Transcript 循环结构 - 上海交通大学继续教育学院

第3章 选择结构与循环结构
王德俊
上海交通大学继续教育学院
第3章 选择结构与循环结构
3.1 一个简单的选择结构程序
3.2 if语句——二分支选择语句
3.3 switch语句——多分支选择语句
3.4 一个简单的循环结构程序
3.5 while语句和do…while语句
3.6 for语句和foreach语句
3.7 跳转语句
应用软件开发（C#）
第3章 选择结构和循环结构
循环结构程序设计
循环语句用于实现语句块的重复执行
C#中提供了四种不同的循环机制：
while 循环
do…while循环
for循环
foreach循环
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第3章 选择结构和循环结构
3.4 一个简单的循环结构程序
——等差数列求和
3.4.1 创建C#控制台应用程序
【例3.6】 构造一个C#控制台应用程序，使之能够计算下列等差数列的
前n项之和，n从键盘输入：
1, 3, 5, 7, 9, …
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第3章 选择结构和循环结构
3.4 一个简单的循环结构程序
——等差数列求和
3.4.1 创建C#控制台应用程序(续)
//创建控制台应用程序ArithProg:
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
namespace ArithProg
{
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
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3.4 一个简单的循环结构程序
——等差数列求和
3.4.2 循环结构解析
Console.Write("n = ");
int n = int.Parse(Console.ReadLine());
循环控制变量
int i = 1; //循环控制变量
int sum = 0; //累加器
循环条件表达式
while (i <= n)
{
sum = sum + (2 * while语句
i - 1);
i++;
}
Console.Write("1+3+5+...+{0}={1}",2*n-1,sum);
Console.ReadLine();
} //Main结束
} //Program结束
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} // ArithProg结束
3.5 while语句和do…while语句
3.5.1 while语句
3.5.2 do…while语句
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3.5 while语句和do…while语句
3.5.1 while语句
while语句用于不知道循环次数的情况
while语句每次在循环的顶部检测循环是否继续，当循环的条
件为假时，退出循环
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3.5 while语句和do…while语句
3.5.1 while语句
while循环语句的格式为：
条件表达式
while (布尔条件表达式)
True
循环语句序列
{语句序列; }
布尔条件表达式是每次循环开始前进行判断的条件
当条件表达式的值为true时，执行循环
否则，退出循环
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第3章 选择结构和循环结构
False
① 布尔条件表达式是一个具有bool值的条件表达式，为循环的条件
② 作为循环体的语句序列可以是简单语句、复合语句和其他结构语句
③ while循环的执行过程：首先计算条件表达式的值，如果为真（true），
则执行后面的循环体，执行完后，再开始一个新的循环；如果为假
（false），则终止循环，执行循环体后面的语句
④ 可以在循环体中的任何位置放置break语句来强制终止while循环——随
时跳出while循环
break语句通常包含于if语句中
⑤ 可以在循环体中的任何位置放置continue语句，在整个循环体没有执行
完就重新判断条件，以决定是否开始新的循环
continue语句通常包含于if语句中
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第3章 选择结构和循环结构
3.5 while语句和do…while语句
3.5.1 while语句（续）
【例3.7】 用while语句对下列无穷级数求和：
分析：
（1）该级数可以写成：
，显然
各项的分母构成了一个等差数列，因此可以用循环语句来
控制；
（2）设定循环终止条件：计算机程序不可能真正求一个无穷
级数的和，而只能求其前面有限项的和。这样，循环的终
止条件可以设为求前面n项的和，或当某一项的值小于给定
的阀值。这里取后者。
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3.5 while语句和do…while语句
3.5.1 while语句（续）
static void Main(string[] args)
{
累加器
double t = 2;
循环控制变量（各项分母）
int i = 1;
double sum = 0;
while (t > 0.000001)
{
t = 1.0 / i;
while语
sum = sum + t;
累加器
句
i++;
}
Console.Write("1+1/2+1/3+...+1/{0}={1}",
i-1, sum);
Console.ReadLine();
}
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3.5 while语句和do…while语句
3.5.2 do…while语句
while循环的测试条件在每一次循环开始时判断
do…while循环的测试条件在每一次循环体结束时进行判断
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3.5 while语句和do…while语句
3.5.2 do…while语句
do…while语句的一般格式为：
do
{语句序列; }
循环体
while (布尔条件表达式)
条件表达式
该循环的循环体至少执行一次
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True
False
① 布尔条件表达式是一个具有bool值的条件表达式，为循环的条件
② 循环体的语句序列可以是一条语句，也可以是多条语句
③ 循环的执行过程：首先执行循环体，然后计算条件表达式的值，如果
条件为真（true），则开始一个新的循环；如果条件为假（false），则
终止循环，执行后面的语句
④ 可以在循环体中的任何位置放置break语句来强制终止do…while循环—
—随时跳出循环
break语句通常包含于if语句中
⑤ 可以在循环体中的任何位置放置continue语句，在整个循环体没有执行
完就重新判断条件，以决定是否开始新的循环
continue语句通常包含于if语句中
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3.5 while语句和do…while语句
3.5.2 do…while语句
【例3.8】 用do…while语句计算1~100之间所有整数的和。
static void Main(string[] args)
{
int n = 100;
int i = 1;
int sum = 0;
do
{
sum = sum + i; do…while语句
i++;
} while (i <= n);
Console.Write("1+2+3+...+{0}={1}", n, sum);
Console.ReadLine();
}
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第3章 选择结构和循环结构
循环的嵌套
当一个循环（称为“外循环”）的循环语句序列内包含另一个
循环（称为“内循环”），称为循环的嵌套，这种语句结构称
为多重循环结构
三种循环（while循环、do…while循环、for循环）可以互相嵌套
多重循环可能导致程序的执行速度有所降低
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P56 四、上机题1（Add_N!）
[上机题1] 编写一个C#窗体应用程序，对于输入的正整数n，计算
1!+2!+3!+…+n!的值并输出
分析：
本例是求n个自然数的阶乘之和，分为两步实现：
首先计算自然数的阶乘
然后将阶乘累加
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private void button1_Click(object sender, System.EventArgs e)
{
int sum,sum1,i,j;
该程序中，注意每次阶乘计算前sum
sum1=0;
i=1;
的值应重新赋值为1，以便下次实现i
int n=int.Parse(textBox1.Text);
while(i<=n) //计算1!+2!+…+i! 的阶乘计算时从1乘到i
{ sum=1;
j=1;
while(j<=i) //计算i！
{ sum=sum*j; j=j+1; } //计算i！结束
sum1=sum1+sum;
i=i+1;
} //计算1!+2!+…+i! 结束
textBox2.Text=sum1.ToString();
}
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第3章 选择结构和循环结构
其实，本题也可不用双重循环，程序的执行效率会更高
private void button1_Click(object sender, System.EventArgs e)
{
}
在某些情况下，将多重循环
int sum,sum1,i,j;
修改为单循环，可以提高程序
sum1=0;
i=1;
int n=int.Parse(textBox1.Text); 的效率，解决的方法往往是采
用类似本例的递推方法
while (i<=n) //计算1!+2!+…+i!
{
sum=sum*i; //计算i！
sum1=sum1+sum;
i=i+1;
} //计算1!+2!+…+i! 结束
textBox2.Text=sum1.ToString();
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第3章 选择结构和循环结构
3.6 for语句和foreach语句
3.6.1 for语句
3.6.2 foreach语句
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第3章 选择结构和循环结构
3.6 for语句和foreach语句
3.6.1 for语句
for循环常常用于已知循环次数的情况
使用该循环时，测试是否满足某个条件
如果满足条件，则进入下一次循环
否则，退出该循环
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第3章 选择结构和循环结构
3.6 for语句和foreach语句
3.6.1 for语句(续)
for循环语句格式为：
for (表达式1; 表达式2; 表达式3)
{循环语句序列; }
表达式1用于参与循环条件变量的初始化，该表达式仅执行一次；
表达式2为条件判断表达式，即每次循环体开始之前，判断该表达式
是否成立，如果成立，进入下一次循环，否则，循环结束；
表达式3用于参与循环条件变量的运算，一般为递增或递减的循环计
数器
循环语句序列用于描述重复执行的语句，当语句序列中仅含有一条
语句时，花括号可以省略
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流程图
表达式1、表达式2、表达式3是可选的，但
应该注意死循环的发生
可以在循环体中的任何位置放置break语句
来强制终止for循环——随时跳出for循环
表达式2
True
break语句通常包含于if语句中
可以在循环体中的任何位置放置continue语
句，在整个循环体没有执行完就重新开始
新的循环
continue语句通常包含于if语句中
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表达式1
第3章 选择结构和循环结构
循环语句序列
表达式3
False
3.6 for语句和foreach语句
3.6.1 for语句(续)
【例3.9】 从键盘输入由若干字符构成的一个字符串，用for
语句统计字符串中大写英文字母、小写英文字母、数字字
符和其他字符的个数。
分析：大写英文字母和小写英文字母的Unicode码值分别分布
在65~90和97~122，数字字符的分布在48~57。于是，结合
if，我们就可以用for语句统计各类字符的个数。
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第3章 选择结构和循环结构
3.6 for语句和foreach语句
3.6.1 for语句(续)
static void Main(string[] args)
{
int lowerNum = 0;
//小写字母个数
int upperNum = 0;
//大写字母个数
int numeralNum = 0;
//数字个数
int otherNum = 0;
//其他字符个数
string line = Console.ReadLine();
char[] chars = line.ToCharArray();
int lineLen = chars.Length;
//获取字符数组
chars的长度
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第3章 选择结构和循环结构
3.6 for语句和foreach语句
循环条件表达式
3.6.1 for语句(续)
循环控制变量
for (int i=0; i<lineLen; i++)
{
int unic= (int)chars[i];
for 语句
//获取字符的ASCII码
值
if (unic >= 65 && unic <= 90) upperNum++; //统计大写
字母
else if (unic >= 97 && unic <= 122) lowerNum++; //统
计大写字母
else if (unic >= 48 && unic <= 57) numeralNum++; //
统计数字字符
else otherNum++; //统计其他字符
}
Console.WriteLine("大写字母个数:{0}", upperNum);
Console.WriteLine("小写字母个数:{0}", lowerNum);
Console.WriteLine("数字字符个数:{0}",
numeralNum);
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第3章 选择结构和循环结构
3.6 for语句和foreach语句
3.6.2 foreach语句
对于集合类型中的元素，有时候不在乎元素的下标，或者
根本就没有下标时，foreach语句来处理这所有元素就非常
方便。
foreach语句的语法格式如下：
foreach (数据类型
变量
in
{
语句序列；
}
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集合表达式)
3.6 for语句和foreach语句
3.6.2 foreach语句（续）
取出集合表达式中的每一个元素并保存到变量中，每保存一
次变量后执行一次循环体，集合表达式中有多少个元素就有
多少次变量保存和循环体执行操作。
不能更改变量的值，只能引用。
集合表达式的类型必须为集合类型
对于依次获取数组中各元素值的操作，使用这种循环语句很
方便
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3.6 for语句和foreach语句
3.6.2 foreach语句（续）
依次获取整型数组A中各元素值的操作，使用foreach循环语
句很方便，如下段程序用于依次获取数组中的数据并判断输出
其中的奇数：
int [ ]A=new int[10]{2,7,12,35,43,11,24,268,67,88};
// 创建数组
lblInfo.Text="数组中的奇数为："+'\n';
foreach(int i in A) // 输出数组各元素值
{
if (i%2==1)
lblInfo.Text=lblInfo.Text+i+" ";
}
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第3章 选择结构和循环结构
3.6 for语句和foreach语句
3.6.2 foreach语句（续）
【例3.10】 将学生的记录信息（包括学号和姓名）保存到
Hashtable类的实例中，然后用foreach语句筛选学号为奇数的
学生。
分析：Hashtable是命名空间System.Collections中的一个容器，
它类似于数组（属于一种集合类型），但比数组功能强大得
多。它支持任何类型的key/value键值对，可以对其进行元素
添加和删除、数据清空等操作。
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第3章 选择结构和循环结构
HashTable 类表示键/值对的集合，这些键/值对根据键的哈希代
码进行组织。
每个元素都是一个存储在 DictionaryEntry对象中的键/值对。键不
能为 null 引用，但值可以。
建议在这里停留一下，查MSDN中关于HashTable
的用法，参照里面给的例子程序再考虑本程序的
设计
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第3章 选择结构和循环结构
3.6 for语句和foreach语句
3.6.2 foreach语句（续）
using System.Collections;
Hashtable类
//必须引入System.Collections命名空间，才能使用
static void Main(string[] args)
{
Hashtable ht = new Hashtable(); //创建一个Hashtable实例
ht.Add(201001, "张赵刚"); //在哈希表实例中添加学生记录
ht.Add(201002, "李斯");
ht.Add(201003, "王智高");
ht.Add(201004, "蒙恬");
ht.Add(201005, "赵高");
Console.WriteLine("学号为奇数的学生：");
Console.WriteLine("------------------------");
Console.WriteLine("学号
姓名");
foreach (DictionaryEntry stuid in ht)
{
foreach语句
if(((int)stuid.Key+1)%2==0)
Console.WriteLine(stuid.Key.ToString() + "
" +
stuid.Value);
}
Console.ReadLine();
}
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第3章 选择结构和循环结构
本讲小结
while语句和do…while语句
for语句和foreach语句
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第3章 选择结构和循环结构