实验三循环结构程序设计

实验三循环结构程序设计

一、实验学时

4学时。

二、实验目的

1．熟练掌握用while、do-while以及for语句实现循环程序设计的方法。

2．理解循环条件和循环体的含义。理解循环结构中语句的执行过程。

3．熟练掌握break和continue语句的功能及应用。

4．掌握应用嵌套循环结构进行程序设计的方法。

5．掌握应用循环结构及穷举算法解决有关问题。

6．掌握运行到光标位置、使用断点等程序调试方法。

三、实验内容

1．程序调试

【例1】改正下列程序中的错误，求S=1!+2!+3!+…+n!的值，n的值通过键盘输入（n ≤10）。

程序：

#include

void main()

{

int n,i;

long int s,sum;

printf("请通过键盘输入具体数据给变量n赋值:");

scanf("%d",&n);

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

{

s=s*i

sum+=s;

}

printf("1!+2!+3!+...+%d!=%ld\n",n,sum);

}

（1）按照前面章节实验中介绍的步骤，保存源程序代码。

（2）单击编译按钮（Compile），出现第一条编译错误信息是：missing ';' before

identifier 'sum'，改正后，重新编译和连接，都正确。

（3）开始调试程序，鼠标单击第11行，光标在第11行闪烁，这就是当前光标的位置，单击，程序运行到光标位置。在变量窗口中，第一次循环时i的值为 1 ，n的值为 5 ，

正确；而s的值为-858993460，不正确。请分析错误原因：s示未赋初值，long int s,sum;改为long int s=1,sum;，改正后，重新编译和连接，继续进行上述操作，这时s的值为1正确。

（4）鼠标单击第12行，光标在第12行闪烁，这就是当前光标的位置，单击，程序

运行到光标位置。在变量窗口中，第一次循环时i的值为 1 ，s的值为 1 ，正确；而sum 的值为-858993460，不正确。请分析错误原因：sum示未赋初值，long int s,sum;改为long int s=1,sum=0;，改正后，重新编译和连接，继续进行上述操作，这时sum的值为0正确。

（5）把光标定位到倒数第3行，单击（Run to Cursor）按钮，程序运行到光标位

置。在变量窗口中，s的值为 1 ，sum的值为 1 ，显示信息正确。

（6）单击（Stop Debugging）按钮，程序调试结束。

在程序调试的过程中，应用了“运行到光标位置”的程序调试方法：即单击按钮，

程序运行到光标位置，观察变量窗口中所显示的变量信息内容，分析此时变量的值是否正确。同时，结合断点的使用，断点的使用就是让程序运行到断点处暂停，让用户可以观察当前变量或表达式的值。设置断点时，先将光标定位到要设置断点的位置，然后单击编译微型工具

条的按钮，断点设置完毕。如果要取消已经设置的断点，只需要将光标移到要取消的断点处，再次单击按钮，该断点取消。

在循环结构的程序设计中，这种程序调试的方法经常使用，在具体进行程序调试时，设置程序运行断点处位置，注意变量窗口中显示变量的具体值信息（如果变量较多时，可以输入变量名查看），这些变量的值是否与循环第一次运行时一致。

2.编程练习

（1）读入一个正整数n，计算并输出前n项之和s的值（保留6位小数）。

S=1+1/4+1/7+1/10+1/13+1/16+…

程序运行结果输入/输出示例：

参考程序如下：

#include "stdio.h"

void main()

{

int i, k, n;

double sum;

printf("请输入n的值：");

scanf("%d", &n);

sum = 0;

k = 1;

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

{

sum += 1/(double)k;

k += 3;

}

printf("S=%lf\n", sum);

}

思考题1：读入一个正实数n，计算并s的值（保留6位小数），要求精确到最后一项的绝对值小于n（保留6位小数）。

S=1-1/4+1/7-1/10+1/13-1/16+…

参考程序如下：

#include "stdio.h"

#include "math.h"

void main()

{

int i, k, t;

double n;

double sum;

printf("请输入n的值：");

scanf("%lf", &n);

sum = 0;

t = 1;

k = 1;

while(fabs(t/(double)k)>n)

{

sum += t /(double)k;

k += 3;

t *= -1;

}

printf("S=%lf\n", sum);

}

思考题2：读入一个正整数n，计算并输出前n项之和s的值（保留6位小数）。

n为偶数时，正项个数与负项的个数相等；当n为偶数，正项个数比负项的个数多一项，可以将正项与负项分别进行计算。

参考程序:

#include "stdio.h"

void main()

{

int i, k, n;

double sum;

printf("请输入n 的值：");

scanf("%d", &n);

sum = 0;

k = 1;

for(i = 1; i <= (n+1)/2; ++i) //计算正数项的和:1+3/7+5/13+…

{

sum += (2*i-1)/(double)k;

k += 6;

}

//正数项和分别与各个负数项求和(1+3/7+5/13+…-1/2-2/5-3/8-…

if(n%2==0) //区分n 为偶数时,负数项的个数为n 的一半

{

k=2;

for(i = 1; i <= n/2; ++i)

{

sum -= i/(double)k;

k += 3;

}

}

else //区分n 为奇数时,负数项的个数为n-1的一半,比正数项少一个 {

k=2;

for(i = 1; i <= (n-1)/2; ++i)

{

sum -= i/(double)k;

k += 3;

}

}

printf("S=%.3lf\n", sum);

}

分析2：

132531234561275138147101316

S =-+-+-+=-+-+-+L L 即对S 中负数项的分子与分母分别乘以2，会发现相邻的两项的分子部分为相邻的整数，而相邻两项的分母间为前项的分母+3=后项的分母。

参考程序:

#include

void main()

{ int n,i,k,sign;

float s=0;

sign=1;