while循环.docx
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while循环
while循环
语法形式:
while(条件)
{
需要循环执行的语句;
}
while是“当”的意思。
请首先和if语句作一个比较:
if(条件)
{
条件成立时执行的语句;
}
二者除了关键字不一样以外,结构完全一样。
但一定要注意,在条件成立时,if语句仅仅执行一遍,而while语句则将反复执行,直到条件不再成立。
请看while循环的流程图:
程序从“前面的语句”开始执行,然后进行条件判断,如果条件成立,则执行一次“每次循环执行的语句”,再后请特别注意红色部分,这是我们碰上的,第一次会往后走流程:
红线就像汽车拐弯,掉头到条件处(并不包括前面的语句),然后再进行下一次的条件判断……直到某一次判断时条件不成立了,程序“继续后面的语句”。
我们用while的语法套用生活中的实际例子,可以直观地看出while的用法。
假设有一个爱哭的小娃娃,有一天她要求父母给买一条小红裙,可惜父母不同意,于是她就开始一个循环:
while(父母不给买小红裙)
{
我哭;
}
这段“代码”的意思是:
当“父母不给买小红裙”,那么,小女孩就一遍一遍地哭。
这就是我们和循环流程的第一个遭遇战。
所举的例子看似直观:
“小孩一遍遍地哭,直到父母给买裙”,但真正要用程序的语言来正确地表达出来,需要很多方面要考虑到,必竟,程序是严谨的。
首先,一个合适的判断是否继续的条件相当重要。
小女孩要继续哭,仅仅“父母不给买小红裙”,这显示不符合事实,想想我们小时候,再会哭,最终也有累的时候,所以,要想继续哭,我们的条件有两个:
“父母不给买小红裙”并且“我还没有哭累”。
while(父母不给买小红裙&&我还没有哭累)
{
我哭;
}
其次,大多数情况下,条件需要被恰当地改变。
小女孩在不停地哭,那么她如何知道父母是否买了红裙呢?
所以,她不能只顾哭,还得在哭的间隙观察大人是否同意买裙。
至于是否哭累,我们假设小女孩有一个疲劳度,每哭一次疲劳度加1,当疲劳度到达200时,可怜的小女孩累了……
while(父母不给买小红裙&&疲劳度<200)
{
我哭;
我偷看爸妈是否同意买裙;
疲劳度++;
}
例一:
用while语句实现求从1到100的累加和。
求1+2的和,我们可以写a=1+2;求1加到100,我们当然可以这样写a=1+2+3+...100.不过这样写显然太累人了,要从1写到100啊!
所以聪明如高斯的你,当然也知道这样写:
a=(1+100)*50;这确实是个在任何时候都值得称赞的,又快又简的方法,只是今天我们想让计算机累一点,老老实实地从1加到100。
首先用我们先学的while式的循环。
请同学们打开CB,然后新建一空白的控制台程序,在main()函数体加入下面黑体部分代码。
然后按F9运行。
查看运行结果以加深印象。
//---------------------------------------------------------------------------
#include
#pragmahdrstop
//---------------------------------------------------------------------------
#pragmaargsused
intmain(intargc,char*argv[])
{
intsum=0;//变量sum将用于存储累加和,将它初始化为0,这很重要。
inti=1;//i是每次要加的数,它从1开始。
while(i<=100)
{
sum+=i;
i++;
}
//输出累加结果:
cout<<"1到100的累加和为:
"<getchar();
}
sum初始为0,然后在每一遍的循环里,它都加上i,而,i则每次都在被加后,增加1。
最终,i递增到101,超过100了,这个循环也就完成了任务。
运行上面程序,输出结果为:
1到100累加和为为:
5050
例二:
用while循环实现简单的统计功能
统计功能在各行业里都经常用到,比如学校学生成绩总分的统计,商店中每日销售额的统计等。
下面我们实现一个学生成绩的统计。
由于成绩中包含有80.5这样的需要小数的部分,所以我们使用实数类型。
保存,然后关闭上面的工程,然后再新建一个控制台工程。
在主函数main加入以下黑体部分的代码:
//---------------------------------------------------------------------------
#include
#pragmahdrstop
//---------------------------------------------------------------------------
#pragmaargsused
intmain(intargc,char*argv[])
{
floatsum,score;
intnum;//num用于存储有几个成绩需要统计。
inti; //i用于计数
//初始化:
sum=0;
i=1;
cout<<"====成绩统计程序===="< //用户需事先输入成绩总数:
cout<<"请输入待统计的成绩个数:
";
cin>>num;
cout<<"总共需要输入"<"<
while(i<=num)
{
cout<<"请输入第"<
";
cin>>score;
sum+=score;
i++;
}
//输出统计结果:
cout<<"参加统计的成绩数目:
"< cout<<"总分为:
"< getchar();
}
//---------------------------------------------------------------------------
以下是运行结果,我输入4个成绩参加统计:
回车结束上面的程序。
稍作休息。
为了更直观地了解循环流程,现在我们来跟踪这段程序中的while循环。
1、首先在循环开始处设置断点(F5功能):
2、按F9运行程序,在DOS窗口提示“请输入待统计的成绩个数:
”时,输入4,并回车。
3、程序将在一瞬间运行到第一步设置的断点所在行。
即while(...)这一行。
此时请鼠标挪到i上,稍等片刻,出现提示“i=1",同样的方法可以观察num的值。
可见第一遍循环时,i=1,num=4,条件:
i<=num显然成立,循环得以继续。
4、按F8,程序往下运行一行,接着再按F8,程序要求输入一个成绩,请切换到DOS窗口,随便输入一个数,并回车。
回车后,程序运行到下图中蓝底的一行:
5、之后,连续按F8,你将发现程序“回头”运行到while(...)这一行。
此时,i=2,i<=num条件仍然成立,如果您想再跟踪一遍循环,请继续按F8,如果想结束跟踪,在断点行上再按一次F5以取消断点,然后按F9,程序恢复全速运行。
(程序往回走,回到while行)
10.2 do...while循环
语法形式:
do
{
需要循环执行的语句;
}
while(条件);
和while循环最明显的区别,就是do...while循环中,判断是否继续循环的条件,放在后面。
也就是说,就算是条件一开始就不成立,循环也要被执行一次。
请比较以下两段代码,前者使用while循环,后者使用do...while循环。
代码段一:
inta=0;
while(a>0)
{
a--;
}
变量a初始值为0,条件a>0显然不成立。
所以循环体的a--;语句未被执行。
本段代码执行后,变量a值仍为0;
代码段二:
inta=0;
do
{
a--;
}
while(a>0);
尽管循环执行前,条件a>0一样不成立,但由于程序在运行到do...时,并不先判断条件,而是直接先运行一遍循环体的语句:
a--。
于是a的值成为-1,然后,程序才判断a>0,发现条件不成立,循环结束。
do..while中的条件和while循环中的条件一样是:
“允许继续循环的条件”,而不是“结束循环的条件”,这和Pascal语言中的do...until正好相反,学习过Pascal(Delphi)的学员可得注意。
以笔者的经验,do..while循环用得并不多,大多数的循环用while...来实现会更直观。
下面我们仅简单地将1到100的连加程序转换为用do...while实现:
intsum=0;
inti=1;
do
{
sum+=i;
i++;
}
while(i<=100);
例三:
用do...while实现可以多次统计的程序。
在例二中,我们做了一个统计程序。
假如一个学生有三门成绩,如语文,数学,英语要统计总分,例二的程序可以方便地使用,但如果要连续统计一个班级每个学生的这三门成绩,我们就得不断地运行例二的成绩,这显然不方便。
一个同学的三门成绩需要一层循环,要不断统计多个同学各自的成绩,就需要再套上一层循环。
请看下面例子中,如何在原来的while...循环上再加一层do...while循环。
程序的思路是:
统计完一遍后,就问一句是否要继续统计新同学的成绩,如果用户输入字母Y或y,表示需要统计一下位,否则,程序结束循环。
这个程序是在例二的基础上进行功能改进,以下粗体部分为新加的代码。
//---------------------------------------------------------------------------
#include
#pragmahdrstop
//---------------------------------------------------------------------------
#pragmaargsused
intmain(intargc,char*argv[])
{
floatsum,score;
intnum;//num用于存储有几个成绩需要统计。
inti; //i用于计数
charc;//用来接收用户输入的字母
do
{
//初始化:
sum=0;
i=1;
cout<<"====成绩统计程序===="< //用户需事先输入成绩总数:
cout<<"请输入待统计的成绩个数:
";
cin>>num;
cout<<"总共需要输入"<"<
while(i<=num)
{
cout<<"请输入第"<
";
cin>>score;
sum+=score;
i++;
}
//输出统计结果:
cout<<"参加统计的成绩数目:
"< cout<<"总分为:
"<
//提问是否继续统计:
cout<<"是否开始新的统计?
(Y/N)?
";
cin >>c;
}
while(c=='y'||c=='Y');
}
//---------------------------------------------------------------------------
程序完成一次统计以后,会提问“是否开始新的统计”,用户输入一个字母,存到变量c,然后程序在do...while的条件里检查c是否等于‘Y’或‘y’。
如果不等于,就结束循环。
由于程序在统计之后有一个提问的时间,所以,原来的getchar()就不再需要了。
在这个例子,外层循环使用do...while是最好的选择,因为,用户运行本程序,多数情况下,他至少想统计一次。
最后我们来看do...while循环的流程图,请和while的流程图对比。
10.3 for循环
for循环里在C,C++里用得最多,也是最灵活的循环语句。
要学好它,需要从已经学过的while循环的身上,“挖掘”出有关循环流程的要素,这些要素隐藏在while,或do...while的背后,但它将直接体现在for循环的结构上。
10.3.1 循环条件三要素
学习了两种循环,我们来挖掘一下循环流程中的“条件三要素”。
第一、条件一般需要进行一定的初始化操作。
请看我们用while循环实现1到100累加的代码:
intsum=0;//变量sum将用于存储累加和,将它初始化为0,这很重要。
inti=1; //i是每次要加的数,它从1开始。
while(i<=100)
{
sum+=i;
i++;
}
这段代码中,循环的条件是i<=100;因此,一开始,i肯定需要一个确定的值。
前面的:
inti=0;这一行代码,在声明变量i的同时,也为i赋了初始值:
1。
这样,条件i<=100得以成立(因为i为1,所以i<=100当然成立)。
第二、循环需要有结束的机会。
程序中最忌“死循环”。
所谓的“死循环”就是指该循环条件永远为真,并且,没有另外的跳出循环的机会(后面将学到)。
比如:
//一段死循环的例子:
while(2>1)
{
cout<<"死循环"<}
执行这段代码,你会发现程序停不下来了。
原因就是它的循环条件2>1永远为true。
所以,一个最后可以变成不成立条件在大多数情况下是必需的。
比如在while的那个例子:
while(i<=100)
条件 i<=100,由于 i在循环中被改变,所以它至少在理论上有可能造成i<=100不成立。
第三、在循环中改变循环条件的成立因素
这一条和第二条互相配套。
比如这段代码:
inti=1;
while(i<=100)
{
sum+=i;
}
同样是一段可怕的“死循环”。
因为i没有被改变的机会,其值永远为1,从而循环条件i<=100也就永远为真。
所以在循环中最后一句(下面加粗部分),不可遗忘。
while(i<=100)
{
sum+=i;
i++;
}
当然,在这段程序里,i++除了起改变条件成立因素以外,同时也起上sum不断加递增的数,从而实现得到累加和。
说完这一些,我们来看C,C++中最灵活循环结构:
for循环。
10.3.2 三要素在for循环结构上体现
for循环的语法:
for(条件初始化;条件;条件改变)
{
需要循环执行的语句;
}
可见,for的结构中,不仅提供了的“条件”的位置,同时也提供了条件初始化,和条件改变的位置。
这三者虽然在同一行上,但并不是依次连接地执行。
条件初始化的表达式首先被执行(并且只被执行一次);
然后程序检查条件是否成立,如果成立就执行循环体中的语句,否则直接结束循环。
执行完一遍循环以后,程序执行“条件改变”语句。
1到100整数累加的程序,改为for循环写,是最合适的了:
intsum=0;
inti;
for(i=1;i<=100;i++)
{
sum+=i;
}
程序先执行条件初始化语句:
i=1;
然后立即判断条件 i<=100吗?
显示,此时该条件成立;
于是程序执行循环体的语句,此时只有一句:
sum+=i;
然后,执行改变条件因子的语句:
i++; 此时,i值变为2;
程序再次判断条件i<=100?
,依然成立,于是开始第二遍循环……
变量 i可以初始化条件时才临时声明:
for(inti=1;i<=100;i++)……
for语句的复合结构,使得程序变得简捷。
比如上面的例子中,原来 while或者do...while结构中,循环体必须两句语句,现在只需一句(即:
i++这一句被移到for的特定位置上),这样,我们可以去除花括号:
for(inti=0;i<=100;i++)
sum+=100;
当然,如果在其它情况下,for的循环体仍需有多行语句时,{}仍是不可避免的。
事实上,就算现在这种情况,我也建议大家使用花括号。
这样可以让程序的结构看上去更清晰。
在本例中,如果非要讲究简捷,我们还可以将循环体的那惟一的一行移到“条件改变”的位置:
for(inti=1;i<=100;sum+=i,i++);
sum+=i和i++之间用逗号分开。
而在for后面的()行末,则直接跟上分号,表示for不必再执行其它的语句。
考虑到后置++的特性(在完成表达式的求值后,才进行加1操作),也可以将sum+=i和i++合为一句:
for(inti=1;i<=100;sum+=i++);
以上讲了for语句极尽合并之技巧,以求一个简捷。
反过来,for语句也可以向while或do...while语句一样拆开写:
inti=1;
for(;i<=100;)
{
sum+=i;
i++;
}
看,条件初始化语句被移出for的结构,而条件改变语句则被当成一行普通语句,直接加入到循环体。
而在相应的位置上,只留下分号,用于表示空语句(请注意这一行中有2个分号,分别在i<=100前后):
for(;i<=100;)
如上行所示,for循环结构中的“条件初始”和“条件的改变”表达式都被省略,在这种情况下for和while或do...while循环完全一样。
比如求1~100累加和:
inti=1,sum=0;
for(;i<=100;)
{
sum+=i;
i++;
}
inti=1,sum=0;
while(i<=100)
{
sum+=i;
i++;
}
下面分析几个实例:
(用于分析的实例不提供上机的完整代码,请同学们自行创建空白工程,然后加入需要代码,确保每个实例都可运行,这是初学者逐步熟练的必经之路……信不信由你。
打开CB吧)。
题一:
用for循环在屏幕上逐行输出数字:
1~200。
分析:
这需要一个变量,其值从1变到200,并且每变一次新值,就用cout语句在屏幕上输出其值。
答案:
for(inti=1;i<=200;i++)
cout<
由于循环中执行的动作只有一句,所以我们省略了{}。
题二:
6能被1、2、3、6整除,这些数称为6的因子,请循环列出36的所有因子。
分析:
因子?
忘了吗?
求36的因子,就是求1~36中哪些整数可以整除36。
我们学过 % 操作符,它用于求两数相除的余数。
所以整除不整除,只要看余数是否为0即可。
答案:
for(inti=1;i<=36;i++)
{
if(36%i==0) //余数为0,说明整除
cout<
}
如果运行程序,得到结果应是:
1 2 3 4 6 9 12 18 36
在这道题中,我们也看到了两种流程的结合:
for循环流程和if条件分支流程。
复杂问题的解决,往往就是条件流程和循环流程的种种组合,下面要讲的多层循环也是这些组合中一种。
10.4 多层循环
有些问题需要多层循环嵌套才能解决。
前面可以多次统计的程序,就使用了两层循环。
外层的do...while实现重复统计,层的while循环实现一次统计。
继续分析一些题目:
题三:
输出以下容,要求使用两种方法,第一种方法采用单层循环,第二种方法采用双层循环。
123
456
789
方法一:
分析:
单层循环的思路是:
从1输出到9,并且,每当输出三个数字时,多输出一个换行符。
答案:
for(inti=1;i<=9;i++)
{
cout<
if(i%3==0)//又一次用到“求余”操作。
cout<}
方法二:
分析:
双层循环的思路是:
输出三行,每行输出三个数字。
答案:
for(inti=1;i<=3;i++)
{
for(intj=i;j<=i+3;j++)
{
cout< }
cout<}
代码中,层的for用于输出每一行的数字,而外层的for则在每一行输出完成后,输出一个换行符,用于换行.需要另加注意的是,层循环的条件初始化,和外层循环有关。
即这一句:
intj=i;正是。
每次开始层循环时,j的值都将从当前i的值开始。
这道题似乎让人留恋于用单层循环解决一切,因为看上去用双层循环并不是很直观?
题四:
请用输出以下容:
1
12
123
1234
12345
123456
1234567
12345678
123456789
题目刚出,只见一同学噼噼啪啪开始输入代码,并且很快在屏幕上输出正确的容,他的答案是:
cout<<"1"<cout<<"12"<cout<<"123"<cout<<"1234"<cout<<"12345"<cout<<"123456"<