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在许多实际应用中,需要进行重复计算,C语言实现这种重复处理需要采用循环结构实现。
…while语句
(多重循环)
在许多实际应用问题中,常常需要根据具体条件对某一部分的运算或处理多次重复进行,如求1~100的累计和。一个简单的思路是:
首先设置一个累计器sum,其初值为0,利用sum+=n来计算(n依次取1、2、……、100),只要解决以下3个问题即可:
①将n的初值置为1;
②每执行1次“sum+=n”后,n增1;
③当n增到101时,停止计算。此时,sum的值就是1~100的累计和。
这种需要经常使用这种重复计算结构(称为循环结构),C语言提供了3条循环语句:while语句、do-while语句、for语句来实现循环结构控制。
结构化程序的循环结构通常是有条件的,即当满足条件时进行循环,否则循环结束。
程序的循环结构有两种基本形式,“当型循环”和“直到型循环”,如下图6-1所示。
(a)当型循环
为0
循环体
<条件>
非0
非0
循环体
<条件>
为0
(b)直到型循环
图6-1循环结构的两种基本形式
1goto语句
⑴语法形式
goto<语句标号>;
⑵功能
无条件地转移到“语句标号”所指定的语句处执行。
⑶说明
①“语句标号”是用标识符表示,必须符合标识符的命名规则,但不能为整数;
②当用<语句标号>标识某个语句时,<语句标号>必须放在语句的最前面且后面必须带“;”;
③goto语句主要用在从内层循环跳到外层循环或直接跳出循环;
④一般情况下,goto语句对程序的结构化极为不利,因此,应尽可能避免使用goto语句。
1if与goto语句构成循环
例1:求1+2+…+100的和。
#include""
main()
{intm=1;
longintsum=0;
Loop:sum=sum+m;m++;
if(m<=100)gotoLoop;
printf("m=%d,sum=%ld\n",m-1,sum);
}
例2:求1+2+…+n<20000的最大整数n及其和。
#include""
main()
{intn=1;
longintsum=0;
Loop:sum=sum+n;n++;
if(sum<20000)gotoLoop;
printf("n=%d,sum=%ld\n",n-1,sum-n);
}
while语句用来实现“当型循环”的循环控制。
1语法形式
While(<expL>)
<语句>;
2功能
当<expL>的值为“真”(非0)时,循环执行循环体;否则循环结束。
3说明
①<expL>表示循环条件,一般是关系表达式或逻辑表达式,也可以是算术表达式、字符表达式等;
while(m<=100)
{sum=sum+m;m++;}
printf("m=%d,sum=%ld\n",m-1,sum);
}
例4:输入两个正整数m,n,求它们的最大公约数。
分析:对于任意的正整数,有通用的算法—辗转相除法。在此介绍一种对于较小的两个整数时的简单方法。
①求m,n的最小值min;
②从min开始,若min能同时整除m,n,min即为所求;否则转③;
③min-1=>min,转②。
其次,为了保证从键盘输入的是正整数,使用一个do…while循环。
do…while语句用来实现“直到型循环”的控制。
1语法形式
do
<语句>;
while(<expL>);
2功能
循环执行循环体,直到<expL>的值为“假”(为0)为止。
3说明
同while语句。
…while语句
while(m<=100)
{sum=sum+m;m++;}
printf("m=%d,sum=%ld\n",m-1,sum);
}
例6:利用近似公式求π的值,要求到最后一项的绝对值小于10-6为止。近似公式如下:
4
π
≈
3
1
+
1-
5
1
-
7
1
+…
分析:近似公式的通项形式如下:
4
π
≈
2i-1
1
n
∑(-1)i+1
i=1
2i-1
1
直到
<10-6