C语言上机实验题

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。

main(){int x,y,i,flag;printf("Please input two numbers:");scanf("%d%d",&x,&y);for(i=x<y?x:y;i>=1;i--) /* 使用i进行穷举*/ if(x%i==0&&y%i==0) break; /* 条件满足，就结束循环*/ printf("greatest common divisor=%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。

main(){int x,y,temp;printf("Please input tw o numbers:");scanf("%d%d",&x,&y);temp=x%y;while(temp!=0) /* 辗转相除，直到temp为0 */{x=y; /*迭代*/y=temp; /*迭代*/temp=x%y;}printf("greatest common divisor=%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sum*=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：for(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。

#include<stdio.h>void main(){int i,j;clrscr();for(_________________________){for(_________________________ )printf("%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。

#include<stdio.h>void main(){int i,j;clrscr(); /* 清屏 */for(i=1;i<=9;i++) /* 行循环 */{for(j=1;j<=9-i;j++) /* 输出行左空格*/printf(" ");for(j=1;j<=2*i-1;j++) /* 输出若干* 字符 */printf("%c",'*');printf("\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。

#include<stdio.h>void main(){int ch_num,dig_num;char ch;ch_num=dig_num=0;do{ch=getchar();/* 完善程序，统计52个英文字母与十个数字字符的个数 */ }while(__________); /* 给出循环条件*/printf("The number of chars is:%d\n",ch_num);printf("The number of digital is:%d\n",dig_num);}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。

【实验内容】程序要求：输入一个int型数据范围内的偶数x(x>4)，找到两个素数a、b，满足x=a+b。

最后输出此等式。

如输入98，输出98=19+79。