第5章 第4节：for语句（课件）-《C语言程序设计》（电子工业出版社）上好课

5.4节：for语句 C语言程序设计 电子工业出版社 理解for语句的基本结构和执行流程，掌握循环控制的核心逻辑 能够独立编写和调试简单的for循环程序，解决实际的计算问题 培养严谨的逻辑思维能力，提升利用编程工具解决实际问题的能力 知识目标 能力目标 素养目标 01 01 01 学习目标 目录 Part 01 教学导入 Part 02 知识讲授 Part 03 师生互动 Part 04 课堂练习 Part 05 课堂小结 教学导入：如何快速计算1到100的和？ 思考时刻 如果让你手动计算： 1 + 2 + 3 + ... + 100 你需要多长时间？有没有更高效的方法让计算机帮我们快速完成？ “重复的机械劳动适合交给程序，而我们要做的是找到高效的算法逻辑。” 教学导入 思考：有没有一种方法可以让计算机重复执行相同的操作？ 💡 计算机最擅长执行重复任务，接下来我们将深入学习 C 语言中最常用的循环语句 —— for 语句 答案：当然有！这就是我们今天要学习的核心内容——循环结构。 教学导入：C语言中最灵活的循环语句——for语句 今天我们就来学习C语言中最灵活的循环语句——for语句！它将帮助我们轻松解决累加问题，以及更多复杂的重复操作，是编程中处理循环逻辑的核心工具。 高度灵活性：初始化、条件判断、更新操作集中管理 执行高效性：结构紧凑，减少冗余代码，提升执行效率 代码易读性：循环逻辑一目了然，便于调试与维护 知识讲授 for语句 for语句 for语句的应用 第一部分 for语句 知识讲授 知识讲授：for语句的基本格式 for(表达式1;表达式2;表达式3) { 循环体语句;// 重复执行的代码块 } 表达式 1 初始化循环变量 仅在开始时执行一次 表达式 2 循环条件判断 为真时执行循环体 表达式 3 更新循环变量 在每次循环结束后执行 循环体 核心执行逻辑 满足条件时重复执行 Tips: 三个表达式之间必须用分号 ; 分隔，循环体建议始终使用大括号 {} 包裹 知识讲授：表达式1——“初始化” 核心作用 在循环正式开始前，为循环变量赋一个初始值，确立循环的起点。 执行特点 具有“一次性”特性，仅在整个循环结构开始时执行一次，后续迭代不再运行。 💡 关键点回顾：初始化是循环的“起跑线”。它只做一次，用来告诉程序“我们从哪里开始”。 for(i =0; ... ; ... ) { // 循环体 } 示例： i = 0; 定义整数变量 i，并将其初始化为 0，作为循环的起始计数。 知识讲授：表达式2——“条件判断” 循环条件判断机制 核心作用：决定循环是否继续执行的关键“关卡”。 执行时机：每次执行循环体代码前，都会先进行此判断。 判断规则：结果为真（非0）则继续循环；结果为假（0）则立即跳出循环。 代码示例解析 for(i = 0;i < 10; i++) { ... } 示例中，i < 10即为条件判断表达式。只要变量 i 的值小于 10，循环就会持续进行；一旦 i 达到或超过 10，循环将终止。 执行流程可视化 1. 执行表达式1(初始化) 2. 执行表达式2(判断) 3. 执行循环体代码 4. 执行表达式3(更新) 知识讲授：表达式3——“更新变量” 执行时机与作用 在每次循环体执行完毕后执行，负责更新循环变量的值，为下一次判断做准备。 常见操作 通常用于变量的递增（如 i++）或递减（如 i--），是控制循环次数的关键。 代码解析：示例中的i++表示每次循环结束后，将变量 i 的值加 1。正是这个操作让 i 最终会大于等于 10，从而使条件不满足，循环结束。 for(i =0; i <10;i++) { //执行语句 } 知识讲授：循环体 知识讲授：循环体 核心作用 当条件判断表达式为真时，需要重复执行的代码块。这是循环结构的执行核心。 语法特点 可以是一条简单语句，也可以是多条语句组成的复合语句（需用大括号 {} 括起来）。 代码示例 累加操作：sum = sum + i; for_loop.c for(i = 0; i < 10; i++){ // 这就是循环体 sum = sum + i; // 可以包含多条语句 } 💡 重点提示： 即使循环体只有一条语句，也推荐使用大括号包裹，这能提高代码的可读性和可维护性，避免逻辑错误。 知识讲授：for语句的执行流程 1. 初始化 执行表达式1，仅在循环开始时执行一次。 2. 条件判断 执行表达式2，判断布尔值以决定是否继续循环。 3. 执行循环体 若条件为真（true），执行循环体中的语句。 4. 更新变量 执行表达式3，更新循环变量的值。 5. 循环往复 回到步骤2，直到条件为假（false）结束循环。 求解表达式1 表达式2 语句序列 求解表达式3 真(非0) 假(0) for语句的 下一语句 例题分析：求1到10的和 程序文本：求1到10的和 #include<stdio.h> main() { int i, sum =0;// 初始化累加和sum为0 for(i =1; i <=10; i++) // i从1开始，到10结束，每次加1 { sum = sum + i;// 将当前的i值累加到sum中 } printf("sum = %d ", sum);// 输出最终的和 } 例题分析：求1到10的和——“执行过程分析” 循环次数 i 的值 sum 的值 (sum = sum + i) 初始状态 1 0 第 1 次 1 0 + 1 = 1 第 2 次 2 1 + 2 = 3 第 3 次 3 3 + 3 = 6 中间过程 ... ... 第 10 次 10 45 + 10 = 55 循环结束 11 输出 sum = 55 核心逻辑：循环变量 i 从 1 递增到 10，每次将 i 累加到 sum 中。当 i 变为 11 时，不满足 i <= 10 的条件，循环终止。 例题分析：求1到10的和 例题分析：打印1到5的数字 程序文本：打印1到5的数字 #include <stdio.h> main() { int i; for(i = 1; i <= 5; i++) // i从1开始，到5结束，每次加1 { printf("%d ", i);// 打印当前的i值 } printf(" "); } 例题分析：打印1到5的数字——执行过程分析 循环次数 i 的值 输出内容 第 1 次 1 打印 1 第 2 次 2 打印 2 第 3 次 3 打印 3 第 4 次 4 打印 4 第 5 次 5 打印 5 结束 6 循环结束，输出换行 例题分析：打印1到5的数字 背诵记忆 基本格式回顾 for(表达式1; 表达式2; 表达式3) { 循环体 } 标准执行流程 初始化 → 条件判断 → 执行循环体 → 更新变量 → 条件判断... 三大表达式核心作用 表达式1：初始化循环变量（仅执行一次）。表达式2：循环条件判断（决定是否继续）。 表达式3：更新循环变量（每次循环后执行）。 课堂问答 Q1：在 for 循环中，哪个表达式决定了循环是否继续执行？ A1：表达式 2（条件判断表达式）。 Q2：如果在 for 循环中省略了表达式2，会发生什么？ A2：循环会成为死循环，永远执行下去，因为条件永远为真。 课堂练习 练习任务 编写程序，打印出100以内所有能被3整除的数。 解题思路提示 可以使用取模运算符%来判断一个数是否能被另一个数整除（即余数为0）。 课堂练习 程序文本：打印出100以内所有能被3整除的数 #include<stdio.h> main() { int i; for(i = 1; i <= 100; i++) { if(i % 3 == 0) // 判断i是否能被3整除 printf("%d ", i); // 如果能，就打印出来 } printf(" "); } 课堂练习 第二部分 知识讲授 for语句的应用 知识讲授：累加求和（奇数和） 程序文本【5.6】计算 1 + 3 + 5 + ... + 99 的累加和。 #include<stdio.h> main() { int i, sum; sum = 0; for(i = 1; i <= 99;i += 2) sum = sum + i; printf(" sum=%d ", sum); } 核心逻辑解析 1. 初始化：sum = 0，i 从 1 开始（第一个奇数）。 2. 循环条件：i <= 99，遍历至最后一个奇数。 3. 关键步长：i += 2，每次递增 2，确保只遍历奇数。 知识讲授：累加求和（奇数和） 知识讲授：统计字符个数 程序文本【5.7】统计从键盘上输入的字符个数 #include<stdio.h> main() { int n = 0; printf("请输入一串字符："); for(; getchar() !=' '; n++); printf("字符个数为：%d ", n); } 核心循环条件 循环条件为getchar() != ' '，即当输入字符不是回车符时，循环继续执行。 for循环的简化写法 省略了初始化表达式（表达式1），因为变量 n 已在外部定义；循环体为空，所有操作在条件和增量中完成。 程序逻辑总结： 每次调用getchar()读取一个字符，若不是回车则计数器 n 自增。最终 n 的值即为输入字符的总个数（不包含回车符）。 知识讲授：统计字符个数 知识讲授：阶乘求和 程序文本【5.8】求 1! + 2! + 3! + ... + 20! 的和 #include<stdio.h> main() { float s=0,t=1;// s:和, t:阶乘 int n; for(n = 1; n <= 20; n++) { t = t * n;// 迭代计算阶乘 s = s + t;// 累加 } printf("1+2!+3!+4!+…+20!=%e ", s); } 阶乘变量 t 每次循环执行 t = t * n，利用上一次的结果快速计算当前 n 的阶乘，避免重复计算。 累加和变量 s 每次循环执行 s = s + t，将当前计算出的阶乘 t 累加到总和 s 中，最终得到所有阶乘的和。 注意事项： 由于 20! 的数值非常巨大（超过 2×10^18），普通 int 类型无法容纳，因此代码中使用 float 类型来存储结果，以确保数据不溢出。 知识讲授：阶乘求和 知识讲授：小球反弹问题 题目描述： 一个球从100m高处自由落下，每次落地后反弹回原高度的一半。求第10次落地时经过的总路程和第10次反弹的高度。 核心逻辑解析： 1.初始化：sn = 100 (初始下落高度)，hn = 50 (第一次反弹高度)。 2.循环计算：从第2次落地开始循环至第10次。每次反弹包含上升和下落，因此路程累加 2 * hn。 3.高度更新：每次反弹后高度减半 (hn = hn / 2)。 4.输出结果：最终打印总路程和第10次反弹高度。 知识讲授：小球反弹问题 程序文本【5.9】小球反弹问题 #include<stdio.h> main() { float sn=100,hn=sn/2; int n; for(n=2;n<=10;n++) { sn=sn+2*hn; hn=hn/2; } printf("第10次落地时共经过%fm。 ",sn); printf("第10次反弹%fm。 ",hn); } 知识讲授：小球反弹问题 背诵记忆 灵活的条件与步长 通过调整表达式2和3来实现不同的遍历方式，例如只遍历奇数或偶数序列。 循环变量的灵活更新 可灵活设置循环变量的步长（如i += 2），实现更高效的遍历。 与其他语句结合 常与 if 条件语句结合，实现条件性的循环操作，例如寻找水仙花数或素数。 表达式的省略 for 循环的三个表达式都可以省略，但必须确保循环体内有能让循环正常结束的逻辑。 掌握这些技巧，让你的程序逻辑更加严密与高效 课堂练习 题目要求 编写程序，输入一个正整数，使用单重for循环判断它是否为素数。 解题思路提示 • 素数定义：大于1，且除了1和自身外，不能被其他自然数整除。 • 使用单重for循环，从2开始，遍历到该数的平方根（或该数本身减一），检查是否能被整除。 • 如果循环结束后都没有找到能整除的数，则该数是素数。 课堂练习 课堂练习 程序文本 #include<stdio.h> main() { int n, i, flag = 1;// flag=1表示是素数 printf("请输入一个正整数："); scanf("%d", &n); if(n <= 1) {printf("%d不是素数。 ", n);return 0;} for(i = 2; i < n; i++) if(n % i == 0) { flag = 0;break; } if(flag == 1) printf("%d是素数。 ", n); else printf("%d不是素数。 ", n); } 课堂练习 课堂小结 for语句结构 标准语法结构： for(初始化; 条件; 更新) { 循环体 } 执行流程 执行顺序闭环： 初始化 → 判断条件 → 执行循环体 → 更新变量 → 再次判断... 基础应用场景 掌握核心功能： 简单的数值累加、循环计数、批量打印输出等基础操作。 高级应用技巧 掌握进阶技巧： 灵活设置循环变量步长，结合条件判断实现更复杂的循环逻辑。 “编程的核心在于逻辑，for循环是构建逻辑流程的基石。” 课堂小结 课后任务 必做题 复习本次课程所学的 for 语句知识点，重点理解循环逻辑。 独立完成课堂上的所有练习题目，确保代码可正常运行。 选做题 尝试用 for 循环解决生活中的实际问题（如计算月度开销）。 挑战：编写代码打印一个倒过来的九九乘法表。 温馨提示：请将作业代码保存为文件，下节课开始前提交至作业系统。遇到困难可查阅课程回放或在讨论区提问。 谢谢观看 THANKS $