【C语言必知必会 | 第八篇】一文带你精通循环结构

引言

C语言是一门面向过程的、抽象化的通用程序设计语言，广泛应用于底层开发。它在编程语言中具有举足轻重的地位。
此文为【C语言必知必会】系列第八篇，进行C语言循环结构的专项练习，结合专题优质题目，带领读者从0开始，深度掌握知识点。

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1️⃣ 前言

在上一讲中，带领读者掌握了循环结构的相关知识点，由于题目和实践是学习的核心，所以开展专项练习十分重要。

在本讲中，将深入剖析几个经典的C语言循环结构练习，带领读者在理论结合实际的基础上更好地学习、吸收、掌握C语言。

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2️⃣专项练习

在循环结构的学习中我们主要学习while、do…while、for三种循环。常用的三种循环结构学习的重点在于弄清它们相同与不同之处，以便在不同场合下使用。

一个通用的解题思路如下：

在C语言中，循环结构通常用于重复执行一段代码，直到满足特定条件为止。下面是一种通用的解题思路，适用于很多循环问题：

1.首先需要明确何时应该终止循环。这个条件可以是一个比较表达式、逻辑表达式或其他能够计算为布尔值的表达式。

2.在进入循环之前，要初始化用于控制循环的变量。这个变量在循环的迭代过程中会不断更新。

3.循环体是被重复执行的代码块。它包含了解题的主要逻辑，并且会根据实际情况更新循环变量。

4.在每次循环迭代结束时，要对循环变量进行更新操作。这样可以使循环朝着终止条件逐渐演进。

下面是一个简单的示例，展示了如何使用循环结构计算1到10的累加和：

#include <stdio.h>int main() {int sum = 0; // 用于存储累加和的变量int i; // 控制循环的变量for (i = 1; i <= 10; i++) {sum += i; // 累加当前的数到sum变量}printf("1到10的累加和为：%d\n", sum);return 0;
}

在这个示例中，我们使用了for循环来重复执行累加操作。循环条件为i <= 10，即当i的值小于等于10时，继续循环。循环体中的代码是将当前的数累加到sum变量中。每次循环结束时，i会自增1，从而逐渐迭代到11，退出循环。

这个通用的解题思路可以帮助你处理很多循环问题，无论是求和、查找、遍历数组还是其他类型的算法。

以上是一个通用的解题思路，仍需根据具体问题的要求进行适当的调整和扩展。

接下来，让我们开始本节课程的专题练习，读者需要躬身实践来掌握。

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第一题：求1!+2!+……+n！

解题思路如下：

使用二重循环做题，先使 i 由 1 遍历到 n，再使 j 由 1 遍历到 i ，进行相乘

下面是具体的代码实现：

#include <stdio.h>
int main()
{int n,i,j,sum=1,sum1=0;scanf("%d",&n);for(i=1;i<=n;i++){for(j=1;j<=i;j++){sum*=j;}sum1+=sum;}printf("%d",sum1);}

注意，上面这个代码块有一个致命的错误：没有将sum进行重置。

在每次内层循环前，要将sum变量重置为1，以确保每次内层循环都从1开始计算阶乘。否则，sum会一直累积上一次循环的结果。

修正后的代码如下：

#include <stdio.h>int main() {int n, i, j, sum = 1, sum1 = 0;scanf("%d", &n);for (i = 1; i <= n; i++) {sum = 1; // 重置sum为1for (j = 1; j <= i; j++) {sum *= j; // 计算阶乘}sum1 += sum; // 累加阶乘结果}printf("%d\n", sum1);return 0;
}

程序运行结果如下：

至此，第一题已解题结束。

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第二题：计算

要求：(1)最后一项小于10的-6次方停止。(2) 用for语句实现循环。

解题思路

1/i 的形式，并且i以2为单位自增。同时要确保1进行正负交替。

代码实现：

#include <stdio.h>int main() {int i;
double a=-1.0,x,sum=0.0;for(i=1;;i+=2){a=-a;  //1进行正负交替x=a/i;if(x<1e-6)  //逻辑判断，跳出循环{break;}sum+=x;}printf("%lf",sum);return 0;
}

程序运行结果：

至此，第二题已解题完毕。

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第三题：

解题思路

密码只允许输入3次，则使用循环来使用scanf；

如果在第3次或3次以内输入正确，则输出welcome，否则输出Bye

代码实现

#include <stdio.h>int main() {int x=11;  //正确密码int a,i;for(i=1;i<=3;i++)
{scanf("%d",&a);  //输入密码if(a==x){printf("Welcome!");  //如果正确，直接跳出循环break;}if(i==3)   //第三次还是不能达到if的条件时，输出break
{printf("break");
}	}return 0;
}

注意：判断数值是否相等时需要使用的运算符为== 而不是=

程序运行结果：

至此，第三题已解题完毕。

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第四题：打印所示图形

要求：输入n代表图形所占的行数

解题思路

使用两个嵌套的 for 循环来控制每行的输出。外层循环控制行数，内层循环控制每行中的列数。

内层循环中的第一个循环用于输出空格，以对齐三角形。它根据当前行数和总行数之间的差值来确定需要打印的空格数。

内层循环中的第二个循环用于输出等边三角形的边。它打印 (2 * i - 1) 个星号，其中 i 是当前行数。

最后，使用 printf(“\n”) 来打印换行符，以继续下一行的输出。

代码实现

首先我们确保每一行的*能被打印出来：

#include <stdio.h>int main() {int hang;printf("请输入行数：");scanf("%d", &hang);for (int i = hang; i >= 1; i--) {for (int k = 1; k <= 2 * i - 1; k++) {printf("*"); // 打印三角形的边}printf("\n"); // 打印换行}return 0;
}

接着我们确保输出空格，以对齐三角形：

#include <stdio.h>int main() {int hang;printf("请输入行数：");scanf("%d", &hang);for (int i = hang; i >= 1; i--) {for (int j = 1; j <= hang - i; j++) {printf(" "); // 打印空格来对齐}for (int k = 1; k <= 2 * i - 1; k++) {printf("*"); // 打印三角形的边}printf("\n"); // 打印换行}return 0;
}

程序运行结果：

自此，第四题已解题完成。

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现在让我们看看第五题：

第五题：计算

解题思路

分子/分母的形式，分子看成以1为增量的阶乘，分母看成以2为增量的阶乘。

代码实现

#include <stdio.h>int main() {int i = 1;double sum = 0.0;double fenzi = 1.0;double fenmu = 1.0;while (fenzi / fenmu >= 1e-6){sum += fenzi / fenmu;fenzi *= i;                   // 计算分子的阶乘fenmu *= (i * 2 + 1);       // 计算分母的阶乘i++;}printf("%lf", sum);return 0;
}

程序运行结果：

至此，第五题已解题完成。

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5️⃣总结

此文为 【C语言你还没卷起来？】系列之第八篇 ，通过以题代练的形式带领读者掌握C语言的循环结构，带领读者从0开始，深度掌握知识点。

以题代练对于C语言的学习是十分重要的，专栏将持续提供优质C语言编程题与理论课的学习，带领读者全方位掌握C语言，读者可订阅专栏持续跟进。