C++第7周第3次课总第13次课

第7周第3次课总第13次课
课题：循环结构程序设计
教学目标：
掌握for语句的应用
教学重点：
for语句的应用
教学难点：
for语句的应用
教学方法：
讲授法
教学过程：
【导入新课】
程序设计中经常会遇到在某种条件下重复执行某些操作的情况，这需要用循环结构来完成，在C++中通过循环语句实现。

C++提供了三种循环语句形式，分别是：while语句、do…while语句和for语句。

【教学内容】
for语句Array for语句也称for循环，语句格式为：
for (表达式1;表达式2;表达式3) 循环体语句
该语句的执行过程是，先求表达式1的值，再求表
达式2的值，如果表达式2的值为真（或非0），
则执行循环体语句，并求表达式3的值，然后再计
算表达式2的值，并重复以上过程，直到表达式2
的值为假（或为0），结束该循环语句。

图3.3是for
语句的执行流程。

关于for语句，有以下几点说明：
（1）从执行流程看，for语句属于先判断型，
因此与while语句是完全等同的。

（2）for语句中的三个表达式都是包含逗号表
达式在内的任意表达式。

从逻辑关系看，循环初始
条件可在表达式1中给出，循环条件的判断可包含
在表达式2中，而循环条件变量的修改可包含在表
达式3中，也可以放在循环体中。

如例3.8中的循
环部分用for语句可描述为：
for (i=1, s=0; i<=100; i++) sum+=i;
（3）for语句中的三个表达式可部分或全部省略，但两个分号不能省略。

从执行流程看，如果表达式1放在了for语句之前，或表达式3放在了循环体中，那么相
应地在for 语句中就可省略表达式1或表达式3。

如上述语句还可写为：
i=1; sum=0; for ( ;i<=100; ) {
sum+=i; i++; }
实际上，表达式2也可省略。

如果表达式2省略，系统约定其值为1，这种情况表达式2的值恒为真。

即 for (; ;) {…} 等同于
for (; 1;) {…}
这种形式的循环如不加控制将导致死循环。

为避免死循环，循环体内必须用break 语句来终止循环，具体方法稍后介绍。

与while 和do-while 语句相比，for 语句的使用更为灵活，既可用于循环次数已确定的情况，也可用于循环次数不确定而只给出循环结束条件的情况。

在表达方面，三个表达式及循环体都可以灵活使用，甚至省略，因此for 语句是三个循环语句中用得最多的一个。

【例 3.11】 这是一个古罗马数学家伦纳德⋅斐波那契提出的有趣的问题。

假定每对兔子每月生出一对小兔子，新生的一对小兔子三个月后又可以生小兔子，假定所有兔子都不会死，一年后会有多少对兔子。

具体说，第一个月只有一对兔子，第二个月由于新生小兔子不能生育，仍然只有一对兔子，第三个月小兔子开始生育，因此当月有两对小兔子，此后每个月的兔子数都是上个月和当月新生兔子数之和。

由此可抽象出一个数列：0,1,1,2,3,5,8,……。

这个数列称为Fibonacii 数列，可用函数描述如下：
设计程序输出Fibonacii 数列的前20项，要求每行输出5个数据。

#include<iostream.h>
#include<iomanip.h> const int m=20; void main(){
int fib0=0,fib1=1,fib2;
cout<<setw(15)<<fib0<<setw(15)<<fib1; for(int n=3;n<=m;n++){ fib2=fib0+fib1; cout<<setw(15)<<fib2;
if(n%5==0) cout<<endl;
//控制每行5个数据
fib0=fib1; fib1=fib2;
} }
运行结果：
0 1 1 2 3 5 8 13 21 34 55 89 144 233 377 610
987
1597
2584
4181
【例3.12】 输入一个不超过9位的整数，将其反向后输出。

例如输入247，变成742输出。

⎪⎩⎪
⎨⎧>+===1n 1)-f ib(n 2)-f ib(n 1
n 1 0n
0 f ib(n)
分析：将整数的各个数位逐个分开，用一个数组保存各个位的值，然后反向组成新的整数。

将整数各位数字分开的方法是，通过求余得到个位数，然后将整数缩小十倍，再求余，并重复上述过程，分别得到十位、百位……，直到整数的值变成0为止。

#include <iostream.h>
void main(){
int num,subscript;
int digit[9];
cout<<"输入一个整数："<<endl;
cin>>num;
cout<<"原来整数为："<<num<<endl;
subscript=0; //数组下标初值
do{
digit[subscript]=num%10;
num=num/10;
subscript++; //修改下标
} while (num>0);
for(int i=0;i<subscript;i++) //整数的反向组合
num=num*10+digit[i];
cout<<"反向后整数为："<<num<<endl;
}
运行结果：
输入一个整数：
375
原来整数为：375
反向后整数为：573
3.2.4 循环的嵌套
当循环语句中的循环体又是一个循环语句时，就构成了嵌套循环。

循环的嵌套层次从语法上没有限制，但一般不超过三层，否则将影响可读性。

【例3.13】打印九九表。

打印格式为：
* 1 2 3 4 5 6 7 8 9
1 1
2 2 4
3 3 6 9
…
9 9 18 27 36 45 54 63 72 81
分析：计算机的输出是按行进行的，因此可以先用一个循环语句输出第一行表头。

表中各行数据的输出可以用下面的算法描述：
for (i=1; i<10; i++) {
cout<<i; //输出行号
输出第i行数据；//A
cout<<endl; //准备输出下一行
}
第A行需要进一步细化，由于第i行数据是一组有规律的数列，每个数的值与其所在行和列
有关，因此也可以用一个循环语句描述：
for (j=1; j<10; j++) cout<<setw(4)<<i*j;
按上述算法输出的每一行都将有九列，即打印出的是矩形表而不是下三角形表。

进一步分析发现每一行的列数与所在行数相关，因此要输出三角形表，上面的循环语句需稍作修改：
for (j=1; j<=i; j++) cout<<setw(4)<<i*j;
将细化后的算法放到顶层算法的A行即可。

#include <iostream.h>
#include <iomanip.h>
void main(){
cout<<setw(3)<<'*'<<setw(4)<<' ';
for(int i=1;i<10;i++) cout<<setw(4)<<i; //输出表头
cout<<endl<<endl;
for(i=1;i<10;i++){
cout<<setw(3)<<i<<setw(4)<<' '; //输出行号
for(int j=1;j<=i;j++) cout<<setw(4)<<i*j; //输出表中数据
cout<<endl; //准备输出下一行
}
}
【课堂小结】
1、for循环中表达式1、表达式3可省，但识具体情况而定。

【作业布置】
求1-1000所有满足各位数字和等于本身的数？
【教学体会】
for循环的结构能掌握，但具体用法待加强训练。