第 3 章选择结构与循环结构

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

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

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, …

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) {

3.4 一个简单的循环结构程序——等差数列求和循环控制变量循环条件表达式 while语句 3.4.2 循环结构解析 Console.Write("n = "); int n = int.Parse(Console.ReadLine()); int i = 1; //循环控制变量 int sum = 0; //累加器 while (i <= n) { sum = sum + (2 * i - 1); i++; } Console.Write("1+3+5+...+{0}={1}",2*n-1,sum); Console.ReadLine(); } //Main结束 } //Program结束 } // 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

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

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： while (布尔条件表达式) {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

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

3.5 while语句和do…while语句 【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。 3.5.1 while语句（续）

3.5 while语句和do…while语句 累加器循环控制变量（各项分母）累加器 while语句 3.5.1 while语句（续） staticvoid Main(string[] args) { double t = 2; int i = 1; double sum = 0; while (t > 0.000001) { t = 1.0 / i; sum = sum + t; i++; } Console.Write("1+1/2+1/3+...+1/{0}={1}", i-1, sum); Console.ReadLine(); }

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

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; } while (布尔条件表达式) • 该循环的循环体至少执行一次

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

3.5 while语句和do…while语句 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。 • staticvoid Main(string[] args) • { • int n = 100; • int i = 1; • int sum = 0; • do • { • sum = sum + i; • i++; • } while (i <= n); • Console.Write("1+2+3+...+{0}={1}", n, sum); • Console.ReadLine(); • }

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

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

private void button1_Click(object sender, System.EventArgs e) { int sum,sum1,i,j; sum1=0; i=1; int n=int.Parse(textBox1.Text); while(i<=n) //计算1!+2!+…+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(); } • 该程序中，注意每次阶乘计算前sum的值应重新赋值为1，以便下次实现i的阶乘计算时从1乘到i

其实，本题也可不用双重循环，程序的执行效率会更高其实，本题也可不用双重循环，程序的执行效率会更高 privatevoid button1_Click(object sender, System.EventArgs e) { int sum,sum1,i,j; sum1=0; i=1; int n=int.Parse(textBox1.Text); 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(); } 在某些情况下，将多重循环修改为单循环，可以提高程序的效率，解决的方法往往是采用类似本例的递推方法

3.6 for语句和foreach语句 3.6.1 for语句 3.6.2 foreach语句

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

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

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 • 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

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。

3.6 for语句和foreach语句 3.6.1 for语句(续) staticvoid 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

3.6 for语句和foreach语句 循环条件表达式循环控制变量 for 语句 3.6.1 for语句(续) • for (int i=0; i<lineLen; i++) • { • int unic= (int)chars[i]; //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); • Console.WriteLine("其他字符个数:{0}", otherNum); • Console.ReadLine(); • } //end main

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集合表达式) • { • 语句序列； • }

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

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+" "; }

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。

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

3.6 for语句和foreach语句 foreach语句 3.6.2 foreach语句（续） using System.Collections; //必须引入System.Collections命名空间，才能使用Hashtable类 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) { if(((int)stuid.Key+1)%2==0) Console.WriteLine(stuid.Key.ToString() + " " + stuid.Value); } Console.ReadLine(); }

本讲小结 while语句和do…while语句 for语句和foreach语句

第 3 章 选择结构与循环结构