Aexiar/c

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许大仙 8c24fb476a msg

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第一章：概述

流程控制结构是用来控制程序中各语句执行顺序的语句，并且可以将语句组合成能完成一定功能的小逻辑模块。
在程序设计中规定了三种流程结构，如下所示：
- 顺序结构：程序从上到下逐行执行，中间没有任何判断和跳转。
- 分支结构：根据条件，有选择的执行某段代码。在 C 语言中，有 if...else 和 switch...case 两种分支语句。
- 循环结构：根据循环条件，重复性的执行某段代码。在 C 语言中，有 for、while、do...while 三种循环结构。
在生活中的洗衣工厂，就包含了上述的三种流程结构，如下所示：

第二章：顺序结构

2.1 概述

程序从上到下逐行地执行，表达式语句都是顺序执行的，并且上一行对某个变量的修改对下一行会产生影响。

2.2 应用示例

示例：

#include <stdio.h>

int main() {

    int x = 1;
    int y = 2;
    printf("x = %d \n", x); // x = 1
    printf("y = %d \n", y); // y = 2

    // 对 x 和 y 的值进行修改
    x++;
    y = 2 * x + y;
    x = x * 10;

    printf("x = %d \n", x); // x = 20
    printf("y = %d \n", y); // y = 6

    return 0;
}

第三章：分支结构（⭐）

3.1 概述

根据特定条件执行不同的代码块，从而实现灵活的程序控制和更复杂的逻辑。

3.2 单分支结构

3.2.1 概述

语法：

if(条件表达式){
    语句;
}

Note

① 在 C 语言中，严格意义上是没有 boolean 类型的，使用非0 表示真（true），0 表示假（false）。

② 当条件表达式为真（非0 ），就会执行代码块中的语句；否则，就不会执行代码块中的语句。

流程图，如下所示：

3.2.2 应用示例

需求：成年人心率的正常范围是每分钟 60~100 次。体检时，如果心率不在此范围内，则提示需要做进一步的检查。
示例：

#include <stdio.h>

int main() {

    int heartBeats = 0;
    printf("请输入您的心率：");
    scanf("%d", &heartBeats);

    if (heartBeats < 60 || heartBeats > 100) {
        printf("您的心率不在正常范围内，请做进一步的检查。\n");
    }

    printf("体检结束！！！");

    return 0;
}

3.2.3 应用示例

需求：根据年龄判断，如果是未成年人，则提示 "未成年人请在家长陪同下访问！" 。
示例：

#include <stdio.h>

int main() {

    int age = 0;
    printf("请输入你的年龄：");
    scanf("%d", &age);

    if (age < 18) {
        printf("未成年人请在家长陪同下访问！\n");
    }

    printf("欢迎继续访问！");

    return 0;
}

3.3 双分支结构

3.3.1 概述

语法：

if(条件表达式) { 
  	语句块1;
}else {
  	语句块2;
}

Note

① 在 C 语言中，严格意义上是没有 boolean 类型的，使用非0 表示真（true），0 表示假（false）。

② 当条件表达式为真（非0 ），就会执行代码块 1 中的语句；否则，执行代码块 2 中的语句。

流程图，如下所示：

3.3.2 应用示例

需求：判断一个整数，是奇数还是偶数。
示例：

#include <stdio.h>

int main() {

    int num = 0;
    printf("请输入一个整数：");
    scanf("%d", &num);

    if (num % 2 == 0) {
        printf("%d 是偶数\n", num);
    } else {
        printf("%d 是奇数\n", num);
    }

    return 0;
}

3.3.2 应用示例

需求：输入年龄，如果大于18岁，则输出 "你年龄大于18，要对自己的行为负责!"；否则，输出 "你的年龄不大这次放过你了。"
示例：

#include <stdio.h>

int main() {

    int age = 0;
    printf("请输入年龄：");
    scanf("%d", &age);

    if (age > 18) {
        printf("你年龄大于18，要对自己的行为负责!\n");
    } else {
        printf("你的年龄不大，这次放过你了!\n");
    }

    return 0;
}

3.3.3 应用示例

需求：判定某个年份是否为闰年？

Note

① year 是 400 的整倍数： year%400==0

② 能被 4 整除，但不能被 100 整除：year % 4 == 0 && year % 100 != 0

示例：

#include <stdio.h>

int main() {

    int year = 0;
    printf("请输入年份：");
    scanf("%d", &year);

    if (year % 400 == 0 || (year % 4 == 0 && year % 100 != 0)) {
        printf("%d 是闰年\n", year);
    } else {
        printf("%d 不是闰年\n", year);
    }

    return 0;
}

3.4 多重分支结构

3.4.1 概述

语法：

if (条件表达式1) {
  	语句块1;
} else if (条件表达式2) {
  	语句块2;
}
...
} else if (条件表达式n) {
 	语句块n;
} else {
  	语句块n+1;
}

Note

① 在 C 语言中，严格意义上是没有 boolean 类型的，使用非0 表示真（true），0 表示假（false）。

② 首先判断关系表达式 1 的结果是真（值为 非0）还是假（值为 0）：

如果为真，就执行语句块 1，然后结束当前多分支。

如果是假，就继续判断条件表达式 2，看其结果是真还是假。

如果是真，就执行语句块 2，然后结束当前多分支。

如果是假，就继续判断条件表达式…看其结果是真还是假。

...

如果没有任何关系表达式为真，就执行语句块 n+1，然后结束当前多分支。

③ 当条件表达式之间是互斥（彼此之间没有交集）关系时，条件判断语句及执行语句间顺序无所谓。

④ 当条件表达式之间是包含关系时，必须小上大下 / 子上父下，否则范围小的条件表达式将不可能被执行。

⑤ 当 if-else 结构是多选一的时候，最后的 else 是可选的，可以根据需要省略。

⑥ 如果语句块中只有一条执行语句的时候，{}是可以省略的；但是，强烈建议保留！！！

流程图，如下所示：

3.4.1 应用示例

需求：张三参加考试，他和父亲达成协议，如果成绩不到 60 分没有任何奖励；如果成绩 60分（含）到 80 分，奖励一个肉夹馍；如果成绩 80 分（含）到 90 分，奖励一个 ipad；如果成绩 90 分及以上，奖励一部华为 mate60 pro 。
示例：

#include <stdio.h>

int main() {

    int score = 0;
    printf("请输入分数：");
    scanf("%d", &score);

    // 容错：分数不可能小于 0 或大于 100
    if (score < 0 || score > 100) {
        printf("输入的分数有误！\n");
        return 0;
    }

    if (score >= 90) {
        printf("奖励你一部华为 mate60 pro\n");
    } else if (score >= 80) {
        printf("奖励你一个 ipad\n");
    } else if (score >= 60) {
        printf("奖励你一个肉夹馍\n");
    } else {
        printf("你的成绩不及格，没有任何奖励！");
    }

    return 0;
}

3.4.2 应用示例

需求：判断水的温度，如果大于 95℃，则打印 "开水"；如果大于 70℃ 且小于等于 95℃，则打印 "热水"；如果大于 40℃ 且小于等于 70℃，则打印 "温水"；如果小于等于 40℃，则打印 "凉水"。
示例：

#include <stdio.h>

int main() {

    int temperature = 0;
    printf("请输入水的温度：");
    scanf("%d", &temperature);

    if (temperature > 95) {
        printf("开水 \n");
    } else if (temperature > 70 && temperature <= 95) {
        printf("热水 \n");
    } else if (temperature > 40 && temperature <= 70) {
        printf("温水 \n");
    } else {
        printf("凉水 \n");
    }

    return 0;
}

3.5 多重分支结构 switch

3.5.1 概述

语法：

switch(表达式){
	case 常量值1: 
        语句块1;
        //break;
	case 常量值2: 
        语句块2;
        //break;
	...
     
	case 常量值n: 
        语句块n; 
        //break;
	[default: 
        语句块n+1;
    ]
}

Note

① switch 后面表达式的值必须是一个整型（char、short、int、long 等）或枚举类型。

② case 后面的值必须是常量，不能是变量。

③ default 是可选的，当没有匹配的 case 的时候，就执行 default 。

④ break 语句可以使程序跳出 switch 语句块，如果没有 break，会执行下一个 case 语句块，直到遇到 break 或者执行到 switch 结尾，这个现象称为穿透。

流程图，如下所示：

3.5.2 应用示例

需求：编写一个程序，该程序可以接收一个字符，比如：a、b、c、d；其中， a 表示星期一，b 表示星期二…，根据用户的输入显示相应的信息，要求使用 switch 语句。
示例：

#include <stdio.h>

int main() {

    char chs;
    printf("请输入一个字符（a、b、c、d）：");
    scanf("%c", &chs);

    switch (chs) {
        case 'a':
            printf("今天是星期一 \n");
            printf("窗前明月光 \n");
            break;
        case 'b':
            printf("今天是星期二 \n");
            printf("疑是地上霜 \n");
            break;
        case 'c':
            printf("今天是星期三 \n");
            printf("举头望明月 \n");
            break;
        case 'd':
            printf("今天是星期四 \n");
            printf("低头思故乡 \n");
            break;
        default:
            printf("输入错误！");
            break;
    }

    return 0;
}

3.5.3 应用示例

需求：编写程序，输入月份，输出该月份有多少天。说明：1 月、3 月、5 月、7月、8 月、10 月、12 月有 31 天，4 月、6 月、9 月、11 月有 30 天，2 月有 28 天或 29 天。
示例：

#include <stdio.h>

int main() {

    int month;
    printf("请输入月份 (1-12)：");
    scanf("%d", &month);

    switch (month) {
        case 1:
        case 3:
        case 5:
        case 7:
        case 8:
        case 10:
        case 12:
            printf("%d 月有 31 天\n", month);
            break;
        case 4:
        case 6:
        case 9:
        case 11:
            printf("%d 月有 30 天\n", month);
            break;
        case 2:
            printf("%d 月有 28 天或 29 天\n", month);
            break;
        default:
            printf("输入错误！");
            break;
    }

    return 0;
}

3.5.4 switch 和 if else if 的比较

① 如果判断条件是判等，而且符合整型、枚举类型，虽然两个语句都可以使用，建议使用 swtich 语句。
② 如果判断条件是区间判断，大小判断等，使用 if...else...if。

3.6 嵌套分支

3.6.1 概述

嵌套分支是指，在一个分支结构中又嵌套了另一个分支结构，里面的分支的结构称为内层分支，外面的分支结构称为外层分支。

Note

嵌套分支层数不宜过多，建议最多不要超过 3 层。

3.6.2 应用示例

需求：根据淡旺季的月份和年龄，打印票价。

Note

① 4 -10 是旺季：

成人（18-60）：60 。

儿童（<18）：半价。

老人（>60）：1/3 。

② 其余是淡季：

成人：40。

其他：20。

示例：

#include <stdio.h>

int main() {

    int    month;
    int    age;
    double price = 60;

    printf("请输入月份 (1-12)：");
    scanf("%d", &month);

    printf("请输入年龄：");
    scanf("%d", &age);

    // 旺季
    if (month >= 4 && month <= 10) {
        if (age < 18) {
            price /= 2;
        } else if (age > 60) {
            price /= 3;
        }
    } else {
        if (age >= 18) {
            price = 40;
        } else {
            price = 20;
        }
    }

    printf("票价: %.2lf\n", price);

    return 0;
}

第四章：随机数

4.1 概述

所谓的随机数就是没有规则，并且不能预测的一些数字，也称为真随机数。
程序中也是可以产生随机数的，但是是通过一些固定规则产生的，称为伪随机数。
常见的伪随机数（线性同余方程，LCG）的公式，如下所示：

X_{n+1} = (a \cdot X_n + b) \mod m

其中，X 是伪随机序列，a 是乘数（通常选择一个大于 0 的常数，典型值有 1664525），b 是增量（选择一个大于 0 的常数，典型值有 1013904223）， m 是模数（通常选择一个大的常数，常见值有 ( 2^{32} ) ，即 4294967296））。

Note

假设 a = 31 ，b = 13 ，m = 100 ；那么，伪随机数的公式就是 X_{n+1} = (31 × X_n + 13) % 100 。

如果 X_{n} = 1 ，那么 X_{n+1} = 44 。

如果 X_{n} = 44 ，那么 X_{n+1} = 77 。

如果 X_{n} = 77 ，那么 X_{n+1} = 0 。

...

最后，将得到 44、77、0、13、16、9 、92、65、28 ... ，其中 1 也称为初始种子（随机数种子）。

工作原理：
- ① 设置初始种子（X_0）：
  - 种子值是算法生成随机数序列的起点。
  - 不同的种子值会产生不同的随机数序列。
- ② 递归生成随机数：
  - 从初始种子开始，通过公式不断生成新的随机数。
  - 每次迭代都使用前一次生成的随机数作为输入。

Note

如果种子的值相同，那么每次生成的随机数将相同，解决方案就是将种子的值设置为当前的时间戳。

4.2 C 语言中随机数的产生

① 设置随机数种子：

srand(10); // seed 种⼦ rand random 随机

Note

随机数函数在 #include <stdlib.h> 中声明。

② 根据随机数种⼦计算出⼀个伪随机数：

// 根据种⼦值产⽣⼀个 0-32767 范围的随机数
int result = rand();

③ 产生一个指定范围内的随机数：

int random_in_range(int min, int max) {
    return rand() % (max - min + 1) + min;
}

示例：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>

// 生成指定范围的随机数的函数
int randomInRange(int min, int max) {
    return rand() % (max - min + 1) + min;
}

int main() {

    // 使用当前时间作为种子
    srand(time(0));

    // 定义范围
    int min = 1;
    int max = 100;

    // 生成并打印随机数
    for (int i = 0; i < 10; ++i) {
        int random = randomInRange(min, max);
        printf("%d \n", random);
    }

    return 0;
}

第五章：循环结构（⭐）

5.1 概述

循环结构：在某些条件满足的情况下，反复执行特定代码的功能。

5.2 for 循环

5.2.1 概述

语法：

for(初始化条件①;循环条件表达式②;迭代语句④){
    循环体语句③
}

Note

① 初始化条件，用于初始化循环变量，只会执行一次，且循环开始前就执行（可以声明多个变量，但是必须是同一类型，用逗号 , 隔开）。

② 循环条件表达式每次循环都执行，同 while 循环一样，每次先判断后执行循环体语句。

③ 迭代语句每次循环都执行，在大括号中循环体语句之后执行（如果有多个变量更新，用逗号 , 隔开）。

流程图，如下所示：

Note

执行过程是：① --> ② --> ③ --> ④ --> ② --> ③ --> ④ --> ... --> ② 。

5.2.2 应用示例

需求：输出 5 行 Hello World! 。
示例：

#include <stdio.h>

int main() {

    for (int i = 1; i <= 5; ++i) {
        printf("Hello World!\n");
    }

    return 0;
}

5.2.3 应用示例

需求：求 1 ~ 100 之内所有偶数的和，以及偶数的个数。
示例：

#include <stdio.h>

int main() {

    int sum   = 0;
    int count = 0;

    for (int i = 1; i <= 100; i++) {
        if (i % 2 == 0) {
            sum += i;
            count++;
        }
    }

    printf("1 ~ 100 中的所有偶数的和为: %d \n", sum);
    printf("1 ~ 100 中的所有偶数的个数为: %d \n", count);

    return 0;
}

5.2.4 应用示例

需求：输出所有的水仙花数，所谓水仙花数是指一个 3 位数，其各个位上数字立方和等于其本身，例如：153 = 1×1×1 + 3×3×3 + 5×5×5。
示例：

#include <stdio.h>

int main() {

    int count = 0;

    for (int i = 100; i <= 999; i++) {
        // 获取三位数
        int ge  = i % 10;
        int shi = i / 10 % 10;
        int bai = i / 100;

        // 判定是否为水仙花数
        if (ge * ge * ge + shi * shi * shi + bai * bai * bai == i) {
            printf("水仙花数：%d\n", i);
            count++;
        }
    }

    printf("水仙花数总个数：%d\n", count);

    return 0;
}

5.2.5 应用示例

需求：将 1 ~ 10 倒序输出，如：10 、9 、8 ...
示例：

#include <stdio.h>

int main() {

    for (int i = 10; i >= 0; i--) {
        printf("%d ", i);
    }

    return 0;
}

5.2.6 应用示例

需求：输入两个正整数 m 和 n ，求其最大公约数和最小公倍数，例如：12 和 20 的最大公约数是 4 ，最小公倍数是 60 。

Note

如果数 a 能被数 b 整除，且结果是整数，那么 a 就叫做 b 的倍数，b 就叫做 a 的约数（因数）。

如果一个整数同时是几个整数的约数，则称该整数为这些整数的公约数；其中，数值最大的称为最大公约数。

如果一个整数同时为两个或多个整数的倍数的数，则称该整数为这些整数的公倍数；其中，数值最小的称为最小公倍数。

示例：

#include <stdio.h>

int main() {

    int m = 12, n = 20;

    // 取出两个数中的较小值
    int min = (m < n) ? m : n;

    for (int i = min; i >= 1; i--) {

        if (m % i == 0 && n % i == 0) {
            printf("最大公约数是：%d\n", i); // 公约数

            break; //跳出当前循环结构
        }
    }

    // 取出两个数中的较大值
    int max = (m > n) ? m : n;
    for (int i = max; i <= m * n; i++) {

        if (i % m == 0 && i % n == 0) {

            printf("最小公倍数是：%d\n", i); // 公倍数

            break;
        }
    }

    return 0;
}

5.3 while 循环

5.3.1 概述

语法：

初始化条件①；
while (循环条件语句②) {
    循环体语句③；
    迭代语句④；
}

Note

① while(循环条件部分) 中循环条件为非0值，表示 true、真；为0值，表示 false、假。

② 当循环条件表达式成立，就执行循环体语句，直到条件不成立停止循环。

③ 为避免死循环，循环条件表达式不能永远成立，且随着循环次数增加，应该越来越趋向于不成立。

④ for 循环和 while 循环可以相互转换，二者没有性能上的差别。

⑤ for 循环与 while 循环的区别：初始化条件部分的作用域不同。

流程图，如下所示：

Note

执行过程是：① --> ② --> ③ --> ④ --> ② --> ③ --> ④ --> ... --> ② 。

5.3.2 应用示例

需求：输出 5 行 Hello World! 。
示例：

#include <stdio.h>

int main() {
    int i = 1;
    while (i <= 5) {
        printf("Hello World!\n");
        i++;
    }

    return 0;
}

5.3.3 应用示例

需求：求 1 ~ 100 之内所有偶数的和，以及偶数的个数。
示例：

#include <stdio.h>

int main() {

    int sum   = 0;
    int count = 0;

    int i = 1;
    while (i <= 100) {
        if (i % 2 == 0) {
            sum += i;
            count++;
        }
        i++;
    }

    printf("1 ~ 100 中的所有偶数的和为: %d \n", sum);
    printf("1 ~ 100 中的所有偶数的个数为: %d \n", count);

    return 0;
}

5.3.4 应用示例

需求：世界最高山峰是珠穆朗玛峰，它的高度是 8848.86 米，假如我有一张足够大的纸，它的厚度是 0.1 毫米。请问，我折叠多少次，可以折成珠穆朗玛峰的高度?
示例：

#include <stdio.h>

int main() {

    // 折叠的次数
    int count = 0;

    // 珠峰的高度
    int zfHeight = 8848860;

    // 每次折叠的高度
    double paperHeight = 0.1;

    while (paperHeight <= zfHeight) {
        count++;
        paperHeight *= 2;
    }

    printf("需要折叠 %d 次，才能得到珠峰的高度。\n", count);
    printf("折纸的高度为 %.2f 米，超过了珠峰的高度", paperHeight / 1000);

    return 0;
}

5.3.5 应用示例

需求：给出一个整数 n ，判断该整数是否是 2 的幂次方。如果是，就输出 yes ；否则，输出 no 。

Note

思路：

① 2^ 0 = 1 ，2^1 = 2 ，2^2 = 4，2^3 = 8，2^4 = 16，2^5 = 32 ...，规律：每一个数字都是前一个数字的 2 倍（任意一个数字，不断的除以 2 ，最终看结果是否是数字 1 ）。

② 循环终止条件：

结果是 1 的时候，就可以结束，输出 yes 。

如果在除以 2 的时候，无法被 2 整数，也可以结束，输出 no ，如： 100 / 2 = 50，50 / 2 = 25 。

示例：

#include <stdio.h>

int main() {

    // 禁用 stdout 缓冲区
    setbuf(stdout, NULL);

    int n = 0;
    printf("请输入一个整数：");
    scanf("%d", &n);

    while (n > 1 && n % 2 == 0) {
        n /= 2;
    }

    if (n == 1) {
        printf("yes");
    } else {
        printf("no");
    }

    return 0;
}

5.3.6 应用示例

需求：整数反转，如：123 --> 321 。

Note

思路：从右边开始，依次获取每一位数字，再拼接起来。

示例：

#include <stdio.h>

int main() {

    // 禁用 stdout 缓冲区
    setbuf(stdout, NULL);

    int num      = 0;
    int original = 0;
    int rev      = 0;
    printf("请输入一个整数：");
    scanf("%d", &num);
    original = num;

    // 从右边开始，依次获取每个数字，然后拼接到 rev 中
    /**
     * 第 1 次，123 % 10 = 3，rev = 0 * 10 + 3 = 3
     * 第 2 次，12 % 10 = 2，rev = 3 * 10 + 2 = 32
     * 第 3 次，1 % 10 = 1，rev = 32 * 10 + 1 = 321
     */
    // 循环结束的条件是 num == 0
    while (num != 0) {
        // 获取 num 右边的第一位数字
        int temp = num % 10;
        // 去掉最后一位数字
        num /= 10;
        // 将 temp 拼接到 rev 的后面
        rev = rev * 10 + temp;
    }

    printf("%d 的反转是 %d\n", original, rev);

    return 0;
}

5.4 do-while 循环

5.4.1 概述

语法：

①初始化部分;
do{
	③循环体部分
	④迭代部分
}while(②循环条件部分);

Note

① do{} while();最后有一个分号。

② do-while 结构的循环体语句是至少会执行一次，这个和 for 、while 是不一样的。

③ 循环的三个结构 for、while、do-while 三者是可以相互转换的。

流程图，如下所示：

Note

执行过程是：① --> ③ --> ④ --> ② --> ③ --> ④ --> ② --> ... --> ② 。

5.4.2 应用示例

需求：求 1 ~ 100 之内所有偶数的和，以及偶数的个数。

#include <stdio.h>

int main() {

    int sum   = 0;
    int count = 0;

    int i = 1;
    do {
        if (i % 2 == 0) {
            sum += i;
            count++;
        }
        i++;
    } while (i <= 100);

    printf("1 ~ 100 中的所有偶数的和为: %d \n", sum);
    printf("1 ~ 100 中的所有偶数的个数为: %d \n", count);

    return 0;
}

5.4.3 应用示例

需求：实现 ATM 取款机功能。
示例：

#include <stdio.h>

int main() {
    // 账户余额
    double balance = 0.0;
    // 客户选择
    int selection;
    // 存款金额
    double addMoney;
    // 取款金额
    double minusMoney;
    // 退出标识
    bool exitFlag = false;
    do {
        printf("=========ATM========\n");
        printf("\t1、存款\n");
        printf("\t2、取款\n");
        printf("\t3、显示余额\n");
        printf("\t4、退出\n");
        printf("请选择(1-4)：");

        scanf("%d", &selection);

        switch (selection) {
            case 1:
                printf("您当前的余额是: %.2f\n", balance);
                printf("请输入存款金额：");
                scanf("%lf", &addMoney);
                balance += addMoney;
                printf("存款成功，您当前的余额是：%.2f\n", balance);
                break;
            case 2:
                printf("您当前的余额是: %.2f\n", balance);
                printf("请输入取款金额：");
                scanf("%lf", &minusMoney);
                if (minusMoney > balance) {
                    printf("余额不足，取款失败。\n");
                } else {
                    balance -= minusMoney;
                    printf("取款成功，您的余额为：%.2f\n", balance);
                }
                break;
            case 3:
                printf("您的账户余额为：%.2f\n", balance);
                break;
            case 4:
                exitFlag = true;
                printf("欢迎下次再来。\n");
                break;
            default:
                printf("输入有误，请重新输入。\n");
                break;
        }

    } while (!exitFlag);

    return 0;
}

5.5 嵌套循环

5.5.1 概述

所谓的嵌套循环，是指一个循环结构 A 的循环体是另一个循环结构 B 。例如：for 循环里面还有一个for 循环，就是嵌套循环。
语法：

for(初始化语句①; 循环条件语句②; 迭代语句⑦) {
    for(初始化语句③; 循环条件语句④; 迭代语句⑥) {
      	循环体语句⑤;
    }
}

其中，for 、while 、do-while 均可以作为外层循环或内层循环。
- 外层循环：循环结构 A
- 内层循环：循环结构 B

Note

① 实际上，嵌套循环就是将内层循环当成外层循环的循环体。当只有内层循环的循环条件为 false ，才会完全跳出内层循环，才可结束外层的当次循环，开始下一次循环。

② 假设外层循环次数为 m 次，内层循环次数为 n 次，则内层循环体实际上需要执行 m × n 次。

③ 从二维图形的角度看，外层循环控制行数，内层循环控制列数。

④ 实际开发中，我们最多见到的嵌套循环是两层，一般不会出现超过三层的嵌套循环。如果将要出现，一定要停下来重新梳理业务逻辑，重新思考算法的实现，控制在三层以内；否则，可读性会很差。

5.5.2 应用示例

需求：打印 5 行 * ，要求每行 6 个 * 。
示例：

#include <stdio.h>

int main() {

    for (int i = 1; i <= 5; ++i) {
        for (int j = 1; j < 6; ++j) {
            printf("* ");
        }
        printf("\n");
    }

    return 0;
}

5.5.3 应用示例

需求：打印 5 行直角三角形。
示例：

#include <stdio.h>

int main() {

    for (int i = 1; i <= 5; ++i) {
        for (int j = 1; j <= i; ++j) {
            printf("* ");
        }
        printf("\n");
    }

    return 0;
}

5.5.4 应用示例

需求：打印 5 行倒直角三角形。
示例：

#include <stdio.h>

int main() {

    for (int i = 1; i <= 5; ++i) {
        for (int j = 1; j <= 6 - i; ++j) {
            printf("* ");
        }
        printf("\n");
    }

    return 0;
}

5.5.5 应用示例

需求：打印 9 × 9 乘法表。
示例：

#include <stdio.h>

int main() {

    for (int i = 1; i <= 9; ++i) {
        for (int j = 1; j <= i; ++j) {
            printf("%d × %d = %d ", i, j, i * j);
        }
        printf("\n");
    }

    return 0;
}

5.6 无限循环

语法：

while(1){
    ...
}

for(;;){
    ...
}

Note

① 在开发中，有的时候并不确定需要循环多少次，就需要根据循环体内部的某些条件，来控制循环的结束（break）。

② 如果上述的循环结构不能终止，就会构成死循环；所以，在实际开发中，要避免出现死循环！！！

示例：从键盘读入个数不确定的整数，并判断读入的正数和负数的个数，输入为 0 时结束程序

#include <stdio.h>

int main() {

    // 记录输入的整数
    int num = 0;
    // 记录正数个数
    int positiveCount = 0;
    // 记录负数个数
    int negativeCount = 0;

    while (true) {
        printf("请输入一个整数：");
        scanf("%d", &num);
        if (num > 0) {
            positiveCount++;
        } else if (num < 0) {
            negativeCount++;
        } else {
            printf("程序结束！\n");
            break;
        }
    }

    printf("正数的个数：%d\n", positiveCount);
    printf("负数的个数：%d\n", negativeCount);

    return 0;
}

5.7 跳转控制语句

5.7.1 break

break 的使用场景：break 语句用于终止某个语句块的执行，用在switch语句或者循环语句中。

Note

break 一旦执行，就结束(或跳出)当前循环结构；并且，此关键字的后面，不能声明其它语句。

流程图，如下所示：

示例：打印 0 ~ 10 ，如果遇到 3 ，就停止打印

#include <stdio.h>

int main() {

    for (int i = 0; i < 10; ++i) {
        if (i == 3) {
            break;
        }
        printf("%d \n", i);
    }

    printf("程序结束！\n");

    return 0;
}

示例：编写程序，要求输入一个数字，判断该数字是否是质数

#include <stdio.h>

int main() {

    bool isFlag = false;
    int  num    = 0;
    do {

        printf("请输入一个整数（必须大于 1 ）：");
        scanf("%d", &num);

        if (num <= 1) {
            printf("输入的数字不是合法，请重新输入！！！\n");
            isFlag = true;
        } else {
            isFlag = false;
        }

    } while (isFlag);

    bool isPrime = true;
    for (int i = 2; i < num; i++) {
        if (num % i == 0) {
            isPrime = false;
            break;
        }
    }
    if (isPrime) {
        printf("%d 是一个质数\n", num);
    } else {
        printf("%d 不是一个质数\n", num);
    }

    printf("程序结束！\n");

    return 0;
}

5.7.2 continue

continue 的使用场景：continue 语句用于结束本次循环，继续执行下一次循环。

Note

continue 一旦执行，就结束(或跳出)当次循环结构；并且，此关键字的后面，不能声明其它语句。

流程图，如下所示：

示例：打印 0 ~ 10 ，如果遇到 3 ，就继续下一次打印

#include <stdio.h>

int main() {

    for (int i = 0; i < 10; ++i) {
        if (i == 3) {
            continue;
        }
        printf("%d \n", i);
    }

    printf("程序结束！\n");

    return 0;
}

示例：输出 100 以内（包括 100）的数字，跳过那些 7 的倍数或包含 7 的数字

#include <stdio.h>

int main() {

    for (int i = 1; i <= 100; i++) {
        if (i % 7 == 0 || i % 10 == 7 || i / 10 == 7) {
            continue;
        }
        printf("%d ", i);
    }

    printf("程序结束！\n");

    return 0;
}

5.7.3 return

return ：并非专门用于结束循环的，它的功能是结束一个方法。当一个方法执行到一个 return 语句的时候，这个方法将被结束。

Note

和 break 和 continue 不同的是，return 直接结束整个方法，不管这个 return 处于多少层循环之内。

示例：

#include <stdio.h>

int main() {

    for (int i = 1; i <= 100; i++) {
        if (i % 7 == 0 || i % 10 == 7 || i / 10 == 7) {
            return 0; // 结束整个函数或方法
        }
        printf("%d ", i);
    }

    printf("程序结束！\n");

    return 0;
}

32 KiB Raw Blame History Unescape Escape

第一章：概述

第二章：顺序结构

2.1 概述

2.2 应用示例

第三章：分支结构（⭐）

3.1 概述

3.2 单分支结构

3.2.1 概述

3.2.2 应用示例

3.2.3 应用示例

3.3 双分支结构

3.3.1 概述

3.3.2 应用示例

3.3.2 应用示例

3.3.3 应用示例

3.4 多重分支结构

3.4.1 概述

3.4.1 应用示例

3.4.2 应用示例

3.5 多重分支结构 switch

3.5.1 概述

3.5.2 应用示例

3.5.3 应用示例

3.5.4 switch 和 if else if 的比较

3.6 嵌套分支

3.6.1 概述

3.6.2 应用示例

第四章：随机数

4.1 概述

4.2 C 语言中随机数的产生

第五章：循环结构（⭐）

5.1 概述

5.2 for 循环

5.2.1 概述

5.2.2 应用示例

5.2.3 应用示例

5.2.4 应用示例

5.2.5 应用示例

5.2.6 应用示例

5.3 while 循环

5.3.1 概述

5.3.2 应用示例

5.3.3 应用示例

5.3.4 应用示例

5.3.5 应用示例

5.3.6 应用示例

5.4 do-while 循环

5.4.1 概述

5.4.2 应用示例

5.4.3 应用示例

5.5 嵌套循环

5.5.1 概述

5.5.2 应用示例

5.5.3 应用示例

5.5.4 应用示例

5.5.5 应用示例

5.6 无限循环

5.7 跳转控制语句

5.7.1 break

5.7.2 continue

5.7.3 return

32 KiB

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