【C】分支与循环2--while/for/do-while/goto以及break和continue在不同循环中的辨析~

news2024/11/24 16:08:38

分支与循环

while循环

if与while的对比

if(表达式)
	语句；

while(表达式)
	语句；

下面来看一个例子：

用 if 写：

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <stdio.h>
int main() {
	if (1)
		printf("hehe");//if后面条件满足，打印一次hehe
	return 0;
}

用 while 写：

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <stdio.h>
int main() {
	while (1)
		printf("hehe");//while后面条件满足，死循环打印hehe
	return 0;
}

可以看出，它们的区别就是while可以实现循环

while语句的执行流程

在这里插入图片描述
首先要执行判断表达式，表达式的值为0，循环直接结束
表达式的值不为0，则执行循环语句
语句执行完后继续判断，是否进行下一次循环

  • 练习1：在屏幕上打印1~10
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <stdio.h>
int main() {
	int i = 1;
	while (i <= 10) {
		printf("%d ", i);
		i++;
	}
	return 0;
}

输出如下：

在这里插入图片描述

  • 练习2：输入一个正的整数，逆序打印这个整数的每一位
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <stdio.h>
int main() {
	int num;
	int n;
	scanf("%d", &num);
	while (num!=0) {
		n = num % 10;
		printf("%d", n);
		num /= 10;
	}
	return 0;
}

输入12345
输出如下：

在这里插入图片描述

for循环

for(表达式1;表达式2;表达式3

表达式1 用于循环变量的初始化
表达式2 用于循环结束条件的判断
表达式3 用于循环变量的调整

而while：

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <stdio.h>
int main() {
	int i = 1;//循环变量的初始化
	while (i <= 10) //循环的判断条件
	{
		printf("%d ", i);
		i++;//循环变量的调整
	}
	return 0;
}

for循环的执行流程

首先执行 表达式1初始化循环变量，接下来就是执行表达式2的判断部分
表达式2的结果如果==0，则循环结束;表达式2的结果如果!=0，则执行循环语句
循环语句执行完后，再去执行表达式3,调整循环变量
然后再去表达式2 的地方执行判断，表达式2的结果是否为0，决定循环是否继续
整个循环的过程中，表达式1初始化部分只被执行1次，剩下的就是表达式2循环，语句表达式3在循环.

在这里插入图片描述

用for循环打印1~10：

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <stdio.h>
int main() {
	int i = 0;
	for (int i = 1;i <= 10;i++) {
		printf("%d ", i);
	}
	return 0;
}
  • 练习：计算1~100之间三的倍数的和
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <stdio.h>
int main() {
	int i = 0,sum=0;
	for (i = 1;i <= 100;i++) {
		if (i % 3 == 0) {
			sum += i;
		}
	}
	printf("%d", sum);
	return 0;
}

或者优化一下：

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <stdio.h>
int main() {
	int i = 0,sum=0;
	for (i = 3;i <= 100;i+=3) {
			sum += i;
	}
	printf("%d", sum);
	return 0;
}

结果是一样的：

在这里插入图片描述

do-while

语法形式

do
	语句;
while(表达式)；

特征：循环体至少被执行一次

执行流程

在这里插入图片描述

  • 练习1：用do-while打印1~10的值
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <stdio.h>
int main() {
	int i = 1;
	do
	{
		printf("%d ", i);
		i++;
	} while (i <= 10);
	return 0;
}
  • 练习2：输入一个正整数，计算一下这个数是几位数
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <stdio.h>
int main() {
	int num,count=0;
	scanf("%d",&num);
	do
	{
		num /= 10;
		count++;
	} while (num);//当num为真（非零），执行
	printf("%d ", count);
	return 0;
}

break和continue语句

在循环执行的过程中，如果某些状况发生的时候，需要提前终止循环，这就需要break 和 continue 两个关键字

break 的作用是用于永久的终止循环，只要break 被执行，直接就会跳出循环，继续往后执行

continue 的作用是跳过本次循环中continue 后边的代码，在 for 循环和 while循环中有所差异的

while循环中的break和continue

while：

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <stdio.h>
int main() {
	int i = 1;
	while (i <= 10) {
		if (i == 5)
			break;
		printf("%d ", i);
		i++;
	}
	return 0;
}

输出结果为：

在这里插入图片描述

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <stdio.h>
int main() {
	int i = 1;
	while (i <= 10) {
		if (i == 5)
			continue;
		printf("%d ", i);
		i++;
	}
	return 0;
}

输出结果为：
打印 1 2 3 4 光标在闪烁

是因为：
i==5时，continue会跳过printf和i++语句

然后判断while里面的语句是否为真，显然为真，则继续执行循环

此时的i仍为5…，循环会一直在i==5时执行下去，所以为死循环

在这里插入图片描述

for:

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <stdio.h>
int main() {
	int i = 0;
	for (int i = 1;i <= 10;i++) {
		if (i == 5)
			break;
		printf("%d ", i);
	}
	return 0;
}

输出结果为：

在这里插入图片描述

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <stdio.h>
int main() {
	int i = 0;
	for (int i = 1;i <= 10;i++) {
		if (i == 5)
			continue;
		printf("%d ", i);
	}
	return 0;
}

输出结果为：

在这里插入图片描述

是因为·：
i==5时，continue会跳过printf和i++d语句

然后i++，i变为6，循环继续执行

如果将for循环的代码变为这样：

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <stdio.h>
int main() {
	int i = 0;
	for (int i = 1;i <= 10；) {
		if (i == 5)
			continue;
		printf("%d ", i);
		i++;
	}
	return 0;
}

那么输出结果也为死循环：

在这里插入图片描述
执行的顺序与while循环相同

do-while循环中的break和continue

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <stdio.h>
int main() {
	int i = 1;
	do
	{
		if (i == 5)
			break;
		printf("%d ", i);
		i++;
	} while (i <= 10);
	return 0;
}

输出结果如下：

在这里插入图片描述

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <stdio.h>
int main() {
	int i = 1;
	do
	{
		if (i == 5)
			continue;
		printf("%d ", i);
		i++;
	} while (i <= 10);
	return 0;
}

输出结果仍为死循环：

在这里插入图片描述

  • 练习：判断下面代码的输出
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <stdio.h>
int main() {
	int i = 1;
	while (i <= 10) {
		i++;
		if (i == 5)
			continue;
		printf("%d ", i);
	}
	return 0;
}

结果是：

在这里插入图片描述

循环的嵌套

  • 练习：打印100~1200之间的素数（只能被1和本身整除的数字）
  • 判断素数方法：拿2~i-1之间的数字去试除i
  • 如果找到了一个数字能整除i，则i不是素数
  • 如果没有数字能整除i，则i是素数
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <stdio.h>
int main() {
	int i = 0;
	for (i = 100;i <= 200;i++) {
		int flag = 1;//假设i是素数
		int j = 0;
		for (j = 2;j < i;j++) {
			if (i % j == 0) {
				flag = 0;//i不是素数
				break;
			}
		}
		if (flag == 1) {
			printf("%d ", i);//是素数
		}
	}
	return 0;
}

输出为：

在这里插入图片描述

但是这个代码效率不够高

思考一下：

如果n=a*b到时候，a和b中至少有一个数字<=根号n
所以，如果n不是素数，一定有个因子在2~根号n之间
如果在2~根号n之间没有摘到能整除n的数字，那么n就是素数

故，代码可以优化为：

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <stdio.h>
#include <math.h>//数学相关的头文件
int main() {
	int i = 0;
	for (i = 101;i<= 200;i+=2) //偶数不可能是素数
	{
		int flag = 1;
		int j = 0;
		for (j = 2;j < sqrt(i);j++) 
		{
			if (i % j == 0) {
				flag = 0;
				break;
			}
		}
		if (flag == 1) {
			printf("%d ", i);
		}
	}
	return 0;
}

goto语句

goto语句可以实现在同一个函数内跳转到设置好的标号处

  • eg1：
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <stdio.h>
#include <math.h>//数学相关的头文件
int main() {
	printf("hehe\n");
	goto next;
	printf("haha\n");
next:
	printf("heihei\n");
	return 0;
}

输出为：

在这里插入图片描述
可见，跳过了haha的输出

  • eg2：
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <stdio.h>
#include <math.h>//数学相关的头文件
int main() {
again:
	printf("hehe\n");
	goto again;
	return 0;
}

输出结果为：
hehe的死循环

在这里插入图片描述

代码中出现的goto语句太多的话，代码的执行流程就比较乱，可控性不高

但在多层循环的代码中，如果想快速跳出，goto就非常方便

1 for(...)
{
	for(...)	
	{
		if(disaster)	
			goto error;	
	}	
}
 error;

for循环想提前退出得使用break，一个 break 只能跳出一层for循环，如果3层循环嵌套就得使用3个 break 才能跳出循环，所以此时使用goto语句就会更加的快捷

END…
截至到这里，分支与循环就完事一半啦
已经很晚了，要早点休息喔~zzz

最后…

“我们不全是长篇小说，也不全是短篇故事，
最后的最后，我们成为一部人生作品集。”

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