(实验三)循环结构程序设计

实验三循环结构程序设计
一、实验目的
●熟练掌握while语句及其嵌套形式的使用
●熟练掌握do-while语句及其嵌套形式的使用
●熟练掌握for语句及其嵌套形式的使用
●了解并掌握continue与break语句在循环结构中的作用
●熟悉循环结构程序段中语句的的执行过程
二、实验环境
●个人计算机一台，PIII500（或同等性能）以上CPU，128MB以上内存，500MB以
上硬盘剩余空间。

●Windows2000、Windows XP或Win 7操作系统
●Code::Blocks(版本12.11或近似版本，英文版)
三、实验内容
1. 数列求和
在花括号（{}）之间填写适当的语句，将程序补充完整实现下述功能，并上机运行验证。

程序的功能从键盘上输入一个整数n，并计算以下数列的前n项和：
例如，
输入：10
输出：s=14.266510
/*example-11.c*/
#include <stdio.h>
main()
{
int n, i;
float s;
scanf("%d", &n);
/*求前n项和，结果存放在s当中*/
/*可根据需要填入任意多条语句*/
printf("s=%f\n", s);
}
【解题提示】
使用for语句或while语句皆可。

注意运算对象的类型，“1/2”的值是0而不是0.5。

2. 素数
在花括号（{}）之间的横线中填写适当的语句，将程序补充完整实现下述功能，并上机运行验证。

程序的功能是从键盘上输入一个整数n，就n（包括n）以内的素数。

素数是指：只能被1和它本身整除的数（除了1以外，1不是素数）。

例如，
输入：50
输出：2 3 5 7 11 13 17 19 23 29 31 37 41 43 47
/*example-12.c*/
#include <stdio.h>
main()
{
int n, i, j;
printf("Input n:");
scanf("%d", &n);
printf("以下是小于%d的素数：\n", n);
/*列举2~n之间的所有数*/
for(i=2; ; i++)
{
/*下面这个循环判断i是否是素数*/
for(j = 2; ; j++)
{
/*如果i能够被j整除，就意味着i不是素数，循环可以提前终止*/
if(i % j == 0)
}
/*满足括号中的条件意味着n是素数，则输出*/
if( ) printf("%d ", i);
}
printf("\n");
}
【解题提示】
我们可以有以下思路用于判断某一个整数是否为素数：
给定一个整数n，我们可以从2开始至n-1逐一检查在这范围之内的整数是否可以被n 整除。

如果可以，则说明整数n不是素数。

如果从2开始至n-1范围之内的所有整数都不可以被n整除，那说明整数n符合素数的定义，所以整数n是一个素数。

判断整数n能否被整数m整除的方法是：n%m==0。

如果n对m取余等于0，那么n 能够被m整除；反之，n不能被m整除。

3. 水仙花数
在花括号（{}）之间填写适当的语句，将程序补充完整实现下述功能，并上机运行验证。

程序的功能是求出所有的“水仙花数”。

所谓的“水仙花数”是指这样的一个三位数：其各位数字的立方和等于该数本身。

例如：153是一个水仙花数，因为153=13+53+33。

/*example-13.c*/
#include <stdio.h>
main()
{
}
【解题提示】
（1）“水仙花数”是三位数，因此只能是100~999之间的数。

（2）列举100到999之间的每个数字，判断它是否是水仙花数，如果是就输出，不是就不输出。

（3）“水仙花数”各位数字的立方和等于该数本身，因此判断一个数n是不是“水仙花数”，要获得它各个位上的数字，然后求立方和，看立方和是否等于n。

四、总结与思考
循环结构是程序设计的三大基本控制结构之一，C语言中用于实现选择结构的语句有：
●while语句
●do-while语句
●for语句
此外，还要注意continue语句和break语句在循环结构中的作用。

编程时，可以不使用continue语句和break语句，但笔试中一定会考查到。

在完成以上实验的基础上，有兴趣的同学可以在课后思考以下问题：
思考题：打印等腰三角形
在花括号（{}）之间填写适当的语句，将程序补充完整实现下述功能，并上机运行验证。

程序的功能是从键盘上输入一个整数n，然后打印出n层有高的等腰三角形（由“*”组成）。

例如，当n为5时，如图1所示。

图1 5层高的等边三角形
/*think-3.c*/
#include <stdio.h>
main()
{
}
【解题提示】
实际上，这个等腰三角形是由“*”和空格两种符号构成。

我们要做的，就是判断出每层要输出多少个“*”和空格。

无论多高的等腰三角形，第一层都是1个“*”，第二层是3个“*”，第三层是5个“*”…………最后一层都是“*”。

很明显，这是一个公差为2的等差数列。

等差数列的第n项是：
S n = S1+ (n-1) * d（d为公差）
因此，n层高的等腰三角形，在第n层就要打印出1+(n-1)*2个“*”，这是打印“*”号最多的一层。

那么，在第x层（x<n），就要打印出1+(x-1)*2个“*”，剩下的部分就用空格填充。

因此在第x层，共要打印(1+(n-1)*2) – (1+(x-1)*2)个空格，其中一半的空格在最前方，另一半空格在最后端。

因此，我们可以按如下步骤打印等腰三角形的第x层进行：（1）求出该成要打印的星号数量：1+(x-1)*2
（2）求出该成要打印的空格数量：y = 1+(n-1)*2) – (1+(x-1)*2
（3）先打印出一半（y/2个）的空格
（4）接着打印出1+(x-1)*2个星号
（5）最后再打印出另一个（y/2个）的空格
（6）最后再打印一个回车换行符（\n）
由于第（5）步打印出的空格不可见，所以可以省略。