实验五循环结构程序设计（4学时）【实验前做的操作】在本人所用计算机的逻辑盘（如D：盘或E：盘）上建立一个以本人姓名为名称的文件夹，然后在此父文件夹下建立子文件夹，名称为“实验五”，用来零时存放实验五需要上交的有关文件。
【实验目的】1、掌握循环结构程序设计的基本思想。
2、理解循环结构程序段中语句的执行过程。
3、了解goto语句和if语句构成循环的设计方法。
4、掌握用for、while、do-while语句实现循环（一重循环和多重（重点是双重）循环））程序设计。
5、掌握for、while、do-while三种循环的区别和联系及它们之间的灵活转换。
6、在程序设计过程中实现一些常用算法。
7、进一步练习程序的跟踪调试技术，掌握运行到光标处的调试方法。
8、巩固利用VC++对C程序的查错方法，进一步提高修改程序错误的能力。
【实验内容】一、程序运行到光标处的跟踪调试和变量值的监视练习（可不上交、但必须操作、理解，掌握其方法）1、程序运行到光标处的跟踪调试和变量值的监视示例(请仔细按以下各步骤进行操作)：编程计算表达式“1 + 2 + 3 + ……+ 100”的值。
源程序（有错误的程序）#include <stdio.h>void main( ){int i, sum;for ( i = 1, i <= 100, i++ )sum = sum + i;printf("sum = %d\n", sum);}运行结果（改正后程序的运行结果） sum = 5050（1）输入源程序，并以error5_1.c 文件名保存，编译程序，出现第一个错误信息： missing ';' before ')'双击该错误信息，箭头指向“for ”这一行，错误信息指出在for 语句的括号里面应使用“;”，对for 语句括号里面进行仔细分析，发现把“;”写成了“,”。
把“,”改为“;”后，重新编译，连接，都正确。
（2）开始调试，如果调试工具栏不可见，采用实验四或实验二介绍的方法，调出该工具栏（见实验四图4.2所示）。
（3）鼠标单击第6行，光标就在第六行前面闪烁，这就是当前的光标位置（如图5.1所示）。
图5.1 光标在程序中位置（4）单击（Run to Cursor(Ctrl+F10)），程序运行到光标的位置（如图5.3所示）。
此过程中，出现图5.2 “生成可执行文件”的对话框时，选“是(Y)”按钮。
图5.2 生成“error5_1.exe ”文件在变量窗口中，第一次循环时i 的值为1，正确，而sum 的值是-858993460，不正确。
仔细分析程序，发现sum 没有赋初值。
在for 语句前面加一条语句sum = 0;，重新编译、连光标位置接，然后重做（3）和（4），图5.4显示sum的值为0，正确。
图5.3 程序运行到光标的位置图5.4 程序运行到光标的位置，观察“sum”的值（5）把光标设在“}”的前面，鼠标单击，程序运行到光标处“}”的前面（如图5.5所示），变量窗口中，sum的值是5050，正确。
（6）鼠标单击终止调试图标（Stop Debugging(Shaft+F5)），程序调试结束。
图5.5 程序运行到光标的位置，观察最后“sum”的值2、程序运行到光标处的跟踪调试和变量值的监视练习：改错：计算下列表达式的值（保留2位小数）。
（源程序名可定为error5_2.c）y =1 / ( 1 * 3) + ( 1 * 3 ) / ( 2 * 4 ) + ( 2 * 4 ) / ( 3 * 5 ) +…+ ( 8 * 10 ) / ( 9 * 11 )输入输出示例：Input n: 10y = 6.46提示：（1）模仿示例，采用运行到光标（Run to Cursor(Ctrl+F10)）调试程序，并观察变量值的变化。
（2）注意整数与整数相除的情况。
源程序（有错误的程序——不是语法错误，而是算法错误或逻辑错误）#include <stdio.h>void main(){ int n,i;float sum;sum=0;printf("Input n: ");scanf("%d",&n);for(i =1; i <=n;i++)if( i ==1)sum=1/3;elsesum+=(i-1)*(i+1)/(i*(i+2));printf("Sum=%0.2f\n",sum);}3、程序的跟踪调试和变量值的监视练习：下面程序的功能是计算n!。
输入下面程序，并以factor.c文件名保存main(){int i，n，s=1；printf("Please enter n:")；scanf("%d"，&n)；for(i=1；i<=n；i++)s=s*i；printf("%d! = %d\n"，n，s)；}多次运行程序，每次改变n的值（从小到大，如4，7，10，……，20等等），思考哪些结果是正确的，n的值为多少时，输出了错误的结果？如20!=-2102132736，这显然是错误的，为什么？为了找到程序的错误，可以通过单步执行来观察变量的变化。
分析产生这种现象的原因，把程序改正过来，并保存，再用n=20进行实验，分析所得到的结果。
二、编程练习（必须上交）利用VC++编写程序，并调试、运行，直到输出正确结果。
编程练习1：注意：这里提供了以填空的形式出现源程序参考清单，目的是给同学们一个思路。
最好不要将此源程序清单复制到VC++中，否则会出现多处语法错误。
同学们可以据此思路来填写有关语句，从而完成程序。
在调试程序时，一定要运用前面学过的方法。
（1）编一个C程序，计算并输出数列：1、3、5、…、2n-1、…的前n项之和，其中的n由键盘输入。
(要求分别用for、while、do-while语句来完成)方法一：用for语句实现（源文件名为for_c.c）main()｛long s，n，k，i；scanf("____________________"，＆n)；k=2*n-1；_____________________；for(i=1；i＜=k；i++,_________________) s＋=i；printf("1＋3＋…＋%ld=%ld＼n"，k,s)｝方法二：用while语句实现（源文件名while_c.c）main()｛long s________________________，n，i=1；scanf("%ld"，＆n)；while(_______________________)｛s＋=i；_____________________；｝printf("1＋3＋…＋%ld=%ld＼n"，2*n－1，s)；｝方法三：用do while语句实现（源文件名do_while.c）main()｛long s=0，n，i=___________________；scanf("%ld"，＆n)；do｛s＋=i_____________________；i＋＋；｝while(____________________)；printf("1＋3＋…＋%ld=%ld＼n"，2*n－1，s)；｝（2）以下两个程序的功能均是：求出200以内的整数中能同时被3和7整除的最大数。
请填空，并调试验证结果。
1)解法一：main( ){int i;for( ; ; )if( )break;printf("%d",i);}将填空后完整的程序以文件名为aliquot1.c保存2)解法二：main( ){int i,n;for( ; ;i++)if( )n=i;printf("%d",n);}将填空后完整的程序以文件名为aliquot2.c保存编程练习2：(1) 以下程序完成的功能是输出如下所示的图形，通过模仿此程序的功能，完成下面两道题。
程序清单：#include “stdio.h”void main(){int i, j;for(i=1; i<=9; i++){for (j=1; j<=i; j++)printf(“%d”, i);printf(“\n”);}}请编写两个程序分别输出下列两个图形：将编写好的程序以文件名为picture1.c保存。
数字之间有一个空格将编写好的程序以文件名为picture2.c保存。
(2) 以下程序打印如下图案，程序运行后，输入4给变量n，请填空。
【说明】：该程序完成的功能只是打印“*”图案，图中的“10个空格”字样是说明第四行的第一个“*”离屏幕的第一列之间的距离有10个空格。
#include "stdio.h"#define S ''void main(){ int n, i, j;printf("Enter n: ");scanf(___________________);for( i=1; i<=n; i++){ for(j=1; j<=10; j++) putchar(S); /* 说明图案从屏幕的第10列开始处打印输出*/for(j=1; __________; j++) putchar(S);for(j=1; __________; j++) putchar('*');________________________;}for(i=1; i<=n-1; i++){ for(j=1; j<=10; j++) putchar(S);for(j=1;_____________; j++) putchar(S);for(j=1;____________;j++) putchar('*');________________________;}}将填空好的完整程序以文件名star.c保存。
编程练习3：将下面用for循环实现的程序改为while循环结构和do-while循环结构。
并将改写好的程序依次以文件名while2.c和until.c保存。
【程序清单：】#include “stdio.h”void main(){int i, j;for(i=1; i<=5; i++){for(j=1; j<=20; j++)printf(“%d “, j);printf(“\n”);}}该程序的功能是：在一行内输出整数1到20，并连续输出5行。