第 3 章选择结构与循环结构

第第 33 章选择结构与循环结构章选择结构与循环结构

王德俊

上海交通大学继续教育学院

应用软件开发（ C# ）第 3 章选择结构和循环结构

第第 33 章选择结构与循环结构章选择结构与循环结构

3.1 一个简单的选择结构程序

3.2 if 语句——二分支选择语句

3.3 switch 语句——多分支选择语句

3.4 一个简单的循环结构程序

3.5 while 语句和 do…while 语句

3.6 for 语句和 foreach 语句

3.7 跳转语句


循环结构程序设计循环结构程序设计

循环语句用于实现语句块的重复执行

C# 中提供了四种不同的循环机制：

while 循环

do…while 循环

for 循环

foreach 循环


3.4 一个简单的循环结构程序 ——等差数列求和

3.4.1 创建 C# 控制台应用程序

【例 3.6 】构造一个 C# 控制台应用程序，使之能够计算下列等差数列的前 n 项之和， n 从键盘输入：

1, 3, 5, 7, 9, …



3.4.1 创建 C# 控制台应用程序 ( 续 )

// 创建控制台应用程序 ArithProg:using System;using System.Collections.Generic;using System.Linq;using System.Text;namespace ArithProg{ class Program { static void Main(string[] args) {



3.4.2 循环结构解析 Console.Write("n = "); int n = int.Parse(Console.ReadLine()); int i = 1; // 循环控制变量

int sum = 0; // 累加器 while (i <= n) { sum = sum + (2 * i - 1); i++; } Console.Write("1+3+5+...+{0}={1}",2*n-

1,sum); Console.ReadLine(); } //Main 结束 } //Program 结束} // ArithProg 结束

while 语句

循环条件表达式循环控制变量



3.5.1 while 语句

3.5.2 do…while 语句


while 语句用于不知道循环次数的情况

while 语句每次在循环的顶部检测循环是否继续，当循环的条件为假时，退出循环


3.5.1 while 语句


while 循环语句的格式为：

while ( 布尔条件表达式 )

{ 语句序列 ; }

布尔条件表达式是每次循环开始前进行判断的条件

当条件表达式的值为 true 时，执行循环

否则，退出循环

条件表达式False

True

循环语句序列


3.5.1 while 语句


① 布尔条件表达式是一个具有 bool 值的条件表达式，为循环的条件② 作为循环体的语句序列可以是简单语句、复合语句和其他结构语句③ while 循环的执行过程：首先计算条件表达式的值，如果为真（ true ），

则执行后面的循环体，执行完后，再开始一个新的循环；如果为假（ false ），则终止循环，执行循环体后面的语句

④ 可以在循环体中的任何位置放置 break 语句来强制终止 while 循环——随时跳出 while 循环

break 语句通常包含于 if 语句中⑤ 可以在循环体中的任何位置放置 continue 语句，在整个循环体没有执

行完就重新判断条件，以决定是否开始新的循环continue 语句通常包含于 if 语句中


【例 3.7 】用 while 语句对下列无穷级数求和：

分析：（ 1 ）该级数可以写成：，显然各项的分母构成

了一个等差数列，因此可以用循环语句来控制；（ 2 ）设定循环终止条件：计算机程序不可能真正求一个无穷

级数的和，而只能求其前面有限项的和。这样，循环的终止条件可以设为求前面 n 项的和，或当某一项的值小于给定的阀值。这里取后者。


3.5.1 while 语句（续）


static void Main(string[] args){ double t = 2; int i = 1; double sum = 0; while (t > 0.000001) { t = 1.0 / i; sum = sum + t; i++; }

Console.Write("1+1/2+1/3+...+1/{0}={1}", i-1, sum);

Console.ReadLine();}

while 语句

循环控制变量（各项分母）累加器

累加器


3.5.1 while 语句（续）


while 循环的测试条件在每一次循环开始时判断

do…while 循环的测试条件在每一次循环体结束时进行判断




do…while 语句的一般格式为：

do

{ 语句序列 ; }

while ( 布尔条件表达式 )

该循环的循环体至少执行一次

False

True

循环体

条件表达式




① 布尔条件表达式是一个具有 bool 值的条件表达式，为循环的条件② 循环体的语句序列可以是一条语句，也可以是多条语句③ 循环的执行过程：首先执行循环体，然后计算条件表达式的值，如果

条件为真（ true ），则开始一个新的循环；如果条件为假（ false ），则终止循环，执行后面的语句

④ 可以在循环体中的任何位置放置 break 语句来强制终止 do…while 循环——随时跳出循环

break 语句通常包含于 if 语句中⑤ 可以在循环体中的任何位置放置 continue 语句，在整个循环体没有执

行完就重新判断条件，以决定是否开始新的循环continue 语句通常包含于 if 语句中


【例 3.8 】用 do…while 语句计算 1~100 之间所有整数的和。static void Main(string[] args){ int n = 100; int i = 1; int sum = 0; do {

sum = sum + i;i++;

} while (i <= n); Console.Write("1+2+3+...+{0}={1}", n, sum); Console.ReadLine();}

do…while 语句




循环的嵌套循环的嵌套

当一个循环（称为“外循环”）的循环语句序列内包含另一个循环（称为“内循环”），称为循环的嵌套，这种语句结构称为多重循环结构

三种循环（ while 循环、 do…while 循环、 for 循环）可以互相嵌套

多重循环可能导致程序的执行速度有所降低


P56 P56 四、上机题四、上机题 11 （（ Add_N!Add_N! ））[ 上机题 1] 编写一个 C# 窗体应用程序，对于输入的正整数 n ，

计算 1!+2!+3!+…+n! 的值并输出

分析：

本例是求 n 个自然数的阶乘之和，分为两步实现：

首先计算自然数的阶乘

然后将阶乘累加


private void button1_Click(object sender, System.EventArgs e)

{int sum,sum1,i,j;sum1=0; i=1;

int n=int.Parse(textBox1.Text);while(i<=n) // 计算 1!+2!+…+i!{ sum=1; j=1;

while(j<=i) // 计算 i ！ { sum=sum*j; j=j+1; } // 计算 i ！结束 sum1=sum1+sum; i=i+1;

} // 计算 1!+2!+…+i! 结束textBox2.Text=sum1.ToString();

}

该程序中，注意每次阶乘计算前sum 的值应重新赋值为 1 ，以便下次实现 i 的阶乘计算时从 1 乘到 i


其实，本题也可不用双重循环，程序的执行效率会更高private void button1_Click(object sender,

System.EventArgs e)

{ int sum,sum1,i,j;

sum1=0; i=1; int n=int.Parse(textBox1.Text);

while (i<=n) // 计算 1!+2!+…+i!{

sum=sum*i; // 计算 i ！ sum1=sum1+sum; i=i+1;

} // 计算 1!+2!+…+i! 结束textBox2.Text=sum1.ToString();

}

在某些情况下，将多重循环修改为单循环，可以提高程序的效率，解决的方法往往是采用类似本例的递推方法



3.6.1 for 语句

3.6.2 foreach 语句


for 循环常常用于已知循环次数的情况

使用该循环时，测试是否满足某个条件

如果满足条件，则进入下一次循环

否则，退出该循环


3.6.1 for 语句


for 循环语句格式为：for ( 表达式 1; 表达式 2; 表达式 3)

{ 循环语句序列 ; }

表达式 1 用于参与循环条件变量的初始化，该表达式仅执行一次；

表达式 2 为条件判断表达式，即每次循环体开始之前，判断该表达式是否成立，如果成立，进入下一次循环，否则，循环结束；

表达式 3 用于参与循环条件变量的运算，一般为递增或递减的循环计数器

循环语句序列用于描述重复执行的语句，当语句序列中仅含有一条语句时，花括号可以省略

3.6 for 语句和 foreach 语句3.6.1 for 语句 ( 续 )


流程图流程图

表达式 1 、表达式 2 、表达式 3 是可选的，但应该注意死循环的发生可以在循环体中的任何位置放置 break 语句来强制终止 for 循环——随时跳出 for 循环

break 语句通常包含于 if 语句中可以在循环体中的任何位置放置 continue语句，在整个循环体没有执行完就重新开始新的循环

continue 语句通常包含于 if 语句中

表达式2False

True

循环语句序列

表达式3

表达式1


【例 3.9 】从键盘输入由若干字符构成的一个字符串，用 for语句统计字符串中大写英文字母、小写英文字母、数字字符和其他字符的个数。

分析：大写英文字母和小写英文字母的 Unicode码值分别分布在 65~90 和 97~122 ，数字字符的分布在 48~57 。于是，结合 if ，我们就可以用 for 语句统计各类字符的个数。



static void Main(string[] args) { int lowerNum = 0; // 小写字母个数 int upperNum = 0; //大写字母个数 int numeralNum = 0; // 数字个数 int otherNum = 0; // 其他字符个数 string line = Console.ReadLine(); char[] chars = line.ToCharArray(); int lineLen = chars.Length; //获取字符数组 chars

的长度



for (int i=0; i<lineLen; i++) { int unic= (int)chars[i]; //获取字符的 ASCII码值 if (unic >= 65 && unic <= 90) upperNum++; //统计大写字母

else if (unic >= 97 && unic <= 122) lowerNum++; //统计大写字母

else if (unic >= 48 && unic <= 57) numeralNum++; //统计数字字符

else otherNum++; //统计其他字符 }

Console.WriteLine("大写字母个数 :{0}", upperNum); Console.WriteLine(" 小写字母个数 :{0}", lowerNum); Console.WriteLine(" 数字字符个数 :{0}", numeralNum); Console.WriteLine(" 其他字符个数 :{0}", otherNum); Console.ReadLine();

} //end main

for 语句

循环控制变量循环条件表达式3.6 for 语句和 foreach 语句

3.6.1 for 语句 ( 续 )



3.6.2 foreach 语句

对于集合类型中的元素，有时候不在乎元素的下标，或者根本就没有下标时， foreach 语句来处理这所有元素就非常方便。foreach 语句的语法格式如下：

foreach ( 数据类型变量 in 集合表达式 )

{

语句序列；}


取出集合表达式中的每一个元素并保存到变量中，每保存一次变量后执行一次循环体，集合表达式中有多少个元素就有多少次变量保存和循环体执行操作。

不能更改变量的值，只能引用。

集合表达式的类型必须为集合类型

对于依次获取数组中各元素值的操作，使用这种循环语句很方便


3.6.2 foreach 语句（续）


依次获取整型数组A 中各元素值的操作，使用 foreach 循环语句很方便，如下段程序用于依次获取数组中的数据并判断输出其中的奇数： int [ ]A=new int[10]{2,7,12,35,43,11,24,268,67,88};

// 创建数组lblInfo.Text=" 数组中的奇数为： "+'\n';

foreach(int i in A) // 输出数组各元素值{ if (i%2==1) lblInfo.Text=lblInfo.Text+i+" ";}




【例 3.10 】将学生的记录信息（包括学号和姓名）保存到Hashtable 类的实例中，然后用 foreach 语句筛选学号为奇数的学生。

分析： Hashtable 是命名空间 System.Collections 中的一个容器，它类似于数组（属于一种集合类型），但比数组功能强大得多。它支持任何类型的 key/value 键值对，可以对其进行元素添加和删除、数据清空等操作。




HashTable 类表示键 / 值对的集合，这些键 / 值对根据键的哈希代码进行组织。

每个元素都是一个存储在 DictionaryEntry 对象中的键 / 值对。键不能为 null 引用，但值可以。

建议在这里停留一下，查MSDN 中关于HashTable 的用法，参照里面给的例子程序再考虑本程序的设计


using System.Collections; //必须引入 System.Collections命名空间，才能使用Hashtable 类

static void Main(string[] args) { Hashtable ht = new Hashtable(); // 创建一个 Hashtable 实例 ht.Add(201001, "张赵刚 "); // 在哈希表实例中添加学生记录 ht.Add(201002, "李斯 "); ht.Add(201003, "王智高 "); ht.Add(201004, "蒙恬 "); ht.Add(201005, "赵高 "); Console.WriteLine("学号为奇数的学生： "); Console.WriteLine("------------------------"); Console.WriteLine("学号姓名 "); foreach (DictionaryEntry stuid in ht) { if(((int)stuid.Key+1)%2==0) Console.WriteLine(stuid.Key.ToString() + " " +

stuid.Value); } Console.ReadLine(); }

foreach 语句




本讲小结本讲小结

while 语句和 do…while 语句

for 语句和 foreach 语句

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