C语言之循环语句和循环控制


一、循环语句

(一)、for循环
它的一般形式为:

for(<初始化>;<条件表过式>;<增量>)
语句;

初始化总是一个赋值语句,它用来给循环控制变量赋初值;条件表达式是一个关系表达式,它决定什么时候退出循环;增量定义循环控制变量每循环一次后按什么方式变化。这三个部分之间用;分开。

例如:


for(i=1;i<=10;i++)
语句;

上例中先给i赋初值1,判断i是否小于等于10,若是则执行语句,之后值增加1。再重新判断,直到条件为假,即i>10时,结束循环。
注意:
(1).for循环中语句可以为语句体,但要用{和}将参加循环的语句括起来。
(2).for循环中的初始化、条件表达式和增量都是选择项,即可以缺省,但;不能缺省。省略了初始化,表示不对循环控制变量赋初值。省略了条件表达式,则不做其它处理时便成为死循环。省略了增量,则不对循环控制变量进行操作,这时可在语句体中加入修改循环控制变量的语句。
(3).for循环可以有多层嵌套。
例如:


for(;;) 语句;
for(i=1;;i+=2) 语句;
for(j=5;;) 语句;

这些for循环语句都是正确的。

   main()
{
    int i,j;
    printf("i j\n");
    for(i=0;i<2;i++)
    for(j=0;j<3;j++)
    printf("%d %d\n",i,j);
}
输出结果为:
i j
0 0
0 1
0 2
1 0
1 1
1 2

用for循环求1+2+……+100的和:

   main()
{
    int sn=0,i;
    for(i=1;i<=100;i++)
    sn+=i; /*1+2+……+100*/
    printf(%d\n,sn);
}

从程序可以看出,使用循环语句可以大大简化代码。
(二)、while循环
它的一般形式为:

while(条件)
语句;

while循环表示当条件为真时,便执行语句。直到条件为假才结束循环。并继续执行循环程序外的后续语句。
例如:

   #include "stdio.h" 
  main()
{
    char c;
    c='\0'; /*初始化c*/
    while(c!='\n') /*回车结束循环*/
    c=getche(); /*带回显的从键盘接收字符*/
} 

上例中,while循环是以检查c是否为回车符开始,因其事先被初始化为空,所以条件为真,进入循环等待键盘输入字符;一旦输入回车,则c='n',条件为假,循环便告结束。与for循环一样,while循环总是在循环的头部检验条件,这就意味着循环可能什么也不执行就退出。
注意:
(1).在while循环体内也允许空语句。
例如:


while((c=getche())!='\n'); 

这个循环直到键入回车为止。
(2).可以有多层循环嵌套。
(3).语句可以是语句体, 此时必须用{和}括起来。

用while循环求1+2+……+100的和:

main()
{
    int sn=0,i=0;
    while(++i<=100)
    sn+=i; /*求1+2+……+100*/
    printf("%d\n",sn);
}

(三)、do--while循环
它的一般格式为:

do
{
语句块;
}
while(条件);

这个循环与while循环的不同在于:它先执行循环中的语句,然后再判断条件是否为真,如果为真则继续循环;如果为假,则终止循环。因此,do-while循环至少要执行一次循环语句。
同样当有许多语句参加循环时,要用{和}把它们括起来。

用do--while循环求1+2+……+100的和:

main()
{
    int sn=0,i=1;
    do
    sn+=i; /*求1+2+……+100*/
    while(++i<=100);
        printf("%d\n",sn);
}

从上面三个程序看出,使用for,while和do--while求解同样的问题,基本思路都差不多,只是在第一次计算时,注意初值。


二、循环控制

(一)、break语句
break语句通常用在循环语句和开关语句中。当break用于开关语句switch中时,可使程序跳出switch而执行switch以后的语句;如果没有break语句,则将成为一个死循环而无法退出。break在switch中的用法已在前面介绍开关语句时的例子中碰到,这里不再举例。
当break语句用于do-while、for、while循环语句中时,可使程序终止循环而执行循环后面的语句,通常break语句总是与if语句联在一起。即满足条件时便跳出循环。
例如:

   main()
{
    int sn=0,i;
    for(i=1;i<=100;i++)
    {
        if(i==51) break; /*如果i等于51,则跳出循环*/
        sn+=i; /*1+2+……+50*/
    }
    printf("%d\n",sn);
}

可以看出,最终的结果是1+2+……+50。因为在i等于51的时候,就跳出循环了。自己写写怎样在while和do--while循环中增加break语句。
注意:

  1. break语句对if-else的条件语句不起作用。
  2. 在多层循环中,一个break语句只向外跳一层。
    例如:
      main()
      {
      int i,j;
      printf("i j\n");
      for(i=0;i<2;i++)
      for(j=0;j<3;j++)
      {
       if(j==2) break;
        printf("%d %d\n",i,j);
      }
      } 
       输出结果为:
      i j
      0 0
      0 1
      1 0
      1 1
      

当i==0,j==2时,执行break语句,跳出到外层的循环,i变为1。
(二)、continue语句
continue语句的作用是跳过循环本中剩余的语句而强行执行下一次循环。
continue语句只用在for、while、do-while等循环体中, 常与if条件语句一起使用,用来加速循环。
例如:

   main()
{
    int sn=0,i;
    for(i=1;i<=100;i++)
    {
    if(i==51) continue; /*如果i等于51,则结束本次循环*/
    sn+=i; /*1+2+……+50+52+……+100*/
    }
    printf("%d\n",sn);
}

从程序中可以看出,continue语句只是当前的值没有执行,也就是说当前的值跳过去了,接着执行下次循环。

     main()
     {
       int i,j;
       printf("i j\n");
       for(i=0;i<2;i++)
       for(j=0;j<3;j++)
        {
        if(j==1) continue;
        printf("%d %d\n",i,j);
       }
      }
      输出结果为:
      i j
      0 0
      0 2
      1 0
      1 2
      
**(三)、goto语句**

goto语句是一种无条件转移语句,与BASIC中的goto语句相似。goto语句的使用格式为:

goto 标号;

其中标号是Turbo C 2.0中一个有效的标识符,这个标识符加上一个:一起出现在函数内某处,执行goto语句后,程序将跳转到该标号处并执行其后的语句。标号既然是一个标识符,也就要满足标识符的命名规则。另外标号必须与goto语句同处于一个函数中,但可以不在一个循环层中。通常goto语句与if条件语句连用,当满足某一条件时,程序跳到标号处运行。goto语句通常不用,主要因为它将使程序层次不清,且不易读,但在多层嵌套退出时,用goto语句则比较合理。

      main()
      { 
      int sn=0,i;
      for(i=1;i<=100;i++)
      {
      if(i==51)
        goto loop; /*如果i等于51,则跳出循环*/
      sn+=i; /*1+2+……+50*/
      }
      loop: ;
      printf("%d\n",sn);
       }

   

可以看出,这儿的goto语句和break作用很类似。
这儿的loop: ;
printf("%dn",sn);
也可以写成loop:

 printf("%d\n",sn);
main()
{
    int sn=0,i;
    for(i=1;i<=100;i++)
    {
    if(i==51) goto loop; /*如果i等于51,则跳出本次循环*/
    sn+=i; /*1+2+……+50+52+……+100*/
    loop: ;
    }
    printf("%d\n",sn);
}

可以看出这儿的loop语句和continue的作用类似。
但是某些情况下又必须使用goto语句,否则会让程序大大臃肿。如:

   main()
{
    int i,j,k;
    printf("i j k\n");
    for(i=0;i<2;i++)
    for(j=0;j<3;j++)
    for(k=0;k<3;k++)
    {
        if(k==2) goto loop;
        printf("%d %d %d\n",i,j,k);
    }
    loop: ;
}
输出结果为: 
i j k
0 0 0
0 0 1

如果不使用goto语句,而使用break,continue语句,应该这样

main()
{
    int i,j,k;
    printf("i j\n");
    for(i=0;i<2;i++)
    {
        for(j=0;j<3;j++)
        {
            for(k=0;k<3;k++)
            {
            if(k==2) break;
            printf("%d %d %d\n",i,j,k);
            }
            if(k==2) break;
        }
        if(k==2) break;
    }
}
输出结果为:
i j k
0 0 0
0 0 1

所以在同时跳出多层循环时,应该使用goto语句。记住,所有的goto语句其实都是可以用break,continue代替的。
下面举几个例子
1.求两个整数的最大公约数。例如10和15的最大公约数是5。
分析:最大公约数一定小于等于最小的那个数一半,同时能被两数整除。

main()
{
    int num1,num2,i,min;
    scanf("%d%d",&num1,&num2);
    min=num1<num2?num1:num2; /*得到最小值*/
    for(i=min/2;i>0;i--)
    if(num1%i==0&&num2%i==0) break;
        printf("最大公约数为%d\n",i);
}

2.求1!+2!+……+n!(n<10)

main()
{
    int n,i;
    long temp=1,sn=0; /*从9!以后,所得的值就超过了int范围*/
    scanf("%d",&n);
    for(i=1;i<=n;i++)
    {
        temp*=i;
        sn+=temp; /*如果没有这一步,求的就是n!*/
    }
    printf("%ld\n",sn);
}

那么想想,如果求1!+3!+5!+……+n!应该怎么办?

3.判断一个整数是不是素数(素数就是只能被本身和1整除的数)。

#include "math.h"
main()
{
    int num,i,flag=0;
    scanf("%d",&num);
    for(i=2;i<sqrt(num);i++) /*这里面使用sqrt()是为了减少循环步骤,如果写成i<num也可以,但是所花费的时间将多很多。/* 
    {
        flag=0; /*标志变量复位*/
        if(num%i==0)
        {
            flag=1;
            break;
        }
    }
    if(flag==0) printf("是素数\n");
        else printf("不是素数\n");
} 

可以说,在所有的C语言书上,都有判断素数的例题。它的编程思想是:把一个变量作为标志变量,用来标志是不是素数;循环体是从2到sqrt(num),因为如果一个数不是素数的话,一定能分解成num=num1*num2,它们中的最小值一定小于sqrt(num),所以循环的时候只要到sqrt(num)就可以了。同时要注意变量复位的问题。

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