实验四分支循环结构
程序设计
实验四、分支循环结构程序设计
一、实验目的
1．通过本实验，加深对循环控制结构有关概念的理解。

2．熟练掌握while、do-while和for三种循环控制语句的特点，掌握循环结构程序设计和调试方法。

3．掌握二重循环结构程序的设计方法。

二、实验内容
1．用while循环实现数据统计问题。

数据统计问题：从键盘输入一批任意数量的整数，统计其中不大于100的非负数数值的个数。

2．编写并调试程序，使用do-while循环控制语句实现上面的数据统计问题。

调试数据仍参照上面给出的几种情况设计使用。

3．编写并调试程序，使用for循环控制语句实现上面的数据统计问题。

4．阶乘累加问题。

编写程序，求1+2！+3！+…+n!的值（习题5.9）。

三、实验指导
1．用while循环实现数据统计问题。

⑴编程分析
由于输入数据个数是不确定的，因此每次执行程序时，循环次数都是不
确定的。

在进行程序设计时，确定循环控制的方法是本实验的一个关键
问题。

循环控制条件可以有多种确定方法：
①使用一个负数作为数据输入结束标志。

②输入一个数据后通过进行询问的方式决定是否继续输入下一个数据。

⑵参考程序
l 参考程序一
/* 使用负数作为数据输入结束标志的程序 */
#include "stdio.h"
void main()
{
int m,counter=0;
while(1)
{
printf("请输入一个整数：");
scanf("%d",&m);
if(m<0)break;
if(m<=100)counter++;
printf("\n");
}
printf("符合要求的整数个数为: %d\n",counter);
}
l 参考程序二
/* 通过进行询问的方式决定是否继续输入下一个数据的程序 */
#include "stdio.h"
void main()
{
int m,counter=0;
char ask;
while(1)
{
printf("请输入一个整数：");
scanf("%d",&m);
getchar();
if(m>=0&&m<=100)counter++;
printf("继续输入下一个数据？(Y/N)");
ask=getchar();
getchar();
if(ask!='y'&&ask!='Y')break;
printf("\n");
}
printf("符合要求的整数个数为: %d\n",counter);
}
⑶程序调试
这里只对“参考程序一”的调试数据进行设计。

该程序输入数据时，应考虑多种数据组合，对每一组数据察看并分析结果。

例如：
①输入的一组数据之间全部以空格分隔，只有最后一个数为负数，以回车键结束。

如：
16 35 7 –10
②输入的一组数据之间全部以空格分隔，在负数之后又有正数数据，最后一个数不为负数，以回车键结束。

如：
16 35 7 –10 96 17
③输入的一组数据之间全部以空格分隔，输入数据中有多个负数，以回车键结束。

如：
16 35 7 –10 96 17 –87 7
④输入的数据中有大于100的整数。

如：
16 35 7 –10 96 117 –87 267 66
⑤数据之间既用空格分隔，也用回车键分隔。

如：
76 35 376 22 717
96 67
96 17 –87 719 66 98 2 -16 31
⑥每输入一个数据后均按回车键。

⑦输入的第一个数据即为负数。

⑧在输入的数据中使用数值很大的整数。

如：
17 66778 98765 17 899 -109 87
⑷在上面的“参考程序一”中，使用了常数“1”作为循环控制的条件，这是常用的循环控制方式。

请修改上面的程序，不使用常数循环条件，仍然使用while语句实现数据统计问题。

2．编写并调试程序，使用do-while循环控制语句实现数据统计问题。

⑴参考程序
/* 使用负数作为数据输入结束标志的程序 */
#include "stdio.h"
void main()
{
int m,counter=0;
do
{
printf("请输入一个整数：");
scanf("%d",&m);
if(m<0)break;
if(m<=100)counter++;
printf("\n");
}while(1);
printf("符合要求的整数个数为: %d\n",counter);
}
⑵调试指导
调试数据仍参照上面给出的几种情况设计使用。

3．编写并调试程序，使用for循环控制语句实现上面的数据统计问题。

⑴参考程序
/* 用for循环控制语句实现的数据统计问题程序 */
#include "stdio.h"
void main()
{
int m,counter;
for(counter=0;1;)
{
printf("请输入一个整数：");
scanf("%d",&m);
if(m<0)break;
if(m<=100)counter++;
printf("\n");
}
printf("符合要求的整数个数为: %d\n",counter);
}
注意：
for循环控制语句的一般格式通常有三个表达式，本参考程序中使用的for循环控制语句在格式上只有两个表达式。

请读者注意学习这种用法。

⑵请修改程序，使用完整格式的for循环控制语句实现上面的数据统计问题。

4．阶乘累加问题。

⑴编程分析
①本实验内容是求解阶乘问题。

②求n!用一个循环即可实现。

③求1+2！+3！+…+n!的值即为求1+ ，需要在求n!程序之外增加一个外重循环。

⑵参考程序
/* 求1+2!+3!+…+n!程序 */
#include "stdio.h"
void main()
{
long int s=1,t;
int i,j,n;
printf("n=");
scanf("%d",&n);
for(i=2;i<=n;i++)
{
for(t=1,j=1;j<=i;j++)
t*=j;
s+=t;
}
printf("s=%ld\n",s);
}
⑶程序调试
①输入一个不大的正整数，分析程序执行结果。

②输入一个零或者负数，分析程序执行结果。

③输入一个很大的正整数，分析程序执行结果。

④当程序结果不符合要求时，修改程序，直到对任何输入数据都能输出正确的执行结果，或者给出一个明确的提示信息。

例如，当输入数据非法时，给出一个恰当的提示信息。

四、思考题
1．完善实验内容1的“数据统计问题”程序，使得对于任何数值，都能进行正常的数据统计。

2．用一个单循环程序实现实验内容4的阶乘累加问题。

3．修改实验内容4的程序，实现对任意多个整数求阶乘的累加和。