C語言-重複結構

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這篇在講C語言流程控制中的重複結構

簡介

程式在運算過程中，難免會需要做重複的事情，例如計數

在C語言裡面就提供兩種寫法讓程式可以做重複的事情

while迴圈

while迴圈的語法如下：

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while(條件式){
    陳述句1;
    陳述句2;
}

在滿足條件式的情況下，迴圈就會不斷執行括號內的陳述句

通常用於停止條件不知道何時發生的情況下使用

例如下面這個程式，使用者什麼時候輸入小於0的數字是未知的，這時候就需要while迴圈

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#include <stdio.h>

int main(void) {
    
    int num = 0; 
    
    printf("輸入數字(小於0則結束)：");
    scanf("%d", &num);
    
    while(num > 0) {  
    
        printf("你輸入了：%d\n",num);
        printf("輸入數字(小於等於0則結束)：");
        scanf("%d", &num);
    
    } 
    
    return 0;
   
}

執行結果

輸入數字(小於0則結束)：1
你輸入了：1
輸入數字(小於0則結束)：0

如果在條件式內填入1，由於任何非零的數字都會判斷為True，就會形成無窮迴圈

無窮迴圈有很多應用，例如輪詢(Polling)

while迴圈分為前測式迴圈跟後測式迴圈，上面介紹的是前測式迴圈

接下來要介紹的語法是後測式迴圈

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do{
    陳述句1;
    陳述句2;
}while(條件式);

後測式迴圈會先執行一次迴圈本體再作條件判斷，也就是說同樣條件下，結果可能不一樣

下面這個程式示範了前測式跟後測式的差別

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#include <stdio.h>

int main(void) {
    
    int num = 10;
    while(num--){
        printf("%d ",num);
    }
    
    printf("\n");
    
    num = 10;
    do{
        printf("%d ",num);
    }while(num--);
    
    printf("\n");

    return 0;
    
}

執行結果

9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0

前面switch有使用到break以外，break放在迴圈裡面就會使程式跳離迴圈

而除了break以外，還有continue語法

continue是忽略到目前為止之後的陳述句，直接回到條件式執行判斷

以下是範例程式

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#include <stdio.h>

int main(void) {
    
    int num = 0;
    
    while(1){
    
        printf("請輸入數字(輸入0結束)：");
        scanf("%d",&num);
        
        if(num == 0)
            break;
        
        if(num % 2 == 0){
            printf("%d是2的倍數\n",num);
            continue;	
        }
        else if(num % 3 ==0){
            printf("%d是3的倍數\n",num);
            continue;
        }
        
        printf("%d不是2跟3的倍數\n",num);
        
    }
     
    return 0;
}

執行結果

請輸入數字(輸入0結束)：4
4是2的倍數
請輸入數字(輸入0結束)：6
6是2的倍數
請輸入數字(輸入0結束)：5
5不是2跟3的倍數
請輸入數字(輸入0結束)：0

可以很清楚的看到輸入2跟3的倍數都會進入continue，然後直接回到迴圈的開頭

輸入0之後就離開迴圈了

for迴圈

for迴圈的語法如下：

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for (初始條件; 條件式; 遞增式) { 
    陳述句一; 
    陳述句二; 
}

初始條件執行完之後，每次執行完迴圈本體，檢查條件是否符合，若符合就執行遞增式，再繼續執行迴圈

讓我們看一個簡單的範例程式

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#include <stdio.h>

int main(void) {

    int i;
    for(i = 0; i < 10; i++) 
        printf("%d ", i);
    
    printf("\n");
    
    i = 0;
    while(i<10){
        printf("%d ", i);
        i++;
    }
    
    printf("\n");
    
    return 0;
}

執行結果

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

其實可以很明顯的看出來，for迴圈是把while迴圈裡面多個陳述句結合在一起而已

迴圈跟if-else一樣可以使用巢狀結構，下面這段程式碼是常見的九九乘法表

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#include <stdio.h>

int main(void) {

    int i,j;
    for(i = 1; i < 10; i++){ 
        for(j = 1; j < 10; j++){
            printf("%d*%d=%d\t", i,j,i*j);
        }
        printf("\n"); 
    }
     
    return 0;
}

執行結果

1*1=1   1*2=2   1*3=3   1*4=4   1*5=5   1*6=6   1*7=7   1*8=8   1*9=9
2*1=2   2*2=4   2*3=6   2*4=8   2*5=10  2*6=12  2*7=14  2*8=16  2*9=18
3*1=3   3*2=6   3*3=9   3*4=12  3*5=15  3*6=18  3*7=21  3*8=24  3*9=27
4*1=4   4*2=8   4*3=12  4*4=16  4*5=20  4*6=24  4*7=28  4*8=32  4*9=36
5*1=5   5*2=10  5*3=15  5*4=20  5*5=25  5*6=30  5*7=35  5*8=40  5*9=45
6*1=6   6*2=12  6*3=18  6*4=24  6*5=30  6*6=36  6*7=42  6*8=48  6*9=54
7*1=7   7*2=14  7*3=21  7*4=28  7*5=35  7*6=42  7*7=49  7*8=56  7*9=63
8*1=8   8*2=16  8*3=24  8*4=32  8*5=40  8*6=48  8*7=56  8*8=64  8*9=72
9*1=9   9*2=18  9*3=27  9*4=36  9*5=45  9*6=54  9*7=63  9*8=72  9*9=81

參考

  1. C語言
  2. while 迴圈
  3. for 迴圈
  4. break、 continue、goto