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第六章循环结构程序设计

许多问题的求解归结为重复执行的操作，比如数值计算中的方程迭代求根，非数值计算

中的对象遍历。重复执行就是循环。重复工作是计算机特别擅长工作之一。

重复执行不是简单地重复，每次重复，操作的数据（状态、条件）都可能发生变化。

重复的动作是受控制的，比如满足一定条件继续做，一直做直到某个条件满足，做多少

次结束。也就是说重复工作需要进行控制-循环控制。C语言提供了三种循环控制语句（不

考虑goto/if构成的循环），构成了三种基本的循环结构：

（1）while语句构成的循环结构(“当型循环”)

（2）do-while语句构成的循环结构(“直到型循环”)

（3）for语句构成的循环结构（“当型循环”）

6、1while语句（当型循环）

while语句的一般形式是：

while(表达式)语句；

或：

循环体

while(表达式)

{循环条件

语句序列；

}

其中：表达式称为“循环条件”，语句称为“循环体”。为便于初学者理解，可以读

做“当条件（循环条件）成立（为真），循环执行语句（循环体）”

执行过程是：

1）先计算while后面的表达式的值，如果其值为“真”则执行循环体，

2）在执行完循环体后，再次计算while后面的表达式的值，如果其值为“真”则继续执行

循环体，如果表达式的值为假，退出此循环结构。

while循环的执行流程：

当表达式为“真”

循环体

假/n/0

表达式

真/y/非0

循环体

使用while语句需要注意以下几点：

（1）while语句的特点是先计算表达式的值，然后根据表达式的值决定是否执行循环体中

的语句。因此，如果表达式的值一开始就为“假”，那么循环体一次也不执行。

（2）当循环体为多个语句组成，必须用{}括起来，形成复合语句。

（3）在循环体中应有使循环趋于结束的语句，以避免“死循环”的发生。

例6-1：利用while语句，编写程序计算1+2+3+…+100。

解：

算法1：直接写出算式

S1:result=1+2+3+4+5+…+100

很简单。但是写都写得累死了。

算法2：

考虑到1+2+3+…+100可以改写为：(((1+2)+3)+…+100)，

S1：p1=1+2

S2:p2=p1+3

S3:p3=p2+4

…

S99:p99=p98+100结果在p100里。

此算法也一样麻烦，要写99步，同时要使用99个变量。本算法同样不适合编程。

但是可以从本算法看出一个规律。即：每一步都是两个数相加，加数总是比上一步加数

增加1后参与本次加法运算，被加数总是上一步加法运算的和。可以考虑用一个变量i存放

加数,一个变量p存放上一步的和。那么每一步都可以写成：p+i,然后让p+i的和存入p，

即：每一步都是p=p+i。也就是说p既代表被加数又代表和。这样可以得到算法3。执行完

步骤S99后，结果在p中。

算法3：

S0:p=0,i=1

S1:p=p+i,i=i+1

S2:p=p+i,i=i+1

S3:p=p+i,i=i+1

…

S99:p=p+i,i=i+1

从算法3表面上看与算法2差不多，同样要写99步。但是从算法3可以看出S1-S99

步骤实际上是一样的，也就是说S1-S99同样的操作重复做了99次。计算机对同样的操作可

以用循环完成，循环是计算机工作的强项（计算机高速度运算）。算法4就是在算法3的基

础上采用循环功能的算法实现。

算法4：

S0:p=0,i=1(循环