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班鼻贲
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1 第 5 章程式之設計模式 - 迴圈結構程式設計與生活 - 使用 C 語言 Shi-Huang Chen Spring 第 5 章程式之設計模式 - 迴圈結構 5-1 程式運作模式 5-2 迴圈結構 5-3 break 與 continue 敘述 2

2 5-1 程式運作模式日常生活中, 常常有一段時間我們會重複做一些固定的事, 過了這段時間就換做別的事每星期六 5:00PM 時, 電視台就會播出卡通節目海賊王, 直到電視台與製作片商簽約到期 3 C 語言有下列三種運作模式 : 循序結構選擇結構 : 第四章介紹重複結構 : 為一種迴圈控制結構, 是否重複執行迴圈內部的程式敘述, 是由條件判斷式來決定的 4

3 錯條件對程式敘述 ; 圖 5.1 迴圈結構流程圖例 : 一位大學生是否能畢業, 必須視該系規定如果沒達到該系規定, 則必須繼續修課 5-2 迴圈結構根據條件 ( 這些條件通常是由關係算術運算式邏輯算術運算式及算術運算式組合而成 ) 撰寫的位置, 迴圈結構分為兩種類型前測式迴圈 : for, while 後測式迴圈 : do - while 6

4 前測式迴圈結構 : 即條件寫在迴圈結構開端之迴圈當執行到迴圈結構開端時, 會檢查條件判斷式若條件判斷式為對時, 則會執行迴圈內部的程式敘述, 之後會再回到迴圈結構的開端, 再檢查條件判斷式 ; 否則直接跳到迴圈結構外的下一個敘述 7 開始錯條件對程式敘述 ; 程式敘述 ; 結束圖 5.2 前測式迴圈結構流程圖例 : 一位大學生是否還要繼續修課, 必須視該系規定如果沒達到該系規定, 則必須繼續修課

5 後測式迴圈結構 : 即條件寫在迴圈結構尾端之迴圈當執行到迴圈結構時, 是直接執行迴圈內部的程式敘述, 並在迴圈結構尾端會檢查條件判斷式若條件判斷式為對時, 則會從迴圈結構的開端, 再執行一次 ; 否則執行迴圈結構外的下一個敘述例 : 一位大學生是否能畢業, 必須視該系規定如果沒達到該系規定, 則必須繼續修課 9 開始 do 程式敘述 ; 對條件錯程式敘述 ; 結束圖 5.3 後測式迴圈結構流程圖

6 5-2-1 前測式迴圈結構在 C 語言提供 for 及 while 兩種前測式迴圈結構 for 語法如下 : for ( 迴圈變數初值設定 ; 進入迴圈的限制條件 ; 迴圈變數增減量 ) 程式敘述 ; 11 當程式執行到 for 迴圈結構時, 程式執行的步驟如下 : (1) 設定迴圈變數的初值 (2) 檢查進入迴圈的限制條件是否成立? 若成立, 則執行步驟 (3); 否則跳到 for 迴圈結構外的下一列敘述 (3) 執行 for 內的程式敘述 (4) 增加 ( 或減少 ) 迴圈變數的值, 然後回到步驟 (2) 12

7 範例 1-1: 寫一程式, 印出的結果 #include <stdio.h> #include <stdlib.h> int main(void) int i,sum=0; sum= sum+1; sum= sum+2; sum= sum+3; sum= sum+4 ; sum= sum+5; sum= sum+6 ; sum= sum+7; sum= sum+8 ; 暴力解法 13 sum= sum+9; sum= sum+10; printf(" =%d\n",sum); system("pause"); return 0; [ 程式解說 ] 若問題改成印出的結果, 則必須再增加 90 列類似的指令因此, 這種相當於我們在小學時所學的基本解決方法, 是比較沒有效率的執行結果 =55. 14

8 範例 1-2: 寫一程式, 印出的結果 #include <stdio.h> #include <stdlib.h> int main(void) int i,sum=0; for (i=1 ; i<=10 ; i=i+1) sum=sum + i ; printf(" =%d\n",sum); system("pause"); return 0; 執行結果 = [ 程式解說 ] (1) 由 for ( ) 中, 知道迴圈變數 i 的初值 =1, 進入迴圈的限制條件為 i<=10 及迴圈變數增量 =1 ( 因 i=i+1) 利用這三個資訊, 知道 for 迴圈結構內的程式敘述總共會執行 10((10-1)/ 1+1) 次, 即執行了的計算直到 i=11 時, 才違反迴圈限制條件而跳離 for 迴圈結構 16

9 (2) 因大括號內只有一列敘述, 所以被省略 (3) 若改成印出 , 程式只須將 i<=10 改成 i<= while 語法 ( 一 ) while ( 進入迴圈的限制條件 ) 程式敘述 ; 18

10 當程式執行到 while 迴圈結構時, 程式執行的步驟如下 : (1) 檢查 while( ) 內的限制條件是否成立? 若成立, 則執行步 (2), 否則跳到 while 迴圈結構外的下一列敘述 (2) 執行 while 內的程式敘述 (3) 回到步驟 (2) 19 範例 3: 寫一程式, 一個字元一個字元輸入, 直到按 Enter 鍵才停止, 印出共輸入幾個字元 (Enter 鍵對應的字元為 '\r',ascii 值為 13) #include <stdio.h> #include <stdlib.h> int main(void) int number=0; printf(" 一個字元一個字元輸入 "); printf(" ( 直到按 Enter 鍵才停止 ):"); while (getche()!= '\r') number = number + 1; printf("\n 共輸入 %d 個字元 \n", number); system("pause"); return 0; 20

11 執行結果一個字元一個字元輸入 :week 1 (Enter 鍵 ) 共輸入 6 個字元 21 while 語法 ( 二 ) while (1) 程式敘述 ; 22

12 當程式執行到 while 迴圈結構時, 程式會不斷地重複執行 while 內的程式敘述在 while 內的程式敘述中, 一定要包含一選擇結構及 break; 敘述若選擇結構中的條件成立, 則執行 break; 敘述, 而離開 while 迴圈 ; 否則繼續重複執行 while 內的程式敘述 23 範例 5: 寫一程式, 輸入整數 a 及 b, 然後再讓使用者回答 a+b 的值答對, 則印出答對了 ; 否則繼續讓使用者回答 #include <stdio.h> #include <stdlib.h> int main(void) int a, b, answer; printf(" 輸入 a, b:"); scanf("%d, %d", &a, &b); while (1) printf("a+b="); 24

13 scanf("%d", &answer); if (answer == a + b) break; printf(" 答對了!\n"); system("pause"); 執行 return 0; 結果輸入 a 及 b: 2,3(Enter 鍵 ) a+b= 4 a+b= 5 答對了! 後測式迴圈結構 do - while 語法如下 : do 程式敘述 ; while( 進入迴圈的限制條件 ); 26

14 do - while 迴圈結構, 程式執行的步驟如下 : (1) 程式會直接執行 do while 內的程式敘述 (2) 內的程式敘述執行完畢, 檢查進入迴圈的限制條件是否成立, 若成立, 則執行步驟 (1); 否則跳到 do while 迴圈結構外的下一列敘述 27 範例 8: 寫一程式, 連續輸入字元, 直到使用者按 Esc 鍵為止, 最後印出共輸入幾個字元 ( 提示 :Esc 鍵的 ASCII 值為 27) #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <conio.h> int main (void) char ch; int num_char = -1; // 共輸入幾個字元 printf(" 連續輸入字元 ( 直到按 Esc 鍵為止 ):") 28

15 do num_char++; ch = getche(); while (ch!= 27); // ASCII 值為 27 表示 Esc 鍵 printf("\n 共輸入 %d 個字元.\n", num_char); system("pause"); return 0; 執行結果連續輸入字元 :Today is Moday(Esc 鍵 ) 共輸入 14 個字元巢狀迴圈巢狀迴圈指的是一層迴圈中至少還有一層迴圈當問題具有重複執行某些特定的敘述, 且這些特定的敘述受到兩個或兩個以上的因素而改變, 此時使用巢狀迴圈結構來撰寫是最適合的用法 30

$h> int main(void) int i,j; for (i=1; i<=9; i++) for (j=1; j<=9; j++) printf( %d x %d = %2d\t,i, j, i*j); printf("\n"); system("pause"); return 0; 31 1x1= 1 1x2= 2 1x3= 3 1x4= 4 1x5= 5 1x6= 6 1x7= 7$

16 範例 10: 寫一程式, 印出九九乘法 #include <stdio.h> #include <stdlib.h> int main(void) int i,j; for (i=1; i<=9; i++) for (j=1; j<=9; j++) printf( %d x %d = %2d\t,i, j, i*j); printf("\n"); system("pause"); return 0; 31 1x1= 1 1x2= 2 1x3= 3 1x4= 4 1x5= 5 1x6= 6 1x7= 7 1x8= 8 1x9= 9 2x1= 2 2x2= 4 2x3= 6 2x4= 8 2x5=10 2x6=12 2x7=14 2x8=16 2x9=18 3x1= 3 3x2= 6 3x3= 9 3x4=12 3x5=15 3x6=18 3x7=21 3x8=24 3x9=27 4x1= 4 4x2= 8 4x3=12 4x4=16 4x5=20 4x6=24 4x7=28 4x8=32 4x9=36 5x1= 5 5x2=10 5x3=15 5x4=20 5x5=25 5x6=30 5x7=35 5x8=40 5x9=45 6x1= 6 6x2=12 6x3=18 6x4=24 6x5=30 6x6=36 6x7=42 6x8=48 6x9=54 7x1= 7 7x2=14 7x3=21 7x4=28 7x5=35 7x6=42 7x7=49 7x8=56 7x9=63 8x1= 8 8x2=16 8x3=24 8x4=32 8x5=40 8x6=48 8x7=56 8x8=64 8x9=72 9x1= 9 9x2=18 9x3=27 9x4=36 9x5=45 9x6=54 9x7=63 9x8=72 9x9=81

(1) 列印時, 列從第一列變化到第九列, 行從第一行變化到第九行, 有兩個因素在改變, 所以使用兩層迴圈結構來撰寫是最適合 (2) 以九九乘法的資料共有九列九行資料為例, 其呈現的樣子為平面 ( 或表格 ) 為二度空間, 故使用兩層迴圈結構來撰寫是最適合 33 範例 11: 寫一程式, 用 * 模擬金字塔 ( 單面, 高度 3, 寬度 5) 圖案 #include <stdio.

17 (1) 列印時, 列從第一列變化到第九列, 行從第一行變化到第九行, 有兩個因素在改變, 所以使用兩層迴圈結構來撰寫是最適合 (2) 以九九乘法的資料共有九列九行資料為例, 其呈現的樣子為平面 ( 或表格 ) 為二度空間, 故使用兩層迴圈結構來撰寫是最適合 33 範例 11: 寫一程式, 用 * 模擬金字塔 ( 單面, 高度 3, 寬度 5) 圖案 #include <stdio.h> #include <stdlib.h> int main(void) int i, j; for (i=1; i<=3; i++) for (j=1; j<=3-i; j++) printf(" "); for (j=1; j<=2*i-1; j++) printf("*"); printf("\n"); system("pause"); return 0; 執行結果 * *** ***** 34

18 5-3 break; 與 continue; 敘述在 for while 及 do - while 這三種迴圈結構中, 一般情況是在違反進入迴圈的限制條件, 才會結束迴圈的運作但若問題除了具有重複執行某些特定的敘述特性外, 還包括某些例外性時, 則在這三種迴圈結構中必須加入 break; ( 目的 : 符合某個例外條例時, 跳出迴圈結構 ), 或加入 continue; 目的 : 符合某個例外條例時, 不執行某些敘述 break; 敘述的功能與使用方式 break; 敘述除了用在 switch 的選擇結構 ( 參考節 ) 外, 還可用在迴圈結構當程式執行到迴圈結構內的 break; 敘述時, 程式會跳出迴圈結構, 並執行迴圈結構外的第一列敘述注意 : 當 break; 敘述用在巢狀迴圈結構內時, 它一次只能跳出一層迴圈結構 ( 離它最近的那層迴圈結構 ), 而不是跳出整個巢狀迴圈結構外 36

19 範例 13: 寫一程式, 模擬密碼驗證 ( 假設密碼為 ), 最多可以輸入三次密碼 #include <stdio.h> #include <stdlib.h> int main(void) int i, password; for (i=1; i<=3; i++) // 最多可輸入 3 次密碼 printf(" 輸入密碼 :"); scanf( %d", &password); if (password==201209) printf(" 密碼正確.\n"); break; 37 else printf(" 密碼不正確.\n"); system("pause"); return 0; 執行結果輸入密碼 :65214 密碼不正確輸入密碼 : 密碼正確 38

20 5-3-2 continue; 敘述的功能與使用方式 continue; 敘述的目的是不執行迴圈結構內的某些敘述 for while 及 do - while 三種迴圈結構, 在使用 continue; 所產生的流程之差異 : 在 for 迴圈結構內使用 continue;: 執行到 continue;, 程式會跳到該層 for ( ) 內的第三部分, 做迴圈變數增 ( 或減 ) 量 39 在 while 迴圈結構內使用 continue;: 執行到 continue;, 程式會跳到該層 while ( ) 內, 檢查迴圈的限制條件是否成立在 do while 迴圈結構內使用 continue;: 執行到 continue;, 程式會跳到該層 do 的地方 40

$之間的偶數和 =%d\n, sum); system("pause"); return 0; 執行 1 到 100 之間的偶數和結果$

21 範例 14: 寫一程式, 計算 1 到 100 之間的偶數和 #include <stdio.h> #include <stdlib.h> int main(void) int i,sum=0; for (i=1; i<=100; i++) 是否有其他寫法? if (i%2==1) continue; sum=sum+i; // end of for printf("1 到 100 之間的偶數和 =%d\n, sum); system("pause"); return 0; 執行 1 到 100 之間的偶數和結果 =

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untitled Introduction to Programming ( 數 ) Lecture 3 Spring 2005 March 4, 2005 Lecture 2 Outline 數料 If if 狀 if 2 (Standard Output, stdout): 料. ((Standard Input, stdin): 料. 類數數數說 printf 見數 puts 串數 putchar