3.3 循环结构（教案）-《C语言程序设计》同步教学（电子工业出版社）

教案用纸 第 3 周 总第 9 次 学时：2 教学班级： 课程：C语言程序设计 授课教师： 课题： 第3章 程序设计语句 3.3 循环结构 教学方法：讲授、启发 教具：常规教具 教学目标：掌握循环语句、嵌套循环以及流程转向语句的基本操作 教学重点：循环语句在实际中的应用 教学难点：嵌套循环的使用 主要教学内容： 3.3 循环结构 3.3.1 程序的设计过程 3.3.2 当型循环——while循环 3.3.3 直到型循环——do-while循环 3.3.4 格式化的当型循环——for循环 3.3.5 循环的嵌套 课后回顾： 教案用纸 四个一： 提问：if语句的格式及流程图 导入：在程序设计中对于那些需要重复执行的操作应该采用循环结构完成。利用循环结构处理各类重复操作既简单又方便，循环结构又称重复结构。在C语言中有三种可以构成循环的循环语句。 正文： 3.3 循环结构 3.3.1 程序的设计过程 因为C语言中变量的值是可变的，所以考虑设置两个变量，一个变量代表乘数，一个变量代表被乘数。不另设变量，而直接将每一步骤的结果放在被乘数的变量中。例如，这里用s代表被乘数，i为乘数。用循环算法来求解，可以将算法改为： 步骤1：令s=1； 步骤2：令i=2； 步骤3：令s×i，乘积仍放在s中，可表示为： s*i→s； 步骤4：使i的值增1，即i+1→i； 步骤5：如果i的值不大于5，返回重新执行步骤3及以后的步骤4和5；否则，算法结束。 通过这个算法可以看出，步骤3～步骤5组成一个循环，在实现算法时，要反复多次执行步骤3、4、5，直到某一刻，执行步骤5时经过判断，乘数i已超过规定的数值从而返回步骤3停止。 3.3.2 当型循环——while循环 while循环是当型循环，先判断循环条件，再根据条件决定是否执行循环体。 1．while语句形式 while语句的一般格式为： ( while( 表达式 ) 循环体语句 ) 图3-9 while语句的程序流程图 while是C语言的关键字。while后圆括号中的表达式，可以是C语言中任意合法的表达式，由它来控制循环体是否执行。在语法上，要求循环体可以是一条简单的可执行语句；若循环体内需要多个语句，应该用大括号括起来，组成复合语句。while语句流程图如图3-9所示。 2．while语句的执行过程 首先计算while后圆括号中表达式的值，当值为非零时，执行循环体语句，执行完后再次判断表达式的值，当表达式的值为非零时，继续执行循环体；当值为零时，退出循环。 3．使用while语句注意的问题 （1）循环体如果包含一个以上的语句，应该用花括号括起来，以复合语句的形式出现。如果不用花括号，则while语句的范围只到while后面第一个分号处。 （2）在循环体中应该有使循环趋向于结束的语句。如无此语句，循环将永不结束。 （3）当第一次判断条件就为假时，循环体一次都不执行。 3.3.3 直到型循环——do-while循环 1．do-While语句的基本形式 ( 此处的分号 “ ; ” 不可以省略。 ) ( do { 循环体语句 }while( 表达式 ); ) 图3-10 do-while语句的程序流程图 2．do-while语句的执行过程 （1）执行do后面循环体中的语句。 （2）计算while后圆括号中表达式的值。当值为非零时，转去执行步骤（1）；当值为零时，结束do-while循环。do-while语句的流程图如图3-10所示。 3．do-while语句与while语句的区别 由do-while构成的循环与while循环十分相似，它们之间的重要区别是：while循环控制条件出现在循环体之前，只有当while后面表达式的值为非零时，才可能执行循环体，所以while语句当表达式初值就为假时，循环体一次都不执行；在do-while构成的循环中，总是先执行一次循环体，然后再求表达式的值，因此，无论表达式的值是零还是非零，do-while循环体至少执行一次。 3.3.4 格式化的当型循环——for循环 在三条循环语句中，for语句最为灵活，不仅可用于循环次数已经确定的情况，也可用于循环次数虽不确定，但给出了循环条件的情况，它可以完全代替while语句。所以for语句也是最为常用的循环语句。 1．for语句基本形式 ( for( 表达式 1 ; 表达式 2 ; 表达式 3 ) 循环体语句 ) for是C语言的关键字，其后的圆括号中通常含有三个表达式，各表达式之间用“;”隔开。这三个表达式可以是任意形式的表达式，通常主要用于for循环的控制。紧跟在for之后的循环体语句，在语法上要求是一条语句；若在循环体内需要多条语句，应该用大括号括起来组成复合语句。根据for语句的执行特点，可以表示成如下形式： ( for( 循环变量赋初值 ; 循环继续条件 ; 循环变量增值 ) 循环体语句 ) 例如： for(k=0; k<10; k++) printf("*"); 以上for循环会在屏幕一行上输出10个“*”号。 2．for语句的执行过程 （1）执行“循环变量赋初值”为循环体变量赋初值（注意，该语句在整个循环中只在开始时执行一次）。 （2）判断“循环继续条件”是否成立：若其值为非零，转步骤（3）；若其值为零，转步骤（5）。 （3）执行一次for循环体语句。 （4）执行“循环变量增值”，转向步骤（2）。 （5）结束循环，执行for循环之后的语句。 3.3.5 循环的嵌套 1．循环嵌套的形式 若循环语句中的循环体内又完整地包含另一个或多个循环语句，称为循环嵌套。前面介绍的三种循环都可以相互嵌套。循环的嵌套可以多层，但每一层循环在逻辑上必须是完整的。 2．循环嵌套的执行过程 很多初接触C语言的读者会弄不清循环嵌套的执行过程。实际上，C语言的循环嵌套有一个很简单的执行原则：外层循环执行一次（等于某个值）时，内层循环从初值到终值循环执行一遍。 例如： for(i=1 ; i<=3 ; i++) for(j=1 ; j<=5 ; j++) printf(“%d+%d=%d ”, i , j , i+j); 该循环嵌套外层变量i从1到3执行3次，内层变量j从1到5执行5次，则输出语句的执行次数为3*5＝15次。三重循环也使用类似方法计算循环体的执行次数。 但如果内层循环变量的终值与外层循环变量有关，则必须计算每次外层变量等于某值时，内层循环执行多少次，然后将多次循环的具体执行次数累加即可。 小结：这节课我们学习了循环结构程序设计的语法结构、使用方法及注意事项，以及与之相关的流程控制语句。希望练掌握选择结构中if语句、switch语句的意义和使用方法，熟练掌握循环基本结构和应用，掌握break和continue语句的使用方法。 备 注 通过现实生活中的实例引发循环结构程序的使用。 注意：循环语句必须有不符合条件的情况，保证能够跳出循环。 难点：while语句与do-while语句的区别。 学科网（北京）股份有限公司 $$