和内循环必须采用不同的循环控制变量
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//输出九九乘法表
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
    cout<<"\t 九九乘法表"<<endl;
    cout<<"\t ----------"<<endl;
    for(int i=1;i<=9;i++)
    {
        for(int j=1;j<=i;j++)
            cout<<i<<"*"<<j<<"="<<i*j<<'\t';
        cout<<endl;
    }
    system("pause");
    return 0;
}

//输出上三角
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
    cout<<"\t 九九乘法表"<<endl;
    cout<<"\t ----------"<<endl;
    for(int i=1;i<=9;i++)
    {
        for(int j=1;j<i;j++)
            cout<<'\t';         //细化j的范围，下三角部分用空格替代
        for(int j=i;j<=9;j++)
            cout<<i<<"*"<<j<<"="<<i*j<<'\t';
        cout<<endl;
    }
    system("pause");
    return 0;
}
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//输出2~100的所有素数，要求每行输出5个
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
    int i,m,countm(0);
    cout<<"\t 2~100素数"<<endl;
    cout<<"\t ----------"<<endl;
    for (m=2;m<=100;m++)
    {
         for(i=2;i<m;i++)
            if (m%i==0)
                break;
        if (i==m) //此if在for循环外
        {
            cout<<m<<"\t";
            countm++;
            if (countm%5==0)
                cout<<endl;
        }
    }   
    system("pause");
    return 0;
}

注意区分内循环和外循环

4.4 辅助控制语句

注意对比区分break和continue

break语句

作用：

  • 用于跳出switch语句，保证多分支的正确执行
  • 用于循环语句，强制跳出循环体（终止本层循环）

notice:

  • 只能跳出/终止最近一层结构
  • 不能用于switch和循环以外的结构
  • 用于循环语句时，一般与if一起使用
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for(m=10;m>0;m--)
{
    if (m%3==0)
        break;
    cout<<m<<" ";
}

continue语句

作用

  • (绕过本次循环）结束本次循环，跳过循环体中未执行的语句，进行下一次是否执行循环体的判断

notice:

只能用于循环语句时，一般与if一起使用

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for(m=10;m>0;m--)
{
    if (m%3==0)
        continue;
    cout<<m<<" ";
}

例题：

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#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
    int k, m,n;
    for (k = 0, m = 1; m < 4; m++)
    {
        for (n = 1; n < 5; n++)
        {
            cout <<m<<"*"<<n<<"%3="<< m * n % 3 <<"  ,k="<<k<< endl;
            if (m * n % 3 == 0)continue;
        }
        k++;
    }
    cout << k << endl;
    system("pause");
    return 0;
}

k=3

goto语句

慎用，会使结构化设计风格遭到破坏。

例题

  1. 辗转相除求最大公约数
    1. 普通方法
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#include "iostream"
#include<math.h>
using namespace std;
int main()
{
    int m, n, r, t;
    cin>>m>>n;
    /*if(m<n)
    {
        t=m;m=n;n=t;
    }*/
    //以上提高循环效率
    for(r=n;r>1;r--)
    {
        if (m%r==0&&n%r==0)
            break;
    }
    cout<<"r="<<r<<endl;
    system("pause");
    return 0;
}
  1. 辗转相除法
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#include "iostream"
using namespace std;
int main()
{
    int m, n, r, t;
    cin>>m>>n;
    /*if(m<n)
    {
        t=m;m=n;n=t;
    }
    r=m%n;*/
    //少做一次而已
    while(r!=0)
    {
        m=n;n=r;
        r=m%n;
    }
    //while((r=m%n)!=0)
    cout<<"r="<< n<<endl;
    system("pause");
    return 0;
}

附：辗转相减法：

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#include <iostream> 
using namespace std; 
int main() 
{ 
    int m, n;
    cin>>m>>n; 
    while(m-n!=0) 
        if(m>n)
            m=m-n; 
        else 
            n=n-m; 
    cout<<"gcd(m,n)="<<m<<endl; 
    system("pause"); 
    return 0; 
}
  1. 质数判别–>2~100输出，逢8换行
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#include "iostream"
#include<math.h>
using namespace std;
int main()
{
    int m, k, num(0);
    for(m=2;m<100;m++)
    {
        for(k=2;k<=sqrt(m);k++)
    {
        if (m%k==0)
            break;
    }
    if (k>sqrt(m))
    {
        cout<<m<<" ";
        num++;
    }
    if(num%8==0)
        cout<<endl;
    }
    system("pause");
    return 0;
}
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i=0;
sinx=0;
t-x;
while(fabs(t)>=1e=5)
{
    sinx+=t;
    t=t*x*x/((i+1)*(i+2);
    i=i+2;
}
  1. 输入一串字符，分类统计其中单词个数、字母个数、数字个数、其他字符个数。单词之间以一个空白符分开（空格符' '、水平制表符''\t'、换行符'\n'），以^z表示输入结束。

getchar()函数，逐一读取字符,#include <studio.h>

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#include "iostream"
#include<math.h>
using namespace std;
int main()
{
    int alpha(0), num(0),ch(0),word(0);
    while(c=getchar()!=EOF)   //EOF:文本结束符，对应^z
    {
        if (c==' 'c=='\t'c=='\n')
            word++;
        if (c>='a'&&c<='z'c>='A'&&c<='Z')
            alpha++;
        else if (c>=0&&c<=9)
            num++;
        else
            ch++;
    }
    cout<<"word="<<word<<...
    system("pause");
    return 0;
}

习题

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#include "iostream"
#include<math.h>
using namespace std;
int main()
{
    int i(1);
    double x, a,xp;
    cin >> a;
    x = a;
    for (i = 1;; i++)
    {
        xp = 2 * x / 3 + a / (3 * x * x);
        if (((xp - x > 0) ? xp - x : x - xp) < 0.00001)
            break;
        x = xp;
    }
    cout << xp << endl;
    system("pause");
    return 0;
}
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#include "iostream"
#include<math.h>
using namespace std;
int main()
{
    double k,i,s(0);
    for (i = 1;; i++)
    {
        k = 1.0 / (1.0 + ((i * i - i) / 2.0));
        s += k;
        if (k < 0.0001)
            break;
    }
    cout << s << endl;
    system("pause");
    return 0;
}
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#include "iostream"
#include<math.h>
using namespace std;
int main()
{
    int n,i,s(0);
    cout << "输入一个十进制整数" << endl;
    cin >> n;
    int m(n);
    int count = 0;
    while (m != 0)
    {
        m=m / 10;
        count++;
    }
    for (i = count; i > 0; i--)
    {
        s = s + (n /int( pow(10, i - 1)) * int(pow(10, count - i)));
        n = n % (n / int(pow(10, i - 1)) * int(pow(10, i - 1)));
    }
    cout << s << endl;
    system("pause");
    return 0;
}
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#include "iostream"
#include<math.h>
using namespace std;
int main()
{
    int i,m,n,p,q;
    for (i = 100; i < 1000; i++)
    {
        m = i / 100; n = (i % 100) / 10; p = i % 100 % 10;
        q = pow(m, 3) + pow(n, 3) + pow(p, 3);
        if (q == i)
            cout << i<<'\t';
    }
    cout << endl;
    system("pause");
    return 0;
}
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#include<math.h>
#include<time.h>
using namespace std;
int main()
{
    int a,n,k,s(0);
    //void srand(unsigned int seed);
    srand(time(NULL));
    a = rand()%9+1;
    srand(time(NULL));
    n = 5 + rand() % 5;
    int temp = 0;
    for (k = 1; k <= n; k++)
    {
        temp = temp * 10 + a;
        s+=temp;
    }
    cout << "with a= " <<a<<" and n= "<< n<<", s= "<<s<<endl;
    system("pause");
    return 0;
}

习题经验总结：随机数生成（重要）

  • 随机数生成：

a + rand() % n

其中的a是起始值，n是整数的范围。 　　

记得生成随机数种子:

1
2
#include<time.h>
srand(time(NULL));

rand()的实际机理：

（S*M+N)%32768

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