循环结构程序的计算主要依赖于循环控制语句,如`while`循环、`do-while`循环和`for`循环。这些循环结构允许程序重复执行一段代码,直到满足特定条件为止。下面我将分别介绍这三种循环结构及其在计算中的应用。
while循环
`while`循环会在执行前先判断一个条件是否为真,只有条件为真时,代码块才会被执行。例如,计算1到n的倒数和,可以使用`while`循环来实现:
```c
int n;
double sum = 0;
cin >> n;
int i = 1;
while (i <= n) {
if (i % 2 == 0) {
sum -= 1.0 / i;
} else {
sum += 1.0 / i;
}
i++;
}
cout << fixed << setprecision(4) << sum << endl;
```
在这个例子中,循环的条件是`i <= n`,每次循环结束后,`i`的值会增加1,直到`i`大于`n`时循环结束。
do-while循环
`do-while`循环与`while`循环类似,但它保证循环体至少执行一次,因为条件判断是在循环体的末尾进行的。例如,计算1到n的倒数和,也可以使用`do-while`循环来实现:
```c
int n;
double sum = 0;
cin >> n;
int i = 1;
do {
if (i % 2 == 0) {
sum -= 1.0 / i;
} else {
sum += 1.0 / i;
}
i++;
} while (i <= n);
cout << fixed << setprecision(4) << sum << endl;
```
在这个例子中,循环的条件是`i <= n`,循环体至少执行一次,然后根据条件判断是否继续执行。
for循环
`for`循环通常用于已知循环次数的情况。它的语法结构是`for(初始化表达式; 条件表达式; 更新表达式) { 循环体 }`。例如,计算1到n的倒数和,使用`for`循环可以实现:
```c
int n;
double sum = 0;
cin >> n;
for (int i = 1; i <= n; i++) {
if (i % 2 == 0) {
sum -= 1.0 / i;
} else {
sum += 1.0 / i;
}
}
cout << fixed << setprecision(4) << sum << endl;
```
在这个例子中,`for`循环的初始化表达式是`int i = 1`,条件表达式是`i <= n`,更新表达式是`i++`,循环体包含根据`i`的奇偶性更新`sum`的逻辑。
在实际应用中,可以根据具体需求选择合适的循环结构。例如,如果需要根据某个条件来决定循环是否执行,`while`循环和`do-while`循环是常用的选择;如果已知循环的次数,`for`循环则更为方便。此外,循环结构中还可以使用`break`和`continue`语句来提前结束循环或跳过某次循环。