循环结构(一)——for语句【互三互三】

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文章目录

🍁 引言

🍁 一、语句格式

🍁 二、语句执行过程

🍁 三、语句格式举例

🍁四、例题

👉【例1】

🚀示例代码:

👉【例2】

【方法1】

🚀示例代码:

【方法2】

🚀示例代码:

👉【例3】

【方法1】

🚀示例代码:

【方法2】

🚀示例代码:

👉【例4】

【分析】

🚀示例代码:

【说明】

🍁总结 

🍁备注

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🍁 引言

• 在 C++的编程世界中，循环结构如同一个个精巧的齿轮，驱动着程序高效而有序地运行。其中，for 语句无疑是最为常用和强大的循环工具之一。

• 当我们面对需要重复执行的任务时，for 语句宛如一位可靠的伙伴，为我们提供了简洁、灵活且精确的控制方式。它使得我们能够有条不紊地处理大量的数据，执行重复性的操作，从而节省时间和精力，提高编程的效率。

• 无论是遍历数组中的元素、计算一系列数值的总和，还是实现复杂的迭代算法，for 语句都展现出了其独特的魅力和强大的功能。

• 通过深入理解和熟练运用 for 语句，我们将开启编程效率提升的大门，能够更加优雅地解决问题，构建出更为强大和高效的 C++程序。

• 接下来，让我们一同深入探索 for 语句的奥秘，领略其在 C++编程中的精彩表现。

🍁 一、语句格式

格式1:

for(控制变量初始化表达式;条件表达式;增量表达式)语句1；

说明：语句1是for循环语句的循环体，它将在满足条件的情况下被重复执行。

格式2:

for(控制变量初始化表达式;条件表达式;增量表达式){语句1；语句2；…………
}

说明：循环体部分由多个语句构成，应由一对花括号括起来，构成一个语句块的形式

程序风格提示：写for循环语句时，循环体的语句相对于for缩进两格。

🍁 二、语句执行过程

for语句的执行过程可由以下4步来描述。

(1)执行“控制变量初始化语句”，使控制变量获得一个初值。

(2)判断控制变量是否满足“条件表达式”，若满足条件则执行一遍循环体，否则结束整个for语句，继续执行for循环下面的句子。

(3)根据增量表达式，计算出控制变量所得到的新值

(4)自动转到第（2）步。

🍁 三、语句格式举例

(1)将控制变量从1变到100，增量为1

for(i=1;i<=100;++i)

(2)将控制变量从100变到1，增量为－1

for(i=100;i>=1;--i)

(3)控制变量从7变到77，增量为7  

for(i=7;i<=77;i+=7)

(4)控制变量从20变到2，增量为－2

for(int i=20;i>=2；i-=2)

(5)按所示数列改变控制变量值：99、88、77、66、55、44、33、22、11、0，增量为-11

for(int j=99;j>=0;j-=11)

(6)控制变量i和j共同进行循环控制，i从1变到99，j从2变到100，增量均为2。

 

for（int i=1,j=2;i<=99&&j<=100；i+=2,j+=2）

需要说明的是：可以在for循环“ 控制变量初始化语句”中声明变量（如上面最后3个例子），这些变量只在for循环结构中有效，离开了该for结构，变量就无效了。

🍁四、例题

👉【例1】

利用for循环,计算输出1+2+…+100的和

🚀示例代码:

#include <iostream>
using namespace std;
int main () {int sum = 0;for (int i = 1; i <= 100 ; ++i) {sum += i;  //i初始值1，终值为100，每次增量为1}cout << sum;return 0;
}

👉【例2】

输出1—100之间所有偶数。

【方法1】

可以想到对于1-100之间的100个数字i，直接重复进行判断，如果i是偶数，则输出i的值。

🚀示例代码:

#include <iostream>
using namespace std;
int main() {for (int i = 1; i <= 100; i++) { //对于1至100之间的每个数，都重复操作if (i % 2 == 0) { //如果i为偶数，则输出i的值cout << i << " ";} }return 0;
}

程序中，将1-100之间的所有数字都列举出来，然后一一判断，符合偶数条件的，就输出。这种思想，本质上是穷举。穷举法保证在求解的过程中，所有可能解都会判断到，不会丢解。当然缺点就是有时候效率不高。

【方法2】

在上述分析的基础上，再进一步分析：我们都知道，相邻偶数之间的差值为2，所以，我们还可以设置变量的初值为2，增量为2的for循环，使得循环次数减少为50次。

🚀示例代码:

#include <iostream>
using namespace std;
int main() {for (int i = 2; i <= 100; i += 2) { //i初值2，终值100，每次增量为2cout << i << " ";      //输出i的值}return 0;
}

👉【例3】

利用for循环,分别计算1—100中奇数的和、偶数的和。

【方法1】

根据例4.2的分析，很容易找到所有的偶数和奇数，继而计算其和。假设用变量sum1和sum2分别存放偶数与奇数和，累加就是在sum1或sum2的基础上，加上一个数字，改变累加变量的值；再加上一个数字，改变累加变量的值；......；如此重复下去。

🚀示例代码:

#include <iostream>
using namespace std;
int main() {int i, sum1 = 0, sum2 = 0; //sum1、sum2分别偶数和,奇数和,初始化为0for (i = 1; i <= 100; i++) { //i取1至100之间的每个整数，都重复操作if (i % 2 == 0) {sum1 += i;      //偶数累加到sum1中} else {sum2 += i;                 //奇数累加到sum2中}}cout << sum1 << "  " << sum2;     //输出偶数和、奇数和return 0;
}

【方法2】

偶数从2开始每次递增2，奇数从1开始每次递增2，for语句的循环变量初始化和循环变量增量两部分都可以使用逗号语句序列。

🚀示例代码:

#include <iostream>
using namespace std;
int main() {int i, j, sum1 = 0, sum2 = 0;for (i = 2, j = 1; i <= 100; i += 2, j += 2)  { //生成偶数和奇数的初始值sum1 += i;                     //偶数i累加到sum1中sum2 += j;                     //奇数j累加到sum2中}cout << sum1 << "  " << sum2;    //输出偶数和、奇数和return 0;
}

👉【例4】

利用for循环计算n！的值。

【分析】

n！＝1*2*3…*n

🚀示例代码:

#include <cstdio>
using namespace std;
int main () {long long s;       int n;             //n不能定义为long long，否则for语句死循环s = 1;scanf("%d", &n);for (int i = 1; i <= n ; ++i) //若s定义为int，当n=13时s的值就溢出了s *= i;printf("%lld\n", s);      //低版本也可用printf("%I64d\n",s)return 0;
}

【说明】

• 当n>=13时，s值超过了int类型的表示范围。还有一种比int更大的类型，称为long long，它的表示范围是-263～263-1，比-1019～1019略窄，而我们一直使用的int范围是-231～231-1,只比-2*109～2*109略宽。    
• 输入输出long long也可以借助于printf和scanf语句，但对应的占位符却是和平台与编译器相关的：在linux中，gcc很统一的用%lld；在windows中，MinGW的gcc和VC6可用%I64d；高版本编译器下windows可以使用%lld。

🍁总结 

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🍁备注

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