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浅谈C语言中循环结构程序设计

来源:用户上传      作者:高茂婵 吕雪 彭星星 孙新杰

  摘要:现在人们对计算机中的算法的要求越来越高,顺序结构已经满足不了人们的需求,我们需要探索更高层次的操作算法。在程序设计中,我们操作的时候经常遇到需要重复执行的情况,而循环结构就恰恰满足了这个要求。在程序设计中,循环结构是算法中必不可少的部分。在我们使用编程时一定要明确什么操作下需要反复执行,操作在什么情况下重复执行等等问题,它们分别对应循环体和循环条件。知道这些问题后就能用c语言中的循环语句(for,while和do-while)来实现循环操作。
  关键词:c语言;循环结构;程序设计;学习者
  中图分类号:TP311 文献标识码:A
  文章编号:1009-3044(2020)06-0058-03
  1循环结构中的三中循环语句
  1.1while循环语句
  从上面的while循环语句的代码和流程图实例可以明显看出,在执行循环操作之前,我们要先给i赋一个初始值4,并且其值是满足绝对值小于等于20的,我们的目的是为了让它的初始值的循环条件一定为真,保证循环能顺利执行。其次while要进行判断i是否满足循环条件,因为只有i<=20时才能执行循环操作。在后面的循环操作中,每执行一次都会重新计算i的值,这将意味着什么时候结束循环。从流程图中可直观看出当i的值小于等于20时为”真”,程序一直循环执行,直到i的值大于20时变为”假”,循环就会中止执行并输出结果Sum。由上可总结得出在while循环语句中,只有条件为”真”时,我们才能执行循环;当条件变为”假”时就会跳出循环然后输出结果。从上面例题中也能看出while语句的构成非常简单,它只含有一个循环条件,即i<=20,同样也只含有一个循环体,即Sum=sum+3.0/i。通常,while循环语句用在没有直接给出循环的次数,而是由某一个值来控制循环这种情况。在本例题中,我们没有指定的循环次数,若指定了循环次数的话,最好就采用for循环语句,这样会更清晰,更容易理解。我们还要特别注意一点:在使用while的循环语句时一定要包括能最后判断出while循环语句条件的真假性的操作过程。
  从上面的do-while循环语句的代码和流程图实例可以明显看出,在执行循环操作之前,我们要先给k赋一个初始值1,sum的初始值为0。do-while循环语句与while循环语句有所不同,while语句是循环前判断循环条件,只有条件满足的时候才能执行循环,如果条件从起初就不满足的话,循环是一次都不可能执行的。然而do-while从一开始进入循环时,首先执行循环体语句,即sum+=k;k+=2;然后在判断循环条件,即k<=10的值小于等于10时为”真”,程序继续执行循环,直到k的值大于10为”假”,循环就会中止并输出sum。由上可总结得出在do-while环语句中,只有条件为”真”时,我们才能执行循环;当条件变为”假”时就会跳出循环,然后输出结果。从上面例题中也能看出do-while语句的构成非常简单,它只含有一个循环条件,即k<=10同样也只含有一个循环体语句,即例题中的sum+=k;k+=2。最重要也是同学们最容易出错的一点就是do-while循环语句中一定要包括能最后判断出do-while循环语句条件的真假性的操作过程。
  1.3for循环语句
  1.3.1我们仍然用一个来解释for循环的含义
  在上面例题中。我们使用的是for循环语句,循环的次数是由输入的b来决定,但是在上面例题for循环中,b的值在执行循环之前就已经确定了值。在此循环中,因为sum=sum+a是在原来的累加和sum的基础上一步步地来累加a得到值的,所以为了确定sum能在0的基础上累加,我们一开始就必须把sum的值设置为0。首先,我们需要分别给循环变量a和sum赋一个初始值,即a=1,sum=0,其实这就是我们所说的初始化。其次,当for循环语句在执行第一个表式(a=1)之后就开始对循环条件(a<=b)进行判断,如果条件满足时就开始执行循环。当a的值小于等于b时为”真”,程序继续执行循环,直到k的值大于b时为”假”。循环就会中止并输出sum。还有在循环体语句Sum=sum+a中,我相信所有人能明显看出它是一条完整的复合语句,其实它也可以是空句,就像懒鬼一样什么都不用做。在上面的例题中,我们如果想要改变for循环语句中循环条件的真假性,只需要改变循环变量的值,即改变a++的值就可以,但是如果缺少了a++,那么a的值就一直不会改变,而我们的循环条件a<=b也会一直为”真”,这就会造成死循环,也就是循环会一直无法结束。最后也要注意三点:1.初始值(a=1)只执行一次,那就是在进入循环之前,而其他部分将会重复执行;2.在for循环语句中,有三个表达式(a=1;a<=b;a++),需用两个分号隔开,还有学者们超级容易犯的一個错误就是在for的后面加上分号,一定要切记for的后面是没有分号的,还有我们写程序的时候也不要随便在for循环语句中随便添加分号。这些小细节往往是学者们最容易被忽略的;3.在for循环语句中,如果含有多条循环体语句的话,一定要记得用大括号括起来,把它们改变成一条复合语句,这是我经常犯的错特别提醒。
  1.3.2 break语句和continue语句
  在for循环语句中,break语句和continue语句也是特别重要的,经常出现在我们的高级程序设计中。
  现在我们先来谈谈break语句,在for循环语句中,如果循环条件为”真”时,它就会一直执行循环,只有循环条件为”假”时才会跳出循环。那如果我们想要在执行循环的时候跳出循环,不让它再继续执行下去的话,我们该怎么办呢?这个时候我们就要用到break语句了。break语句具有强行中止循环的作用,只要使用了break语句,循环操作就会提前停止,就不会再继续执行排在break后面的其他语句了。这其实就是我们生活中的普遍存在的现。比如,当一个小孩正在打游戏,父母叫他不要打,他不听继续打时,父母就会采取一定的措施强制他停止,这个措施对应的就是我们所说的break语句。Break语句基本都是和if语句搭配使用的,目的是为了设置一定的条件来满足break语句跳出循环;不然的话,如果break是没有条件执行的,则程序将永远不会执行break语句后面多的其他语句。Break语句除了可以强行中止循环之外,它还可以作用在switch语句里面。   对于continue语句来说,它的作用是结束正在执行的本次循环,接着执行下一次循环。比如:for(a=l;a<5;a++)if(a==3)continue;当这个循环结束的时候,a=6,尽管在a=3的时候操作了continue,也不会影响循环的所有执行。
  2循环结构中的程序设计
  在程序的设计当中,我们如果需要进行重复执行某些操作,那么就要用上循环结构,学习者要注意区分循环结构和分支结构,虽然这两种结构都会用到条件判断,但判断以后的形式完全不同,分支结构中的语句它只执行操作一次,但循环结构中的语句,可以进行重复多次。
  我们学习循环程序的实现要点有两条分别是:
  1)要归纳出哪些操作需要反复执行循环体一循环体。
  2)这些操作在什么情况下进行重复执行一循环控制的条件。
  只要确定了循环体和循环的条件,那么循环结构差不多就确定了,再选择C语言给我学习提供的三中循环语句(for,whie,do-while)来实现循环。
  如果在执行的过程中遇到了循环问题,我们如何去选择哪一种语句呢?一般情况下,它们都是通用的,但用的时候它们各有自己的特色和差别。
  一般说,操作定了循环次数,那么我们首选for语句,它看起来是最清晰的,循环的4个组成部分了就一目了然;没有明确次数的话,那就需要通过其他的条件来控制循环。
  3学生如何熟练应用掌握循环结构
  对于我们计算机专业的学生,C语言中学习循环结构是非常重要的,这对我们进行编程和处理问题有很大的用处,作为一个编程人员,循环结构的使用也是必须了解掌握。
  1)课前预习
  利用书本,资料、线上学习视频先预习知识点,把不理解的记下,课堂中带着问题去学习。
  2)课堂中练习
  认真听课,解决课前预习的问题,在老师讲课的同时,要了解所学课程,教师的代码要理解每个代码的含义,也可以写出程序的知识。操作过程中所遇到的问题困难及時向老师求教。
  3)课后总结复习
  预习和课堂中学习是不够的,我们课后还有不断的理解总结所学的知识,反复操作,到达熟练使用,并迁移知识的应用。
  4结束语
  循环结构语句中有while语句、for语句、do-while这三种语句。使用循环语句前应先判断条件for、while语句。进入循环必须要满足条件。先执行循环体然后要判断循环条件的是do-while语句。通过学习循环结构的过程中,会遇到许多困难和问题,比如程序运行错误、语义不通。对于C语言的学习有了逐步了解,所以学习中要更加努力,才能更好地掌握这门语言!
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