内容正文:
第3课时 循环结构
[课标领航] 1.掌握两种常见循环结构的程序框图的画法.(重点) 2.能进行两种常见循环结构的程序框图之间的转化.(重点、易错点) 3.能正确设计程序框图,解决简单实际问题.(难点)
1.循环结构的概念
(1)定义:在一些算法中,经常会出现从某处开始,按照一定的条件反复执行某些步骤的情况,这就是循环结构.
(2)循环体:反复执行的步骤.
2.循环结构的形式及特征
名称
直到型循环
当型循环
结构
特征
先执行循环体,后判断条件,若条件不满足,继续执行循环体,否则终止循环.
先判断条件,若条件满足,则执行循环体,否则终止循环.
①循环结构中一定含有判断框吗?
【提示】 一定.在循环结构中需要判断是否继续循环,故循环结构中一定含有判断框.
②循环结构中判断框中的条件唯一吗?
【提示】 不唯一.在具体的程序框设计时,这里的条件可以不同,但不同的表示应该有共同的确定的结果.
③条件结构和循环结构有什么区别和联系?
【提示】
对象
区别
联系
循环结构
具有重复性
循环结构中必定包含一个条件结构,用于确定何时终止循环体[来源:学科网][来源:Zxxk.Com]
条件结构[来源:学科网ZXXK]
具有选择性,不重复
1.在循环结构中,每次执行循环体前对控制循环的条件进行判断,当条件满足时执行循环体,不满足则停止,这样的循环结构是( )
A.分支型循环 B.直到型循环
C.条件型循环 D.当型循环
解析:选D.由当型循环结构的特点易知选D.
2.根据下边所示框图,当输入x为6时,输出的y=( )
A.1 B.2
C.5 D.10
解析:选D.输入数据后,执行循环体,通过条件判断确定输出的y值即可.
当x=6时,x=6-3=3,此时x=3≥0;
当x=3时,x=3-3=0,此时x=0≥0;
当x=0时,x=0-3=-3,此时x=-3<0,
则y=(-3)2+1=10.
3.如下所给出的三个程序框图,按循环结构、顺序结构、条件结构排列的正确序号是________.
解析:由三种结构各自的特点可知①为顺序结构,②为条件结构,③为循环结构.
答案:③①②
4.某程序框图如图所示,该程序运行后,输出的x值是________.
解析:执行如下:n=1,x=1,n<3,所以x=3,n=2<3,所以x=7,n=3≤3,所以x=15,n=4≤3不成立,退出循环,所以输出的x值是15.
答案:15
类型一 循环结构程序框图的设计
例1►(满分样板12分)设计一个算法,求13+23+…+993+1003的值,并画出程序框图.
【思路点拨】 这是一个有规律的累加求和问题,求前100个正整数的立方和,因此可采用循环结构设计算法.
【规范解答】 算法如下:
第一步,使S=0.
第二步,使I=1.
第三步,使S=S+I3.
第四步,使I=I+1.
第五步,若I≤100,则返回第三步;否则,输出S,算法结束.6分
程序框图如图所示:
12分
【名师点评】 如果算法问题里涉及的运算进行多次重复的操作,且先后参与运算的各数之间有相同的变化规律,就可以引入循环变量参与运算,构成循环结构.在循环结构中,要注意根据条件设置合理的计数变量,累加(乘)变量,同时条件的表述要恰当,精确.累加变量的初值一般为0,而累乘变量的初值一般为1,累加(乘)和计数一般是同步进行的,累加(乘)一次,计数一次.
1.读下面程序框图,则循环体执行的次数为( )
A.50 B.49
C.100 D.99
解析:选B.∵i=i+2,∴当2+2n≥100时,循环结束,此时n=49,故选B.
2.如图所示,程序框图(算法流程图)的输出结果是( )
A. B.
C. D.
解析:选D.利用框图的条件结构和循环结构求解.
s=0,n=2,2<8,s=0+=;
n=2+2=4,4<8,s=+=;
n=4+2=6,6<8,s=+=;
n=6+2=8,8<8不成立,输出s的值为.
3.设计算法求1×2×3×4×…×2 014×2 015×2 016的值,并画出程序框图.
解:算法如下:
第一步,设M的值为1;
第二步,设i的值为2;
第三步,如果i≤2 016,则执行第四步,否则执行第六步;
第四步,计算M乘i并将结果赋给M;
第五步,计算i加1并将结果赋给i,返回执行第三步;
第六步,输出M的值并结束算法.
程序框图如图:
类型二 循环结构在最值问题中的应用
例2►求使1+2+3+…+n>2 016成立的最小自然数n的值,画出程序框图.
【导析】 题中要求满足条件的最小的自然数,设计程序框图时,可以从1开始逐一测试,设计一个计数变量i和一个累加变量S,当出现第一个大于2 016的S时,结束循环.
【解】