C语言入门-循环

一、循环

输入一个数字，输出该数字有几位

#include <stdio.h> 

int main()
{
	int x;
	int n = 0;
	scanf("%d" , &x);
	n++;
	x /= 10;
	
	while(x > 0){
		n++;
		x /= 10;
	}
	
	printf("%d
",n);
	return 0;	
}

二、while循环

循环体内要有改变条件的机会，避免死循环

while循环的意思就是：当条件满足时，不断地重复循环体内的语句

循环执行之前判断是否继续循环，所以有可能循环一次也没有被执行

看我们上面的代码，是否有点多余的成分，我们来进行改造，但是还有一个问题就是输入0的时候是没有位数的

#include <stdio.h> 

int main()
{
	int x;
	int n = 0;
	scanf("%d" , &x);
	while(x > 0){
		n++;
		x /= 10;
	}
	printf("%d
",n);
	return 0;	
}

三、do-while循环

在进入循环的时候不检查，再执行一轮之后再进行检查条件是否满足，至少是执行一次循环具体格式如下

do{
    循环体
}whlie(条件)

数位数的算法

1. 用户输入x
2. 初始化n为0
3. x = x /10 , 去掉个位
4. n++
5. 如果n > 0 ，回到3
6. 否则n就是结果

把上面的代码进行改造

#include <stdio.h> 

int main()
{
	int x;
	int n = 0;
	scanf("%d" , &x);
	do{
		n++;
		x /= 10;
	}while(x > 0);
	
	printf("%d
",n);
	return 0;	
}

此时输入0也是可以显示位数，

四、循环计算

	int x;
	int ret = 0;
	scanf("%d" , &x);
	int t = x;
	while(x > 1){
		x /= 2;
		ret++;
	}
	printf("log2x of %d is %d" , t , ret );

猜数游戏

让计算机想一个数字，然后让用户来猜，用户每输入一个数组，就告诉他是大了还是小了，直到用户猜中为止，并且告诉用户猜了多少次

这里用到了一个随机数

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

int main(){
	srand(time(0));
	int a = rand();
	
	// 但是这个随机数有点大，这里取余100 
	printf("%d
" , a%100);
	
	return 0;
}

具体的实现如下：

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

int main(){
	srand(time(0));
	
	int number = rand()%100+1;
	int a = 0;
	int count = 0;
	// 用来作弊 
	// printf("%d
",number); 
	
	while(number != a){
		printf("亲，请输入100以内的数字：");
		scanf("%d", &a);
		if(a > number){
			printf("亲，你输入的数字大了
");
		}else if(a < number){
			printf("亲，你输入的数字小了
");
		}
		count++; 
	}
	printf("恭喜你，输入正确！你一共输入了%d次" , count);
	return 0;
}

算平均数

让用户输入一系列正整数，然后输入-1表示输入结束，然后计算这些数字的平均数

	int number;
	int count = 0;
	int sum = 0;
	
	printf("请输入数字(-1结束)：");
	scanf("%d" , &number);
	while(number != -1){
		printf("请输入数字(-1结束)：");
		count++;
		sum += number;
		scanf("%d" , &number);
	}
	
	printf("你一共输入了%d次，平均数为%d", count , sum/count) ;

五、整数求逆

对一个整数做%10的操作，就得到他的个位数

对一个整数做/10的操作，就去掉他的个位数

求：输入一个正整数，输入逆序的数

	int number;
	int digit;
	int ret = 0;
	printf("请输入数字：");
	scanf("%d" , &number) ;
	
	while(number != 0){
		digit = number%10;
		//printf("%d",digit);
		ret = ret * 10 + digit;
		printf("x=%d,digit=%d,ret=%d
", number, digit, ret);
		number /= 10;
	}
	printf("%d",ret);
	

六、for循环

for循环像一个计数循环，设定一个计数器，初始化它，然后在计数器到达某值之前，重复执行循环体，而每执行一轮循环，计算器以一定步进行调整。

计算n！

#include <stdio.h>

int main(){
	int n;
	scanf("%d" , &n);
	int fact = 1;
	
//	for(int i = 1; i<=n; i++){
//		fact *= i;
//	}
	
	for(int i = n; i>1; i--){
		fact *= i;
	}
	
	printf("%d!=%d" , n , fact);
	
	return 0;
}

循环的计算和选择

for(初始动作；条件；每轮的动作){

​ 循环体；

}

for中的每一个表达式都是可以省略的，分号不能省

#include <stdio.h>

int main(){
	int i;
	for(i = 0; i<5; i++){
		printf("i=%d
" , i);
	}
	printf("
最后的i=%d
",i);
	
	return 0;
}
i=0
i=1
i=2
i=3
i=4
最后的i=5

1. 如果有固定的次数，用for循环
2. 如果必须执行一次，用do_while
3. 其他情况用while

七、循环控制

素数：只能被1和自己整除的数，不包括1

	
	int x;
	scanf("%d" , &x);
	int i;
	int isPrime = 1;
	for(i=2; i<x; i++){
		if( x % i == 0){
			isPrime = 0;
			break;
		}
	}
	if( isPrime == 1){
		printf("是素数
");
	}else{
		printf("不是素数
");
	}

嵌套的循环

100以内的素数

#include <stdio.h> 

int main(){
	int x;
	
	for( x=1; x<=100; x++){
		int i;
		int isPrime = 1;
		for(i=2; i<x; i++){
			if(x % i == 0){
				isPrime = 0;
				break; 
			}
		}
		if (isPrime == 1){
			printf("%d
" , x);
		}
	}
	return 0;
}

也可以这样，算出50个素数

#include <stdio.h> 

int main(){
	int x;
	int cnt = 0;
	// for( x=1; cnt<50; x++){
	x = 1;
	while(cnt < 50){
		int i;
		int isPrime = 1;
		for(i=2; i<x; i++){
			if(x % i == 0){
				isPrime = 0;
				break; 
			}
		}
		if (isPrime == 1){
			cnt++ ;
			// 制表符 
			printf("%d	" , x);
			if(cnt % 5 == 0){
				printf("
");
			}
		}
		x++ ;
	}
	
	return 0;
}

从嵌套的循环中跳出

break和continue只能对它所在的那层循环，

goto：直接跳转到你指定的位置

凑硬币

如何用1角、2角、5角硬币凑出10元以内的金额，接力break，太麻烦了

	int x;
	int exit = 0;
	int one, two, five;
	printf("请输入金额："); 
	scanf("%d", &x);
	for(one = 1; one < x *10; one++){
		for(two=1; two < x*10/2; two++){
			for(five=1; five < x*10/5; five++){
				if(one + two*2 + five*5 == x*10){
					printf("可以用%d个1角和%d个2角和%d个5角的组成%d元
",one ,two,five,x);
					exit = 1;
					break;
				}
			}
			if (exit == 1) break;
		}
		if (exit == 1) break;
	
	}

goto，当有多层循环的时候可以使用这个，其他的时候不要使用

#include <stdio.h> 

int main(){
	int x;
	int one, two, five;
	printf("请输入金额："); 
	scanf("%d", &x);
	for(one = 1; one < x *10; one++){
		for(two=1; two < x*10/2; two++){
			for(five=1; five < x*10/5; five++){
				if(one + two*2 + five*5 == x*10){
					printf("可以用%d个1角和%d个2角和%d个5角的组成%d元
",one ,two,five,x);
					// 直接跳到你指定的位置 
					goto out;
				}
			}
		}
	
	}
out:
	return 0;
}

八、循环应用

前n项求和

$$
f(n) = 1+1/2+1/3 +....+1/n
$$

#include <stdio.h> 

int main(){
	int n;
	int i;
	double sum = 0.0;
	
	scanf("%d" , &n);
	
	for(i=1; i<=n; i++){
		sum += 1.0/i;
		printf("%f
", sum);
	}

	return 0;
}

但是这样呢？
$$
f(n)=1-1/2+1/3-1/4+...+1/n
$$
这个方法就比较多了，这里我自己写了一个

#include <stdio.h> 

int main(){
	
	int n;
	int i;
	double sum = 0.0;
	
	scanf("%d" , &n);
	
	for(i=1; i<=n; i++){
		if(i%2 == 0){
			sum -= 1.0/i;
		}else{
			sum += 1.0/i;
		}
		printf("%f
", sum);
	}

	return 0;
	
}

整数分解

1. 输入一个非负整数，正序输出它的每一位数字
2. 输入：1314
3. 输出：1 3 1 4

#include <stdio.h> 

int main(){

	int x;
	printf("输入任意位数数字：
");
	scanf("%d" , &x);

	// 记录位数
	int mask = 1;
	// 输入的值赋值给t，用于记录输入数字的位数
	int t = x;
	while( t > 9){
		t /= 10;
		mask *= 10;
	}


	// 用户输入进来的值，以及用户输入值的位数
	printf("x=%d, mask=%d
",x, mask );

	do{
		int d = x / mask;

		printf("%d",d );
		// 最后一位不用输出空格
		if (mask > 9)
		{
			printf(" ");
		}

		// 得到他的个位数
		x %= mask;
		// 去掉它的个位数
		mask /= 10;

	}while( mask >0);

	printf("
");


	return 0;
}

求最大公约数

1. 输入两个数a和b，输出它们的最大公约数
2. 输入：12 18
3. 输出：6

普通计算

	int a,b;
	int min;

	printf("请输入两个数字：");
	scanf("%d %d" , &a, &b);
	if(a < b){
		min = a;
	}else{
		min = b;
	}

	int ret = 0;
	int i;
	for (i = 1; i <= min; i++)
	{
		if ( a%i == 0)
		{
			if ( b%i == 0)
			{
				ret = i;
			}
		}
	}

	printf("%d和%d的最大公约数是%d
", a , b , ret );

但是还有更厉害的

1. 如果b等于0，计算结束，a就是最大公约数
2. 否则，计算a除以b的余数，让a等于b，而b等于那个余数
3. 回到第一步

a	b	t(余数)
12	18	12
18	12	6
12	6	0
6	0

代码如下：

#include <stdio.h> 

int main(){

	int a,b;
	int t;
	scanf("%d %d" , &a , &b);

	while(b != 0){
		t = a % b;
		a = b;
		b = t;121
		printf("%d,%d
", a ,b);
	}

	printf("最大的公约数是%d
", a);

	return 0;
}