第六章循环控制
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现代基础医学概论第六章:循环系统循环系统是人体的重要组成部分之一,它由心脏、血管等多个器官组成,通过输送血液来维持人体的各项生命活动。
本章将从心血管系统、循环分布、心肌的构成与代谢、心脏的结构和功能、循环的调节以及体液平衡等方面对循环系统进行系统介绍。
心血管系统心血管系统主要由心脏和血管组成,它们共同构成了一个循环系统。
心脏是循环系统的核心,血管则是心脏通过血液输送养分和氧气、排出代谢废物的通道。
血管分为动脉、静脉和毛细血管三种类型,其中动脉和静脉是较大的管道,毛细血管则是更细小的管道,它们通过心脏不断地分支延伸,将血液输送到全身各个组织和器官中。
循环分布血液在循环系统中的分布情况是有规律的,其中大循环和小循环是最基本的分布方式。
大循环从左心室开始,将富含氧气的血液输送到全身细胞中,经过各个器官和组织的代谢后,血液中的氧气得到消耗,并被二氧化碳所代替,此时的血液通过小循环重新回到右心房,再经由右心室输送到肺部进行气体交换。
这样一来,整个循环系统便完成了一次大循环和小循环过程。
心肌的构成与代谢心脏是循环系统的核心器官,由心肌组织构成。
心肌组织与骨骼肌组织不同,具有自主节律性和自主收缩能力。
它们使用的代谢方式也不同,心肌组织使用葡萄糖作为主要能量源,同时需要大量的氧气和营养物质来维持自身代谢的正常进行。
心脏的结构和功能心脏分为左心房、左心室、右心房和右心室四个部分,它们通过瓣膜和血管相衔接,并通过收缩与舒张的运动方式来将血液推送到全身。
心脏的收缩和舒张是通过心脏内部的传导系统来控制的,其中心房和心室之间的传导系统是非常关键的。
心脏的工作状态受到多种机制的调节,如自主神经系统、内分泌系统和心脏外在神经系统等。
循环的调节循环系统中的血压和血液容量是循环调节的重要参数。
血压是由心脏的收缩、血管的阻力调节和体位改变等因素综合决定的,而血液容量则是由体内液体的平衡和荷尔蒙等因素综合调节的。
调节循环系统的主要机制包括神经调节、荷尔蒙调节和局部调节等。
第六章循环控制一单项选择题1.下面程序段的运行结果是()。
int n=0;while(n++<=2);printf(“%d”,n);A) 2 B) 3 C) 4 D) 有语法错2.设有程序段:t=0;while(printf(“*”)){t++;if(t<3) break;}下面描述正确的是()。
A) 其中循环控制表达式与0等价B) 其中循环控制表达式与'0'等价C) 其中循环控制表达式是不合法的D) 以上说法都不对3.下面程序的功能是将从键盘输入的一对数,由小到大排序输出,当输入一对相等数时结束循环,请选择填空()。
#include <stdio.h>main(){int a,b,t;scanf(“%d%d”,&a,&b);while( ___________ ){if(a>b){t=a;a=b;b=t;}printf(“%d,%d\n”,a,b);scanf("%d%d",&a,&b);}}A) !a=b B) a!=b C) a==b D) a=b5.对以下程序段描述正确的是()。
x=-1;do{x=x*x;}while(!x);A) 是死循环B) 循环执行二次C) 循环执行一次D) 有语法错误10.若i为整型变量,则以下循环执行次数是()。
for(i=2;i==0;) printf(“%d”,i--);A) 无限次B) 0次C) 1次D) 2次11.以下不是无限循环的语句为()。
A) for(y=0,x=1;x>++y;x=i++) i=x;B) for(;;x++=i);C) while(1){x++;}D) for(i=10;;i--) sum+=i;13.执行语句for(i=1;i++<4;) ;后变量i的值是()。
A) 3 B) 4 C) 5 D) 不定14.有一堆零件(100到200之间),如果分成4个零件一组的若干组,则多2个零件;若分成7个零件一组,则多3个零件;若分成9个零件一组,则多5个零件。
第六章循环控制通过本章实验作业应达目标1.熟悉while、for、do_while、break、continue语句的作用与使用规范。
2.学习并掌握利用while语句、for语句、do_while语句实现循环结构。
3.掌握循环结构和选择结构之间嵌套、多重循环间嵌套的设计方法。
4.进行算法设计训练,能综合所学控制结构语句解决一般问题。
本章必须上交作业程序6_1.c、6_2.c、6_5.c、6_6.c、6_8.c上传至211.64.135.121/casp。
本章开始,上机实验项目量加大,希望同学们多多自行上机。
本章实验项目有余力都可以做一下并上交。
循环程序设计计算机解决问题都是按指定的顺序执行一系列的动作。
按照特定的顺序执行相应的动作来求解问题的过程称为算法。
程序中的语句是算法的体现,而算法要解决的是“做什么”和“怎么做”的问题。
计算机程序中指定语句的执行顺序称为“程序控制”。
结构化的程序控制包含三种基本结构:顺序结构,选择结构和循环结构。
1. 循环设计循环是在循环条件为真时反复执行的一组计算机指令,是计算机解题的一个重要结构。
循环控制有两种基本方法:计数法和标志法。
1)计数器控制的循环事先准确地知道循环次数,因此设计一个循环控制变量,由变量值来控制循环次数。
每循环一次,循环变量的值会递增(增值通常为1或-1),当其值达到终值时结束循环。
教材例6.2、6.3、6.7都是典型的计数器控制的固定次数次数循环。
2)标志控制的循环事先不知道准确的循环次数,由某一目标值标记循环的结束。
如,教材例6.6中以|t|的值达到标记下限值1e-6作为循环的结束。
循环设计时要注意合理设计循环条件,使得循环不会成为死循环。
2. 算法程序设计的首要工作是算法设计,离开了算法也就没有了程序。
算法,是指完成某一项工作而采取的方法和步骤,具体到程序设计,是对解题过程的准确而完整的描述,并用一种程序设计语言的来实现。
循环主要用来解决程序设计中两类基本的算法:穷举和迭代。
1)穷举穷举的基本思想是对问题的所有可能状态一一测试,直到找到解或将全部可能状态都测试过为止。
穷举是一种重复型算法,其核心是设计循环,在循环体中依次测试。
例:输入两个正整数x和y,求其最大公约数。
m a in(){i nt x,y,i,f la g;p r in t f("P l ea se in pu t t wo nu m be rs:");sc a nf("%d%d",&x,&y);fo r(i=x<y?x:y;i>=1;i--) /* 使用i进行穷举*/i f(x%i==0&&y%i==0) b re ak; /* 条件满足,就结束循环*/p r in t f("g r ea te s t co m mo n d iv i so r=%d\n",i);}两个数中的小者到2之间任何一个数都有可能是公约数,因此用变量i从大到小一一穷举,直到找到为止。
若两数互质,当i==1时也能使条件满足。
2)迭代按照特定规律和方法,不断用新值取代变量的旧值,或由旧值递推出变量新值,直至问题解决为止,这种解决问题的方法为迭代。
迭代的关键因素是:迭代初值、迭代公式和迭代次数(精度要求)。
例:使用辗转相除法求两数的最大公约数。
辗转相除法:如果x除以y的余数为0,则除数y就是最大公约数,或余数不为0,则被除数x被除数y取代,除数y被余数取代,再用新的x除以新的y,判断余数是否为0,如果不为0,则重复此迭代过程,直至余数为0,此时的除数y即为最大公约数。
m a in(){i nt x,y,t em p;pr i nt f("Pl ea s e in p ut t w o nu m be rs:");sc a nf("%d%d",&x,&y);te m p=x%y;wh i le(t e mp!=0) /* 辗转相除,直到temp为0 */{x=y; /*迭代*/y=t em p; /*迭代*/te m p=x%y;}pr i nt f("gr ea t es t c om mo n d i vi so r=%d\n",y);}运行时输入:66 121输出:greatest common divisor=11 各值的变化如下:x y temp=x%y66 121 66121 66 1166 11 0实验一固定次数的循环设计【实验目的】学习设计固定次数的循环。
【实验内容】编写程序,计算x的y次方。
这里x为double型,y为int型。
x、y通过键盘输入,要考虑y为负数的情况。
例:当输入2.5 3时,输出15.625000;当输入2.5 -3时则输出0.064000。
程序以6_1.c命名并上交。
输入输出屏幕示例【指导】本实验中,假设y为正数时,可定义结果变量sum,想办法使su m*=x语句执行y次。
对固定次数的循环,通常方法是设计一个循环变量i,让其在初值与终值之间变化控制控制循环次数,循环条件通常是:i≤终值。
如:f o r(i=初值;i≤终值;i++)循环体语句;实验二整数按位折分求和【实验目的】学习设计与控制循环,并熟练%(求余)运算。
【实验内容】输入一个不大于2×109(用long型数据)的正整数x,求这个数每位数字之和。
例如,若输入33456781,输出37。
程序以6_2.c命名并上交。
【提示】设计循环,每次求出x的个位数(使用求余运算)并累加到和值变量中,再迭代操作,改变x的值,使原来的十位变个位。
【讨论与思考】long型数据的最大值是2147483647,受变量类型限制,本程序只能接收不大于2×109的正整数。
如果进行扩充,要求能接收并计算一个30位整数的各位之和,那么数据类型应如何设置,程序应该如何编写?实验三输出九九乘法表【实验目的】学习多重循环的嵌套。
【实验内容】下面程序输出九九乘法表如下图。
请完善程序并以6_3.c命名。
#i nc l ud e<s td io.h>v o id ma in(){i nt i,j;cl r sc r();fo r(_________________________){f or(_________________________ )p r in t f("%d*%d=%-2d ",i,j,i*j);_______________________;}}实验四打印数字塔图形【实验目的】学习使用循环语句构成的多重循环嵌套。
【实验内容】编写程序,使用循环输出如下图所示的数字塔图形。
程序以6_4.c命名。
【提示】此图形上下对称,可将程序分为上下两部分实现。
上半部输出9行,下半部输出8行。
每一行包含三部分内容:开始的空格、中间的数字及最后的换行符。
需要考虑的是字符个数与行号的关系。
下面程序用于输出如下*字符塔,供本题参考。
#i nc l ud e<s td io.h>v o id ma in(){i nt i,j;cl r sc r(); /* 清屏 */fo r(i=1;i<=9;i++)/* 行循环 */{f or(j=1;j<=9-i;j++) /* 输出行左空格*/p r in t f(" ");fo r(j=1;j<=2*i-1;j++) /* 输出若干* 字符 */p r in t f("%c",'*');pr i nt f("\n"); /* 换行 */}}实验五寻找素数【实验目的】领会并牢固掌握素数算法,深入循环结构设计。
【实验内容】从键盘输入一个大于3的正整数,输出距离该数最近的素数。
根据输入的数不同,此问题可能有一个答案(或者比输入的数大或者比输入的数小),也可能需要输出两个值(一个比输入的数大,一个比输入的数小,两个距离输入的数一样近)。
程序以6_5.c命名并上交。
实验六不等式求解【实验目的】学习在循环中使用break控制语句。
【实验内容】键盘输入一个数给m,计算并返回满足表达式:1+(1+2)+(1+2+3)+(1+2+3+4)+……+(1+2+3+……+n)<=m最大的n。
例如,当m=10000时,程序输出:n=38。
程序以6_6.c 命名并上交。
【提示】参考解法:for(i=1;1;i++) /* 循环条件为恒真 */{计算(1+2+3+……+i) s;将计算结果s累加到变量sum中;判断sum的值是否大于m是,则终止循环否,则继续进入下一次循环}输出与对应结果,其值会与i相关。
实验七统计字数【实验目的】学习使用循环处理字符串相关问题。
【实验内容】完善以下程序6_7.C 。
程序任务:输入一串字符,以“#”作为输入结束标志,显示其中字母与数字字符的个数。
#i nc l ud e<s td io.h>v o id ma in(){i nt ch_n u m,di g_n um;ch a r ch;ch_nu m=d ig_n u m=0;do{ch=g e tc ha r();/* 完善程序,统计52个英文字母与十个数字字符的个数 */ }wh i le(__________); /* 给出循环条件*/pr i nt f("Th e n um be r o f c ha r s is:%d\n",c h_n um);pr i nt f("Th e n um be r o f d ig i ta l i s:%d\n",d i g_nu m);}实验八礼炮响声统计【实验目的】学习循环中条件的设计与数据统计。
【实验内容】活动中有三门礼炮,各装有十枚炮弹。
第一门礼炮每隔3秒发一枚炮弹,第二门每隔5秒、第三门每隔7秒发一枚炮。
问观礼群众一共听到几声炮响。
同一时间发出炮声算一响。
程序以6_8.c命名并上交。
【实验提示】程序中可分别设置计时器变量与计数器变量。
计时器以秒为单位递增,测试此时有无炮发出。
只要有一枚炮发出,则计数器增1。
注意不要重复统计。
实验九验证哥德巴赫猜想【实验目的】综合运用多重循环结构、标志法、穷举法解决问题。
【问题描述】1742年6月,德国数学家哥德巴赫在给大数学家欧拉的信中提出一个问题:任何大于4的偶数均可以表示为两个素数之和吗?欧拉复信道:任何大于4的偶数均可以表示为两个素数之和,这一猜想我还不能证明,但我确信无疑地认为这是完全正确的定理。
哥德巴赫猜想是世界著名的数学难题,至今未能在理论上得到证明,自从计算机出现后,人们就开始用计算机去尝试解各种各样的数学难题,包括费马大定理、四色问题、哥德巴赫猜想等,虽然计算机无法从理论上严密地证明它们,只能在有限的范围内对其进行检验,但也不失其意义。