循环

需要多次重复执行一个或多个任务的问题考虑使用循环来解决。

三大循环样式不一样，但是本质是一样的。

循环三要素

死循环

#include <stdio.h>
#include <windows.h>
int main()
{while (1) {printf("xxxxxxxxxxxxx\n");Sleep(1000);}return 0;
}

运行结果为：

可控循环

#include <stdio.h>
#include <windows.h>
int main()
{int i = 10;           //循环变量初始化while (i > 0)       //循环终止条件{printf("xxxxxxxxxx\n");Sleep(1000);i--;          //有使循环趋于结束的语句}return 0;
}

运行结果为：

打印十次之后就会跳出循环。

可控循环的三要素

循环三要素:
循环变量初始化， 循环变量的变化（趋向终止条件）， 循环终止条件。
要做到可控三个条件缺一不可。

while “当”型循环

只有条件为真，才可能向下执行。有可能一次都不执行

语法结构及流程

while (表达式)
{
语句;
}

解析

计算表达式的值，当值为真(非 0)时，执行循环体语句，一旦条件为假，就停止执行循环体。如果条件在开始时就为假，那么不执行循环体语句直接退出循环。

代码演示

用 while 语句求 1～100 所有整数的和。
#include <stdio.h>
int main(void)
{
int i; int sum = 0;
i = 0;
while (i <= 100)
{
sum += i;
i++;
}
printf(“sum = %d\n”, sum);
return 0;
}
运行结果为：

do while“直到”型循环

直到条件为假，才终止循环。
do while循环至少执行一次。

语法及流程

do
{语句;
} while (表达式) ;

解析

它先执行循环体中的语句，然后再判断条件是否为真，如果为真则继续循环；如果为假，则终止循环。

代码演示

用 do-while 语句求 1～100 所有整数的和。

#include <stdio.h>
int main(void)
{int i; int sum = 0;i = 0;do{sum += i;i++;} while (i <= 100);printf("sum = %d\n", sum);return 0;
}

运行结果为：

while/do while 综合案例

while 与 dowhile 的区别
如下代码，表示求和,求输入 1 和 11 的比较。

do while 代码演示

#include <stdio.h>
int main()
{int sum = 0;int i;scanf_s("%d", &i);do{sum += i;i++;} while (i <= 10);printf("sum= %d\n", sum);return 0;
}

运行结果为：

while 代码演示

#include <stdio.h>
int main()
{int sum = 0;int i;scanf_s("%d", &i);while (i <= 10){sum += i;i++;}printf("sum= %d\n", sum);return 0;
}

运行结果为：

结论是，当输入 1 时两个运算的求和，是相等的，但是当输入 11 是，while 版本输出的 sum = 0。而 do while 版本输出的则是 11。

所以，do while 至少执行一次，而 while 可能一次都不执行。

do while 的争议

do while 特点是，循环体至少执行一次，这个是比较可怕的。在没有收到任何限制条件的情况下，就开始执行循环体。很可能会带来不可挽回的后果。比如，先格式化了你的 c 盘，然后再来问要不要格式化。

do while 曾一度提议废除，但是他在输入性检查方面还是有点用的。比如，输入 Y/y 设置标志位，退出，执行标志位操作，输入 N/n 直接退出，输入其它，循环输入。

代码演示：

#include <stdio.h>
int main(void)
{char select;do{printf("同意协议请输入 y/Y,不同意请输入n/N\n");scanf_s("%c", &select);getchar();if (select == 'n' || select == 'N')exit(-1);} while (!(select == 'y' || select == 'Y'));printf("next\n");return 0;
}

运行结果为：

只有输入y/Y，n/N才向下执行，否则继续循环

#include <stdio.h>
int main()
{int name;int passwd;do{printf("name:");scanf_s("%d", &name);printf("passwd:");scanf_s("%d", &passwd);} while (!(name == 10 && passwd == 20));printf("wellcome\n");return 0;
}

运行结果为：

直到输入合适的用户名和密码才能够进行下一步操作。

for “列表”型循环

语法结构及流程

 for( 表达式 1 ; 表达式 2 ; 表达式 3 ){语句；}

解析

1 、计算表达式 1 的值，通常为循环变量赋初值。

2 、计算表达式 2 ，的值，即判断循环条件是否为真，若值为真则执行循环体一次，
否则跳出循环。

3 、计算表达式 3 的值，这里通常写更新循环变量的赋值表达式，然后转回第 2步重复执行。

代码演示

用for循环求 1～100 所有整数的和。

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

运行结果为：

for(;;)是 for 吗？

上面for循环仍然成立，等价于while(1)。
代码演示：

#include <stdio.h>
int main(void)
{for (;;)printf("xxxxxxxxxx\n");return 0;
}

运行结果为：

for 与逗号表达式

打印 10 的所有加法组和，格式如下：
10 = 1 + 9;
10 = 2 + 8;
10 = 3 + 7;
10 = 4 + 6;
10 = 5 + 5;
10 = 6 + 4;
10 = 7 + 3;
10 = 8 + 2;
10 = 9 + 1;

代码演示：

#include <stdio.h>
int main(void)
{int i; int j;for (i = 1, j = 10 - i; i < 10 && j>0; i++, j--){printf(" 10 = %d + %d\n", i, j);}return 0;
}

运行结果为：

循环的嵌套

一重循环解决线性的问题，而二重循环和三重循环就可以解决平面和立体的问题了。比如打印如下的图形：

******
******
******
****** **********

嵌套的语法格式

三种语法格式，是一种 嵌套的结构， 不可以交叉。三者都可以实现上述的功能，但是比较倾向于使用第三种，为什么呢，因为第三种，循环的初始化不在循环体外，循环变量的改变不在循环体内。整体呈现会更清晰简洁。

循环嵌套while 版

#include <stdio.h>
int main(void)
{int i = 0;while (i < 4){int j = 0;while (j < 6){printf("*");j++;}putchar(10);i++;}return 0;
}

运行结果为：

循环嵌套do while 版

#include <stdio.h>
int main(void)
{int i = 0;do {int j = 0;do{printf("*");j++;} while (j < 6);i++;putchar(10);} while (i < 4);return 0;
}

运行结果为：

循环嵌套for 版

#include <stdio.h>
int main(void)
{for (int i = 0; i < 4; i++){for (int j = 0; j < 6; j++){printf("*");}putchar(10);}return 0;
}

运行结果为：

循环建议

先外后内的循环嵌套写法

循环的嵌套，先写外重循环，外重循环的循环变量，可能作为内重循环的循环终止条件。

半开半闭区间写法

建议 for 语句的循环控制变量的取值采用“半开半闭区间”写法。 这样的作法，跟后面的数组下标，是完全吻合的。但，这并非绝对。

循环变量属于半开半闭区间

 for ( x=0; x<N; x++){}

循环变量属于闭区间

 for ( x=1; x<=N; x++){}

嵌套的优化

在多重循环中，如果有可能，应当将最长的循环放在最内层，最短的循环放在最外层，以减少 CPU 跨切循环层的次数。

低效率：长循环在最外层

for (row=0; row<100; row++)
{for ( col=0; col<5; col++ ){sum = sum + a[row][col];}
}

高效率：长循环在最内层

 for (col=0; col<5; col++ ){for (row=0; row<100; row++){sum = sum + a[row][col];}}

循环小结

一种循环可以解决的问题，使用另外两种同样可行，只是方便程度不同。

while 循环一般用于循环次数不定的情况，for 循环一般用于循环次数确定的情况(也可以用于循环次数不定的情况)，do-while 循环一般用于至少需要执行一次的情况。

for 循环和 while 循环是先判断条件是否为真，再执行循环体，因此，可出现循环一次也不执行的情况；do-while 循环是先执行循环体，再判断条件是否为真，因此，循环体至少执行一次。

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