第6章 循环结构程序设计
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第6章程序设计基本结构著名计算机科学家Niklaus Wirth提出程序定义的著名公式:程序=数据结构+算法。
数据结构表示数据之间的关系,算法指明了对数据处理的步骤和方法。
在C语言程序设计中,数据类型描述数据结构,语句描述算法,程序由一系列语句组成。
也就是说,程序是一组能够完成特定任务的指令序列,按照特定的逻辑关系以一定的结构组织在一起,并以文件的形式存储在计算机的外部设备上。
程序设计是根据特定的问题,使用某种程序设计语言编写程序,让计算机自动执行。
程序设计包括结构化程序设计和面向对象程序设计。
结构化程序设计是传统的程序设计方法,通过自顶向下、逐步细化的模块化编程方式进行编程,层次清晰;面向对象程序设计通过编程语言提供的辅助工具设计用户界面,自动生成应用程序,用户只需编写少量的过程代码,通过事件驱动方式运行程序。
C语言是结构化的程序设计语言,本章将采用Visual C++作为编程环境,详细介绍结构化程序设计的基本结构和使用C语言进行结构化程序设计的基本方法。
6.1 概述按照结构化程序设计的观点,任何算法功能都可以通过程序模块组成的三种基本程序结构即顺序结构、选择结构(又称分支结构)和循环结构来组合实现。
结构化程序设计的基本思想是采用“自顶向下,逐步求精”的程序设计方法和“单入口单出口”的控制结构。
“自顶向下、逐步求精”的程序设计方法从问题本身开始,经过逐步细化,将解决问题的步骤分解为由基本程序结构模块组成的结构化程序框图;“单入口单出口”的思想认为一个复杂的程序,如果它仅是由顺序结构、选择结构和循环结构三种基本程序结构通过组合、嵌套构成,那么这个新构造的程序一定是一个单入口单出口的程序。
6.1.1 三种基本结构的流程图表示1.顺序结构顺序结构是最简单最基本的程序控制结构,程序中的的语句将自顶向下逐条执行,即按语句的排列顺序从第一条顺序执行到最后一条,如果要执行第n条语句,必须首先执行第n-1条语句,且每个语句只执行一遍,无需专门的控制语句实现。
《C语言程序设计能力教程(第二版)》课后作业及实训题参考答案第1章进入C语言程序世界二、1. I love China!printf("we are students.\n")2. 6项目实训题参考答案1.编写一个C程序,输出以下信息:* * * * * * * * * * * * * * * * * * * *I am a student!* * * * * * * * * * * * * * * * * * * *main(){ printf("********************\n");printf(" I am a student!\n ");printf("********************\n");}2.已知立方体的长、宽、高分别是10cm、20cm、15cm,编写程序,求立方体体积。
解:main(){int a,b,c,v;a=10;b=20;c=15;v=a*b*c;printf("v=%d",v);}本程序运行结果为:v=3000第2章编制C程序的基础知识一选择题C B A B A C C二操作题,2,-8,23.000000,2.500000,-8.0000002. ABC DEFGHwhy is 21+35 equal 523.3 14 32 31 24. aa bb cc abcA N项目实训题1.定义一个符号常量M为5和一个变量n值为2,把它们的乘积输出。
#define M 5main(){ int n,c;n=2; c=M*n;printf("%d\n",c); }2.编程求下面算术表达式的值。
(1)x+a%3*(int)(x+y)%2/4,设x=2.5,a=7,y=4.7;(2)(float)(a+b)/2+(int)x%(int)y,设a=2,b=3,x=3.5,y=2.5。
第六章习题(1)复习题1、简述自然语言与形式语言的概念以及区别、汇编语言与机器语言的概念及区别。
自然语言是某一社会发展中形成的一种民族语言,而形式语言是进行形式化工作的元语言,它是以数学和数理逻辑为基础的科学语言。
用机器指令形式编写的程序称为机器语言,用带符号或助记符的指令和地址代替二进制代码成为语言进化的目标。
这些使用助记符语言的语言后来就被称之为汇编语言。
(P135P136)2、什么是高级程序设计语言?它有什么特点?高级语言是汇编语言的一种抽象。
高级语言的设计目标就是使程序员摆脱汇编语言细节的繁琐。
高级语言同汇编语言都有一个共性,那就是:它们必须被转化为机器语言,这个转化的过程称为解释或编译。
(1)高级语言接近算法语言,易学、易掌握;(2)高级语言设计出来的程序可读性好,可维护性强,可靠性高;(3)高级语言与具体的计算机硬件关系不大,其程序可移植性好,重用率高;(4)高级语言自动化程度高,开发周期短,利于提高程序的质量。
(P138)3、列举程序设计语言的几种范型。
程序语言大致分为命令式程序设计语言、面向对象的程序设计语言、函数式程序设计语言和逻辑型程序设计语言等范型。
(P138-140)4、简述语言虚拟机。
提示:语言虚拟机是某种语言的解释器。
语言虚拟机是建立在硬件和操作系统之上,针对不同的硬件和操作系统有不同的虚拟机,通过语言虚拟机屏蔽掉硬件的差异。
这样使得硬件系统能够支持这种语言编写的程序的有效执行。
目前最流行的语言虚拟机是Java虚拟机。
(P147)5、计算机执行用高级语言编写的程序有哪些途径?它们之间的主要区别是什么?提示:主要有编译、解释等方式,也有两种方式的混合使用的形式。
编译是使用编译器将高级语言编写的源程序转换成计算机可以执行的机器语言可执行程序,也可以理解为用编译器产生可执行程序的动作。
编译方式是一次编译,然后执行程序可以反复多次执行。
解释是另一种将高级语言转换为可执行程序的方式。
第6章循环结构程序设计1.以下叙述正确的是()A、do-while语句构成的循环不能用其它语句构成的循环代替。
B、d o-while语句构成的循环只能用break语句退出。
C、用do-while语句构成的循环,在while后的表达式为非零时结束循环。
D、用do-while语句构成的循环,在while后的表达式为零时结束循环。
答案:D2.以下程序的输出结果是( )A、10,1 9,2B、9,8 7,6C、10,9 9,0D、10,10 9,1main( ){int x=10,y=10,i;for(i=0;x>8;y=++i)printf("%d,%d",x--,y);}答案:D注解:循环执行2次,由x控制循环的执行次数;输出值为两次循环过程中x每次的自减值和y在for语句的第三个表达式中得到的i自增变化后的值。
3.以下程序的输出结果是( )A、2 0B、3 1C、3 2 1D、2 1 0main( ){ int n=4;while(n--) printf("%d ",--n);}答案:A4.以下程序的输出结果是( )A、#*#*#B、#####C、*****D、*#*#*main( ){ int i;for(i=1;i<6;i++){ if(i%2) {printf("#");continue;}printf("*");}printf("\n");}答案:A注解:循环控制变量i的值从1变化到5,i为1、3、5时,i%2为1,if语句的条件为真,则执行if后的子句,输出#,然后执行continue语句,终止本次循环的执行,进入下一轮循环,i为2、4时,i%2为0,if语句的条件为假,则if后的子句并不执行,直接输出*,所以最后的输出为#*#*#。
5.以下程序的输出结果是( )A、编译不通过,无输出B、acegC、acegiD、abcdefghimain( ){ int i;for(i='A';i<'I';i++,i++) printf("%c",i+32);printf(" \n");}答案:B注解:循环控制变量i的取值为A、C、E、G,将它们转化为小写字母的格式输出。
6-1.比较while语句、do–while语句和for语句的异同。
答:(1)while语句、do-while语句用于条件循环,for语句用于计数循环。
(2)while语句、for语句是先判断循环条件,后执行循环体,如果循环条件一开始就不成立,则循环体一次也不被执行;而do-while语句是是先执行循环体,后判断循环条件,所以循环体至少被执行一次。
(3)知道循环的次数可选用for语句实现循环,不知道循环的次数可选用while语句或do-while语句实现循环.(4)一般而言,三种循环语句可等价实现.6-2 仔细阅读下面的程序,指出程序的运行结果.#include<stdio.h>void main(){ int i;for(i=0;++i;i<5){ if(i==3){printf("%d\n",++i);break;}printf("%d\n",++i);}}答:24思考:语句“for(“i=0;++i;i<5”)在编译时为何会给出语法警告错误?当将其改为“for(i=0;i<5;++i)”时,运行结果又将如何?6-3 仔细阅读下面的语的程序,指出程序的运行结果。
#include"stdio.h"void main(){ int i, a=0;for(i=1;i<=5;i++){do{i++;a++;} while(i<3);}i++;printf("a=%d,i=%d",a,i);}答:a=3,i=7思考:在for循环中嵌套着do-while循环,那么do-while循环中对i的修改会对for循环产生影响吗?6-4编写程序,用1000个单词”computer”填充屏幕,每行60个 .解:#include<stdio.h>void main(){ int i;for(i=1;i<=1000;i++){ printf("computer.");if(i%60==0)printf("\n");}}思考:在for循环中,”if(i%60==0)printf(“\n”);”语句的作用是什么?没有此语句将会是什么状况?6-5输入一行字符(以$结束),统计其中的数字字符、空格字符出现的次数。
高级语言程序设计习题版带答案第1章C语言概述习题1. 单项选择题(1) C 语言是在 B 语言的基础上产生的。
A. AB. BC. DD. E(2) 在C 语言中,每个语句必须以 D 结束。
A. 回车符B. 冒号C. 逗号D. 分号(3) 标识符和关键字间,要用 C 隔开。
A. 回车符B. 冒号C. 空格D. 分号(4) 用C 语言编写的源文件经过编译,若没有产生编译错误,则系统将( B )。
A. 生成可执行目标文件B. 生成目标文件C. 输出运行结果D.自动保存源文件(5) 下列说法中正确的是( B )。
A. 由于C 源程序是高级语言程序,因此一定要在TC 软件中输入B. 由C 源程序是字符流组成,因此可以作为文本文件在任何文本编辑的软件中输入C. 由于C 程序是高级语言程序,因此输入后即可执行D. 由于C 程序是高级语言程序,因此它由命令组成(6) 下列说法中正确的是( A )。
A. C 语言程序由主函数和0 个或多个函数组成B. C 语言程序由主程序和子程序组成C. C 语言程序由子程序组成D. C 语言程序由过程组成(7) 下列说法中错误的是( D )。
A. 主函数可以分为两个部分:主函数说明部分和主函数体B. 主函数可以调用任何非主函数的其他函数C. 任何非主函数可以调用其他任何非主函数D. 程序可以从任何非主函数开始执行2. 填空题(1) C 语言只有32 个关键字和9 种控制语句。
(2) C 语言是一种“中级语言”,既具有高级语言的特点又具有低级语言的特点;既适合于开发系统软件又适合于编写应用程序。
(3) 每个源程序有且只有一个主函数,系统总是从该函数开始执行C语言程序。
(4) 在C 语言程序中允许出现的字符集是ASCII码字符集。
(5) C 语言的程序中有特殊含义的英语单词称为保留字。
(6) C 语言标识符的长度是前8 位有效。
(7) C 语言中,标识符的定义规则是以字母或下划线为开头。
第6章循环控制本章要求:1、初步熟悉用计算机解决问题的思路。
2、掌握while、do-while、for语句的特点和使用方法。
3、掌握break、continue语句的用法。
4、熟悉一些常见问题的算法及其C语言实现。
§6.1 概述循环:反复执行称为“循环体”的程序段。
循环控制常用于数学迭代、对象遍历等问题的求解,几乎所有实用程序都包含循环。
特别是在现代多媒体处理程序(图像、声音、通讯)中,循环更是必不可少。
Intel公司为了加快循环程序的执行,在CPU硬件中加入多媒体扩展指令MMX(Multi-Media-eXtension );AMD在CPU中加入3D Now!指令。
循环结构是结构化程序三种基本结构之一。
(顺序结构、分支结构)。
根据开始循环的初始条件和结束循环的条件不同,C语言中用如下语句实现循环1、用goto语句和if语句构成循环。
2、用while语句。
3、用do-while语句。
4、用for语句。
§6.2 goto语句一般形式:goto 语句标号作用:无条件转向“语句标号”处执行。
“语句标号”是一个标识符,它表示程序指令的地址。
goto语句不符合结构化程序设计准则,因为无条件转向使程序结构无规律、可读性差。
一般应避免使用goto语句,但如果能大大提高程序的执行效率,也可以使用。
[例6.1] 用if语句和goto语句构成循环,求。
main(){int i,sum=0;i = 1;loop:if (i <= 100){ sum = sum + i;i++;goto loop;}printf("%d",sum);}§6.3 while语句一般形式:while(表达式) 语句作用:实现“当型”循环。
当“表达式”非0(真)时,执行“语句”。
“语句”是被循环执行的程序,称为“循环体”。
特点:先判“表达式(条件)”。
[例6.2]main(){int i,sum=0;i = 1;whie (i <= 100){sum = sum + i;i++;}printf("%d",sum);}注意:1、注意给出循环的初始条件,如本例中“sum=0、i=1”。