第3章循环结构程序设计.docx
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第3章循环结构程序设计
第3章循环结构程序设计
第1节For循环程序实例
【问题描述】
计算一副扑克牌的点数，其中牌A为1点，牌J、Q、K分别为11、12、13点，大、小王不算点。
【问题分析】
根据题意，要计算一副扑克牌的点数，可以先求出一种花色牌的点数和，再乘以4即可。
进一步分析，求一种花色牌的点数和，即是求1~13的连续自然数之和。
我们用S表示所求数的和，用T表示加数，这样可以让T从1变化到13，每次让T不断加入到S中，就可以求出S的值，最后乘以4即可。
【算法设计】
◆自然语言
①置初值，即S=0，T=1；
②使S=S+T，所求出的和仍放入S中；
③使T增加1，即T=T+1；
④如果T小于等于13，转第二步，否则转第五步；
⑤输出计算结果。
◆程序流程图和结构化流程（N-S）图
【程序设计】
[程序清单]
programex3_1;
var
s,t:
integer;
begin
s:
=0;{S置初值为0}
fort:
=1to13do{For循环语句}
s:
=s+t;
writeln（‘total:
’,s*4）;
end.
[运行示例]
total:
364
【知识拓展】
1．在程序处理过程中，经常需要对某一条或一组语句重复执行多次，以最终完成某项任务，这就是循环。
对于重复次数已知，而不依赖循环中语句的结果，常用计数循环（for/to/do语句）。
2．for循环语句格式：
格式一：
for控制变量:
=初值to终值do
循环体语句；
格式二：
for控制变量:
=初值downto终值do
循环体语句；
其中for、to、downto、do为保留字，do后面的语句称为循环体。
其中循环控制变量可以是整型、字符或布尔型，但不能为实型。
一般地，可以是顺序类型数据。
初值、终值表达式通常要与控制变量的类型相同。
在for语句中如果使用的是to,称为递增型计数循环语句，如果使用的是downto，称为递减型计数循环语句。
3．For语句的执行过程：
①先将初值表达式的值计算出来并赋给循环控制变量。
②判断循环控制变量的值是否已“超过”终值（对于递增型循环来说，“超过”是指“大于”；对递减型循环来说，“超过”是指“小于”）。
如已超过，则跳到步骤⑥。
③如果未超过终值，则执行do后面的语句（称为循环体）。
④循环变量递增（或递减）。
⑤返回执行步骤②。
⑥循环结束，执行for循环下面的一个语句
4．使用For语句的的注意事项：
①循环控制变量必须为顺序类型。
例如，可以是整型、字符型、布尔型，不能为实型，如：
fori=3.5to8.5dowrite（i）是错误的。
②循环控制变量的值递增或递减的规律是：
若是递增型循环，则按Succ函数规律变化；若是递减型循环，则按Pred函数规律变化。
例如：
fork:
=’a’to’z’dowrite（k）
将按顺序打印出26个小写英文字母“abcd…z”。
③循环体可以是一条基本语句，也可以是一条复合语句。
例如：
forj:
=1tondo
begin
readln（x）;
wreteln（x+1）
end;
循环语句的范围直到end才结束。
④循环控制变量不得在循环体内再被赋值。
例如：
forx;=1to10do
begin
x:
=2*z+1;
end；
是错误的。
⑤循环控制变量的初值和终值一经确定，循环次数就确定不变了。
循环的次数可用如下公式计算：
0若初值〉终值
递增型循环的循环次数=
Ord（终值）-Ord（初值）+1若初值≤终值
0若初值〈终值
递减型循环的循环次数=
Ord（初值）-（终值）+1若初值≥终值
【同步练习】
1．宰相的麦子：
相传古印度宰相达依尔，是国际象棋的发明者。
有一次，国王因为他的贡献要奖励他，问他想要什么。
达依尔说：
“只要在国际象棋棋盘上（共64格）摆上这么些麦子就行了：
第一格一粒，第二格两粒，……，后面一格的麦子总是前一格麦子数的两倍，摆满整个棋盘，我就感恩不尽了。
”国王一想，这还不容易。
于是令人扛来一袋麦子，可很快用完了，又扛来一袋，很快用完了……国王很奇怪，请你帮国王计算一下，要多少麦子。
（1立方米的麦子约为1.42×108粒）
问题分析：
对于编程类问题的描述，要特别注意正确、全面地理解题意,要学会从描述性语言中抽象出具体的数据，并建立数学模型。
在本题中根据“国际象棋棋盘上共有64格，第一格一粒，第二格两粒，……，后面一格的麦子总是前一格麦子数的两倍”的题意，我们可以建立数学模型：
第一格为20，第二格为21，第三格为22，……第64格为263，设64格中应放麦子数为S，则可用下面的公式表示：
S=20+21+22+23+……+263
1立方米的麦子约为1.42×108粒，那么S粒麦子的体积T为：
T=S/（1.42×108）立方米。
这样我们将问题转化为一般数学模型，再根据数学模型写出算法设计，再写出具体程序就水道渠成。
[程序清单]
programp3_1_2（input,output）;
var
n,s,t:
integer
begin
s:
=0;
forn:
=0to63do
s:
=s+2^n;
t:
=s/（1.42*10^8）
writeln（‘s=’,s,）
writeln（‘t=’,t）;
end.
[运行示例]
S=1.84467441E+19
T=1.29906648E+11
2．阅读下面的程序，说明该程序的作用。
[程序清单]
programp3_1_3（input,output）;
vara,b,c:
integer{此处integer表示整型数据}
beging
writeln（´请任意输入一个数：
´）;
readln（b）;
forc:
=1to5do
begin
read（a）;
ifa>bthenb:
=a;
end;
writeln（‘最后的值是：
‘´，b:
5）;
end.
[运行示例]
请任意输入一个数：
6↙
4↙7↙13↙8↙11↙
最后的值是：
13
第2节当循环程序实例
【问题描述】
农场主的预算报告
放暑假学校组织夏令营来到一个农场，农场主热情的接待了他们。
在参观时，同学们发现在农场的左上角圈出了一块地方，这儿阳光充足，通风也不错，但却什么也没有，觉得很奇怪。
农场主告诉大家因为农场四周由许多小朋友因没钱交学费而缀学，所以决定引进品种不错的雌雄一对小白兔，在这饲养。
小白兔需经过一个月才能长大，长大后每个月都生雌雄一对小白兔。
想等小白兔繁殖到1000对的时候，在分发给周围贫困的人，希望能帮助他们重新进入课堂。
现正在写一份预算报告，其中预计所需时间却却没算出来。
同学们现在就让我们来帮助这位好心的农场主算出时间。
【问题分析】
这问题从表面来看好象没有什么规律，不妨设计一张表格来推算一下。
月份
1
2
3
4
5
6
……
兔子数（对）
1
2
4
8
16
32
……
因为第一个月小白兔没长大，所以兔子数是1对。
到了第二个月小白兔长大了，生了一对小白兔，兔子数是2对。
第三个月小白兔也长大了，大白兔是2对，它们都生了一对小白兔，兔子数是4对……。
依此类推，发现除了第一个月，其它都是：
前一个月的兔子数×2=本月兔子数。
我们发现这又是一个循环,直到兔子数为1000对的时候结束。
可是用for语句显然不行，因为我们不知道循环的次数。
下面我们用当型循环（while/do语句）来编写程序。
农场主的预算可以描述如下:
月份:
=1;
兔子数:
=1;{预定义第一个月的兔子数是1对}
while兔子数<1000do{当兔子数小于1000对时进入循环}
begin
月份:
=月份+1;
兔子数:
=兔子数*2;
end;
【程序设计】
[程序清单]
programp4-1（input,output）;
var
month,rabbit:
integer;
begin
month:
=1;
rabbit:
=1;
whilerabbit<1000do
begin
month:
=month+1;
rabbit:
=rabit*2;
end;
writeln（‘Themonthsis:
’,month）;
end.
【知识拓展】
1．while循环语句
当型循环（while语句）是这样描述循环的：
当指定条件成立时，重复执行指定的语句。
格式：
while布尔表达式do语句；
例如：
k:
=10;
WHILEk>0DO
BEGIN
Writeln（k）;
k:
=k-1
END;
其中
（1）WHIlE和DO是PASCAL保留关键字，是WHILE循环语句的组成部分。
（2）保留关键字DO后面的“语法”只能是一条语句，称为“循环体”；如果循环体中需要包含多个语句则应该如上例所示，采用一条复合语句。
2．WHILE循环的执行功能
当执行到WHILE语句时
（1）求出布尔表达式的值
（2）若布尔表达式的值为真，则执行循环体内的语句；若为“假”，执行步骤4
（3）重复步骤1和2
（4）循环结束，执行循环后面的语句。
。
3．本例While循环的结构化流程图如下：
While布尔表达式
循环体语句
【同步练习】
1．周末小明遇到一个有趣的题目:
找出四位整数abcd中满足下述关系的数：
（ab+cd）（ab+cd）=abcd
请你帮小明编写一个程序，找出满足条件的所有的数。
问题分析：
这道题属于搜索问题，因为是四位整数，不难看出范围是从1000～9999，所求的数究竟在哪里，无法确定，只有在这个范围内从小到大一个一个进行搜索，对每一个数看它的高两位数与低两位数和的平方是否与该数相等。
ab和cd两个数可以在abcd中将高两位与低两位分离开来。
我们可以这样考虑，将abcd整除100，可得到高两位ab。
如：
abcd=1234，1234div100=12。
有了ab，也就可用下面的式子把低两位cd分离出来：
abcd－ab×100=abcd－ab00=cd
如：
1234－12×100=1234－1200=34
同学们仔细想想，在求解的过程中，条件都是一样的，只是abcd这个数不同。
实际上是在反复做同一个步骤。
下面我们用当型循环来解这道题。
[程序清单]
Programxuhuan（input,output）;
Vari,m,n,k:
integer;
Begin
I:
=1000；{给I赋值，即abcd假设一个数；}
WhileI<=9999do{判断I（即abcd）的值是否超出范围，；如果超过则不执行循环
Begin体中的语句，结束循环；}
M:
=Idiv100;{分离出ab和cd两个数，如果符合条件，就写出来；}
N:
=I-m*100;
K:
=（m+n）*（m+n）;
Ifk=Ithen
Writeln（‘符合条件的四位整数是：
’，I）;
I:
=I+1{I的值加1；}
End;
End.
[运行示例]
符合条件的四位整数
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