C语言第七弹---循环语句

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系列专栏： 【C语言详解】 【数据结构详解】

1、while循环

C语言提供了3种循环语句，while就是其中⼀种，接下来就介绍⼀下while语句。
while语句的语法结构和if语句非常相似。

1.1、if和while的对比

if(表达式)  
语句;
while(表达式)
语句;//如果循环体想包含更多的语句，可以加上⼤括号

你可以对比来看⼀下，具体写个代码吧

//代码1
#include 
int main()
{
 if(1)
 printf("hehe\n"); //if后边条件满⾜，打印⼀次hehe
 return 0;
}
//代码2
#include 
int main()
{
 while(1)
 printf("hehe\n"); //while后边的条件满⾜，死循环的打印hehe
 return 0;
}

这就是他们的区别，while语句是可以实现循环效果的。

1.2、while语句的执行流程

首先上来就是执行判断表达式，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，语句执行完后再继续判断，是否进行下⼀次判断。

1.3、while循环的实践

练习：在屏幕上打印 1~10 的值
根据前面学习的知识，打印1~10是从1依次打印10次，但是如果打印1 ~ 10000呢？也依次打印10000次？

printf("1");
printf("2");
printf("3");
...

根据上面循环学习的知识，循环是条件为真时一直执行，那么此处是不是也可以用循环来解决呢？

答案是肯定的。
1、竟然要循环，那么就需要有循环结束的条件，也就是说需要先创建一个变量，假设创建变量 i ，初始化为1(因为需要从1开始打印)
2、循环条件是 i <=10，循环体则是先打印 i ,但是怎样打印2呢？
3、根据题意只需将i+1即可，也满足题目要求。
参考代码：

#include 
int main()
{
 int i = 1;//初始化
 while(i<=10)//循环条件
 {
 printf("%d ", i);//打印
 i = i+1;//更新i
 }
 return 0;
}

1.4、练习

输入⼀个正的整数，逆序打印这个整数的每⼀位
例如：
输入：1234，输出：4 3 2 1
输入：521，输出：1 2 5

题目解析
1、要想得到n的最低位(最后一位)，可以使用n%10的运算，得到的余数就是最低位，如：1234%10得到4
2、要想去掉n的最低位，找出倒数第⼆位，则使用 n=n/10 操作就可以去掉最低位的，如：
n=1234/10得到123，123相较于1234就去掉了最低位，123%10就得到倒数第⼆位3。
3、循环1和2两个步骤，在n变成0之前，就能到所有的位。

参考代码：

#include 
int main()
{
 int n = 0;
 scanf("%d", &n);//输入值
 while(n)
 {
 printf("%d ", n%10);//打印最低位数字
 n /= 10;
 }
 return 0;
}

2、for循环

2.1、语法形式

for 循环是三种循环中使用最多的， for 循环的语法形式如下：

for(表达式1; 表达式2; 表达式3)
语句;//如果循环体想包含更多的语句，可以加上⼤括号

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

2.2、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。

2.3、for循环的实践

练习：在屏幕上打印1~10的值
根据上面while循环打印1 ~ 10方式，先初始化，然后确定判断条件，再打印值，最后更新值。

参考代码：

#include 
int main()
 {
 int i = 0;
 for(i=1; i<=10; i++)//初始化 判断条件 更新值
 {
 printf("%d ", i);//打印
 } 
 return 0;
 }

2.4、while循环和for循环的对比

for 和 while 在实现循环的过程中都有初始化、判断、调整这三个部分，但是 for 循环的三个部分非常集中，便于代码的维护，而如果代码较多的时候 while 循环的三个部分就比较分散，所以从形式上 for 循环要更优⼀些。

2.5、练习

练习1：
计算1~100之间3的倍数的数字之和
解析：
1、在1~100之间找到是3的倍数的数(即%3等于0的数)，即用一个循环遍历1-100的数，判断哪些数%3等于0.
2、将其中3的倍数的数加到一个变量中
3、打印出来

#include 
int main()
{
 int i = 0;
 int sum = 0;
 for(i=1; i<=100; i++)
 {
 if(i % 3 == 0)//判断是否为3的倍数
 sum += i;//3的倍数加到sum中
 }
 printf("%d\n", sum);//打印和
 return 0;
}

根据上述思路求解，结果没有问题，但是会循环100次，效率不怎么高，那么我们能不能进行优化呢？题目要求我们找3的倍数，我们有没有什么方法只遍历3的倍数呢？

我们是不是一开始从3开始计算，变化条件也是+3，这样我们每次相加的是不是就全是3的倍数嘞~

//⼩⼩的优化
//如果能直接产⽣3的倍数的数字就省去了多余的循环和判断
#include 
int main()
{
 int i = 0;
 int sum = 0;
 for(i=3; i<=100; i+=3)
 {
 sum += i;
 }
 printf("%d\n", sum);
 return 0;
}

3、do-while 循环

3.1、语法形式

在循环语句中 do while 语句的使用最少，它的语法如下：

do
 语句；
while(表达式)；

它的语法如下：
while 和 for 这两种循环都是先判断，条件如果满足就进入循环，执行循环语句，如果不满足就跳出循环；

而do while 循环则是先直接进入循环体，执行循环语句，然后再执行while 后的判断表达式，表达式为真，就会进行下⼀次，表达式为假，则不再继续循环。

3.2、do while循环的执行流程

在 do while 循环中先执行图上的“语句”，执行完语句，在去执行“判断表达式”，判断表达式的结果是!=0，则继续循环，执行循环语句；判断表达式的结果==0，则循环结束。

所以在 do while 语句中循环体是至少执行⼀次的，这是 do while 循环比较特殊的地方。

3.3、do while循环的实例

在屏幕上打印1~10的值

#include 
int main()
{
 int i = 1;
 do
 {
 printf("%d ", i);//打印
 i = i + 1;//更新值
 }while(i<=10);//判断
 return 0;
}

⼀般 do while 使用在循环体至少被执行⼀次的场景下，所以较少⼀些。

3.4、练习

输入⼀个正整数，计算这个整数是几位数？
例如：
输入：1234 输出：4
输入：12 输出：2

参考代码：

#include 
int main()
{
 int n = 0;
 scanf("%d", &n);
 int cnt = 0;
 do
 {
 cnt++;
 n = n / 10;
 } while (n);
 printf("%d\n", cnt);
 return 0;
}

这里并非必须使用do while 语句，但是这个代码就比较适合使用do while 循环，因为n即使是0，也是1位数，要统计位数的。

4、 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，这是非常常见的现象。C语言中提供了 break 和 continue 两个关键字，就是应该到循环中的。

• 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 continue 后边的代码，在 for 循环和 while 循环中有所差异的。

4.1、while循环中的break和continue

4.1.1、break举例

#include 
int main()
{
 int i = 1;
 while(i<=10)
 {
 if(i == 5)
 break;//当i等于5后，就执⾏break，循环就终⽌了
 printf("%d ", i);
 i = i+1;
 }
 return 0;
}

执行的结果：
打印了1,2,3,4后，当i等于5的时候，循环正 break 的地方终止，不再打印，不再循环。

所以 break 的作用就是永久的终止循环，只要 break 被执行， break 外的第⼀层循环就终止了。

那以后我们在循环中，想在某种条件下终止循环，则可以使用break 来完成我们想要的效果。

4.1.2、continue举例

continue 是继续的意思，在循环中的作用就是跳过本次循环中 continue 后边的代码，继续进行下⼀次循环的判断。

上面的代码，如果把 break 换成 continue 会是什么结果呢？

#include 
int main()
{
 int i = 1;
 while(i<=10)
 {
 if(i == 5)
 continue;
 //当i等于5后，就执⾏continue，直接跳过continue的代码，去循环的判断的地⽅
 //因为这⾥跳过了i = i+1，所以i⼀直为5，程序陷⼊和死循环
 printf("%d ", i);
 i = i+1;
 }
 return 0;
}

到这里我们就能分析出来， continue 可以帮助我们跳过某⼀次循环 continue 后边的代码，直接到循环的判断部分，进行下⼀次循环的判断，如果循环的调整是在 continue 后边的话，可能会造成死循环。

4.2、for循环中的break和continue

4.2.1、break举例

其实和 while 循环中的 break ⼀样， for 循环中的 break 也是用于终止循环的，不管循环还需要循环多少次，只要执行到了 break ，循环就彻底终止，如下代码。

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

运行结果：
break 的作用是永久的终止循环，未来我们在某个条件发生的时候，不想再继续循环的时候，就可以使用break来完成。

4.2.2、continue举例

上⾯的代码，如果把 break 换成 continue 会是什么结果呢？

#include 
int main()
{
 int i = 1;
 for(i=1; i<=10; i++)
 {
 if(i == 5)
 continue;//这⾥continue跳过了后边的打印，来到了i++的调整部分
 printf("%d ", i);
 }
 return 0;
}

所以 在 for 循环中 continue 的作用是跳过本次循环中 continue 后的代码，直接去到循环的调整部分。未来当某个条件发生的时候，本次循环无需再执行后续某些操作的时候，就可以使用continue 来实现。
在这里我们也可以对比⼀下 while 循环和 for 循环中 continue 的区别：

4.3、do while循环中的break和continue

do while 语句中的 break 和 continue 的作用和 while 循环中几乎⼀模⼀样，uu们下来可以自行测试并体会。

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

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

5、循环的嵌套

前面学习了三种循环 while ， do while ， for ，这三种循环往往会嵌套在⼀起才能更好的解决问题，就是我们所说的：循环嵌套，这里我们就看⼀个例子。

5.1、练习

找出100~200之间的素数，并打印在屏幕上。
注：素数又称质数，只能被1和本身整除的数字。

5.2、题目解析：

1、 要从100 ~ 200之间找出素数，首先得有100~200之间的数，这里可以使用循环解决。
2、假设要判断i是否为素数，需要拿2 ~ i-1之间的数字去试除 i ，需要产生2 ~ i-1 之间的数字，也可以使用循环解决。
3、如果2 ~ i-1 之间有数字能整除i，则i不是素数，如果都不能整除，则i是素数。

5.3、参考代码：

#include 
int main()
{
 int i = 0;
 //循环产⽣100~200的数字
 for(i=100; i<=200; i++)
 {
 //判断i是否为素数
 //循环产⽣2~i-1之间的数字
 int j = 0;
 int flag = 1;//假设i是素数
 for(j=2; j<i; j++)
 {
 if(i % j == 0)
 {
 flag = 0;
 break;
 }
 }
 if(flag == 1)//是素数则打印
 printf("%d ", i);
 }
 return 0;
}

此处为没有优化的代码，uu们可以自己思考如何优化喔~

6、goto语句

C语言提供了⼀种非常特别的语法，就是 goto 语句和跳转标号， goto 语句可以实现在同⼀个函数内跳转到设置好的标号处。

例如：

#include 
int main()
{
 printf("hehe\n");
 goto next:
 printf("haha\n");
 
next:
 printf("跳过了haha的打印\n"); 
 return 0;
}

goto 语句如果使用的不当，就会导致在函数内部随意乱跳转，打乱程序的执行流程，所以我们的建议是能不用尽量不去使用；但是 goto 语句也不是⼀无是处，在多层循环的代码中，如果想快速跳出使用goto 就非常的方便了。

for(...)
{
 for(...)
 {
 for(...)
 {
 if(disaster)
 goto error;
 }
 }
 }
error:
 //...

本来 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，所以在这种情况下我们使用goto 语句就会更加的快捷。

总结

本篇博客就结束啦，谢谢大家的观看，如果公主少年们有好的建议可以留言喔，谢谢大家啦！