C語言入門（九）循環語句和循環控制

循環語句和循環控制

前言：

Turbo C 2.0提供三種基本的循環語句: for語句、while語句和do-while語句。

一、循環語句
(一)、for循環
for(<初始化>;<條件表過式>;<增量>)
語句;
初始化總是一個賦值語句，它用來給循環控制變量賦初值；條件表達式是一個關系表達式，它決定什麼時候退出循環；增量定義循環控制變量每循環一次後按什麼方式變化。這三個部分之間用;分開。
例如:

for(i=1;i<=10;i++)

語句;
上例中先給i賦初值1，判斷i是否小於等於10，若是則執行語句，之後值增加1。再重新判斷，直到條件為假，即i>10時，結束循環。
注意:
(1).for循環中語句可以為語句體,但要用{和}將參加循環的語句括起來。
(2).for循環中的初始化、條件表達式和增量都是選擇項，即可以缺省，但;不能缺省。省略了初始化，表示不對循環控制變量賦初值。省略了條件表達式，則不做其它處理時便成為死循環。省略了增量，則不對循環控制變量進行操作，這時可在語句體中加入修改循環控制變量的語句。
(3).for循環可以有多層嵌套。
例如：
for(;;) 語句;
for(i=1;;i+=2) 語句;
for(j=5;;) 語句;
這些for循環語句都是正確的。

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);
} 

輸出結果為:
i j
0 0
0 1
0 2
1 0
1 1
1 2

用for循環求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);
}

從程序可以看出，使用循環語句可以大大簡化代碼。
(二)、while循環 它的一般形式為:
while(條件)
語句;
while循環表示當條件為真時，便執行語句。直到條件為假才結束循環。並繼續執行循環程序外的後續語句。
例如：

#include stdio.h
main() 
{ 
char c; 
c='\0'; /*初始化c*/
while(c!='\n') /*回車結束循環*/
c=getche(); /*帶回顯的從鍵盤接收字符*/
} 

上例中，while循環是以檢查c是否為回車符開始，因其事先被初始化為空，所以條件為真，進入循環等待鍵盤輸入字符；一旦輸入回車，則c='\n'，條件為假，循環便告結束。與for循環一樣，while循環總是在循環的頭部檢驗條件，這就意味著循環可能什麼也不執行就退出。
注意:
(1).在while循環體內也允許空語句。
例如:

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

這個循環直到鍵入回車為止。
(2).可以有多層循環嵌套。
(3).語句可以是語句體, 此時必須用{和}括起來。
用while循環求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循環 它的一般格式為:
do
{
語句塊;
}
while(條件);
這個循環與while循環的不同在於:它先執行循環中的語句,然後再判斷條件是否為真，如果為真則繼續循環；如果為假，則終止循環。因此，do-while循環至少要執行一次循環語句。
同樣當有許多語句參加循環時，要用{和}把它們括起來。

用do--while循環求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);
}

從上面三個程序看出，使用for，while和do--while求解同樣的問題，基本思路都差不多，只是在第一次計算時，注意初值。


二、循環控制
(一)、break語句
break語句通常用在循環語句和開關語句中。當break用於開關語句switch中時，可使程序跳出switch而執行switch以後的語句；如果沒有break語句，則將成為一個死循環而無法退出。break在switch中的用法已在前面介紹開關語句時的例子中碰到，這裡不再舉例。
當break語句用於do-while、for、while循環語句中時，可使程序終止循環而執行循環後面的語句，通常break語句總是與if語句聯在一起。即滿足條件時便跳出循環。
例如：

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

可以看出，最終的結果是1+2+……+50。因為在i等於51的時候，就跳出循環了。自己寫寫怎樣在while和do--while循環中增加break語句。
注意:
1. break語句對if-else的條件語句不起作用。
2. 在多層循環中，一個break語句只向外跳一層。
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);
}
} 

輸出結果為:
i j
0 0
0 1
1 0
1 1
當i==0,j==2時，執行break語句，跳出到外層的循環，i變為1。
(二)、continue語句
continue語句的作用是跳過循環本中剩余的語句而強行執行下一次循環。
continue語句只用在for、while、do-while等循環體中, 常與if條件語句一起使用，用來加速循環。
例如：

main()
{
int sn=0,i;
for(i=1;i<=100;i++)
{
if(i==51) continue; /*如果i等於51，則結束本次循環*/
sn+=i; /*1+2+……+50+52+……+100*/
}
printf(%d\n,sn);
}

從程序中可以看出，continue語句只是當前的值沒有執行，也就是說當前的值跳過去了，接著執行下次循環。

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);
}
} 

輸出結果為:
i j
0 0
0 2
1 0
1 2
(三)、goto語句
goto語句是一種無條件轉移語句，與BASIC中的goto語句相似。goto語句的使用格式為:
goto 標號;
其中標號是Turbo C 2.0中一個有效的標識符，這個標識符加上一個:一起出現在函數內某處，執行goto語句後，程序將跳轉到該標號處並執行其後的語句。標號既然是一個標識符，也就要滿足標識符的命名規則。另外標號必須與goto語句同處於一個函數中，但可以不在一個循環層中。通常goto語句與if條件語句連用，當滿足某一條件時，程序跳到標號處運行。goto語句通常不用，主要因為它將使程序層次不清，且不易讀，但在多層嵌套退出時，用goto語句則比較合理。

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

可以看出，這兒的goto語句和break作用很類似。
這兒的loop: ;

printf(%d\n,sn);

也可以寫成loop: printf(%d\n,sn);

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

可以看出這兒的loop語句和continue的作用類似。
但是某些情況下又必須使用goto語句，否則會讓程序大大臃腫。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: ;
} 

輸出結果為:
i j k
0 0 0
0 0 1
如果不使用goto語句，而使用break,continue語句，應該這樣

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;
}
}

輸出結果為:
i j k
0 0 0
0 0 1
所以在同時跳出多層循環時，應該使用goto語句。記住，所有的goto語句其實都是可以用break,continue代替的。


下面舉幾個例子：
1.求兩個整數的最大公約數。例如10和15的最大公約數是5。
分析：最大公約數一定小於等於最小的那個數一半，同時能被兩數整除。

main()
{
int num1,num2,i,min;
scanf(%d%d,&num1,&num2);
min=num1 for(i=min/2;i>0;i--)
if(num1%i==0&&num2%i==0) break;
printf(最大公約數為%d\n,i);
}

2.求1!+2!+……+n!(n<10)

main()
{
int n,i;
long temp=1,sn=0; /*從9!以後,所得的值就超過了int范圍*/
scanf(%d,&n);
for(i=1;i<=n;i++)
{
temp*=i;
sn+=temp; /*如果沒有這一步，求的就是n!*/
}
printf(%ld\n,sn);
}

3.判斷一個整數是不是素數(素數就是只能被本身和1整除的數)。

#include math.h
main()
{
int num,i,flag=0;
scanf(%d,&num);
for(i=2;i {
flag=0; /*標志變量復位*/
if(num%i==0)
{
flag=1;
break;
}
}
if(flag==0) printf(是素數\n);
else printf(不是素數\n);
} 

所有的C語言書上，都有判斷素數的例題。它的編程思想是：把一個變量作為標志變量，用來標志是不是素數；循環體是從2到sqrt(num)，因為如果一個數不是素數的話，一定能分解成num=num1*num2，它們中的最小值一定小於sqrt(num)，所以循環的時候只要到sqrt(num)就可以了。同時要注意變量復位的問題。