C语言基础（四）
系列合集 初窥C语言
五、循环控制
5.1 概述
循环控制特点：在给定条件（循环条件）成立时，反复执行某程序段（循环体），直到条件不成立为止。
分类：
1）用goto语句和if语句构成循环；（不常用）
2）用while语句
3）用do-while语句
4）用for语句
5.2 循环控制语句
（1）goto语句（了解即可）
一般形式：goto 语句标号；由字母，数字和下划线组成，不能使用整数。
（2）while语句
一般形式：
while(条件表达式){
循环体；
}
（3）do-while语句
一般形式：
do{
循环体；
}while(条件表达式)；
注意这里while（）结束有“；”
（4）for语句
一般形式：
for（表达式1 ； 表达式2 ；表达式3）语句
具体内容为：
for（循环变量赋初值 ； 循环条件 ；循环变量递增/递减（改变））语句
改写为while循环形式为：
表达式1；
while(表达式2){
语句；
表达式3；
}
for语句的执行过程：
1）先求解表达式1
2）求解表达式2，若其值为真（非0），则执行for语句中指定的内嵌语句，然后执行下面3）步，若其值为假，则结束循环，转到5）步
3）求解表达式3
4）转回上面第2）步继续执行
5）循环结束，执行for语句下面的程序
for语句说明
1）for循环中的“表达式1（循环变量赋初值）”，“表达式2（循环条件）”和“表达式3（循环变量增量）”都是选择项，都可以缺省，但“：”不能缺省。
2）省略了“表达式1（循环变量赋初值）”，表示不对循环控制变量赋初值（可能在循环外定义时已经赋值）。
3）省略了“表达式2（循环条件）”，若不做其它处理时便成为死循环。
4）省略了“表达式3（循环变量增量）”，则不对循环控制变量进行操作，这时可在语句体中加入修改循环控制变量的语句。
5）表示式1和表达式3 可以是一个简单表达式也可以是逗号表达式
6）表达式 2一般是关系表达式或逻辑表达式，也可以是数值表达式或字符表达式，只要其值非0，就执行循环体。
几种循环比较
1）四种循环都可以用来处理同一个问题，一般可以互相代替。但一般不用goto型循环
2）while和do-while循环，循环体中应包含使循环趋于结束的语句。for语句功能最强
3）用while和do-while循环时，循环变量初始化操作应在while和do-while语句之前完成，而for语句一般在表达式1中实现循环变量的初始化。
5.3 循环嵌套
循环嵌套：一个循环体内又包含另一个完整的循环结构，称为循环的嵌套。
几种形式：
（1）
while(){
...；
while(){
...;
}
}
（2）
while(){
...;
do{
...;
}while();
...;
}
（3）
for(;;){
for(;;){
...;
}
}
5.4 break语句和continue语句
5.4.1 break
break语句：不能用于循环语句和switch语句之外的任何其它语句，跳出一个循环体或者完全结束一个循环。
while(表达式1){
...;
if(表达式2) break;
...;
}
5.4.2 continue
continue语句：只能在循环语句中使用，跳过循环体中剩余的语句而强行执行下一次循环，可以理解为只是中止(跳过)本次循环，接着开始下一次循环。
while(表达式1){
...;
if(表达式2)continue;
...;
}
5.5 程序举例
1.用switch语句1~100求和
#include <stdio.h>
int main()
{
int i, sum = 0;
i = 1;
while(i <= 100){
sum = sum + i;
i++;
}
printf("%d\n", sum);
}
2.用do-while语句1~100求和
#include <stdio.h>
int main()
{
int i, sum = 0;
i = 1;
do {
sum = sum + i;
i++;
} while(i <= 100);
printf("%d\n", sum);
}
3.用公式π/4 = 1-1/3+1/5-1/7+…求π
#include <stdio.h>
#include <math.h>
int main()
{
int s;
float n, t, pi;
t = 1, pi = 0, n = 1.0, s = 1;
while(fabs(t) > 1e-6){
// 当某一项绝对值小于等于10的-6次方时停止
pi = pi + t; //累加项数
n = n + 2; //分母+2
s = -s; //分子取反
t = s/n; //求出下一项
}
pi = pi * 4; //循环得到的是π/4
printf("pi=%10.6f\n", pi);
}
4.求Fibonacci（斐波那契）数列40个数
数列特点：第一，二个数为1,1。从第三个数开始，该数是前面两个数之和。
#include <stdio.h>
int main()
{
long f1, f2;
int i;
f1 = 1, f2 = 1;
for(i = 1; i < 20; i++){
printf("%10d%10d", f1, f2);
f1 = f1 + f2;
f2 = f2 + f1;
}
}
5.判断m是否为素数
质数又称素数。一个大于1的自然数，除了1和它自身外，不能被其他自然数整除的数叫做质数；否则称为合数。
0和1既不是质数也不是合数，最小的质数是2
#include <stdio.h>
#include <math.h>
int main()
{
int m, i, k;
scanf("%d", &m);
k = sqrt(m); //对m开根号
for(i = 2; i <= k; i++){
if(m % i == 0) break;
}
if(i >= k+1) printf("%d is a prime number\n", m);
else printf("%d is not a prime number\n", m);
//m 只需被 2 ~ k+1之间的每一个整数去除就可以
//如果 m 不能被 2 ~k+1 间任一整数整除，m 必定是素数
// 原因：如果 m 能被 2 ~ m-1 之间任一整数整除，其二个因子必定有一个小于或等于√m，
//另一个大于或等于√m
}