基于C語言的循環(huán)結(jié)構(gòu)教學(xué)案例研究

張微

摘要：循環(huán)語句結(jié)構(gòu)是程序設(shè)計(jì)課程中的教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)，在循環(huán)語句實(shí)際教學(xué)過程當(dāng)中 ，發(fā)現(xiàn)許多同學(xué)對該結(jié)構(gòu)的理解較為困難，在編程測驗(yàn)時效果不大理想。該文將結(jié)合案例的形式關(guān)于循環(huán)結(jié)構(gòu)提出一點(diǎn)建議幫助同學(xué)們加深對于該結(jié)構(gòu)的學(xué)習(xí)理解。

關(guān)鍵詞：循環(huán)結(jié)構(gòu);教學(xué)研究;程序設(shè)計(jì)

中圖分類號：G642? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1009-3044（2021）28-0262-02

開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識碼（OSID）：

循環(huán)語句是指在滿足循環(huán)條件下，可以重復(fù)執(zhí)行的代碼。當(dāng)循環(huán)條件不滿足時，不再執(zhí)行循環(huán)語句，并退出循環(huán)結(jié)構(gòu)。正常的循環(huán)結(jié)構(gòu)中，當(dāng)循環(huán)條件不再成立時，程序會返回False，以此結(jié)束循環(huán)。如果循環(huán)條件一直成立，循環(huán)語句會不停執(zhí)行，變成死循環(huán)[1-2]。本文分析各種循環(huán)結(jié)構(gòu)執(zhí)行的原理，有助于學(xué)生對循環(huán)語句的了解。

1 循環(huán)結(jié)構(gòu)教學(xué)實(shí)例

1）統(tǒng)計(jì)打印次數(shù)

2）打印乘法口訣

3）猜數(shù)字小游戲

通過與后面的知識點(diǎn)相結(jié)合做詳細(xì)的代碼介紹。

2 三種典型的循環(huán)結(jié)構(gòu)

2.1 for循環(huán)

2.1.1 for循環(huán)結(jié)構(gòu)

for（初始化表達(dá)式1;布爾表達(dá)式2;步進(jìn)表達(dá)式3）{

循環(huán)體4

}

2.1.2 for循環(huán)執(zhí)行流程

執(zhí)行順序：1234>234>234...2不滿足為止。

1）循環(huán)變量初始化。

2）判斷循環(huán)條件是否滿足，若滿足，執(zhí)行3，否則，退出循環(huán)。

3）執(zhí)行循環(huán)語句。

4）更新循環(huán)變量。

2.1.3 for循環(huán)實(shí)例

代碼如圖1所示：

2.2 while循環(huán)

2.2.1 while循環(huán)結(jié)構(gòu)

初始化表達(dá)式1

while（布爾表達(dá)式2）{

循環(huán)體3

步進(jìn)表達(dá)式4

}

2.2.2 while循環(huán)執(zhí)行流程

執(zhí)行順序：1234>234>234...2不滿足為止。

1234步驟所代表的操作與2.1.2中1234代表的操作相同。

2.2.3 while循環(huán)實(shí)例

代碼如圖2所示：

2.3 do-while循環(huán)

2.3.1 do-while循環(huán)結(jié)構(gòu)

初始化表達(dá)式1

do{

循環(huán)體3

步進(jìn)表達(dá)式4

}while（布爾表達(dá)式2）;

2.3.2 do-while循環(huán)執(zhí)行流程

執(zhí)行順序：134>234>234...2不滿足為止

1234步驟所代表的操作與2.1.2中1234代表的操作相同。

2.3.3 do-while循環(huán)實(shí)例

代碼如圖3所示：

3 三種循環(huán)語句的異同

通過以上的講解與觀察，可以發(fā)現(xiàn)三種循環(huán)的異同有如下幾點(diǎn)：

1）for循環(huán)更適合用于循環(huán)次數(shù)確定的情況下;while或者do-while循環(huán)適合循環(huán)次數(shù)不確定的情況下使用;

2）for與while是先判斷后執(zhí)行，do-while是先執(zhí)行后判斷，且do-while循環(huán)至少執(zhí)行一次;

3）for循環(huán)中使用的變量是臨時變量，循環(huán)結(jié)束后，變量占用的內(nèi)存就被釋放了，不能再訪問。while循環(huán)在循環(huán)結(jié)束后，變量仍然保留，可以繼續(xù)訪問。相比while循環(huán)，for循環(huán)提高內(nèi)存使用效率。

4）三種循環(huán)都可以用來處理同一問題，一般情況下可以互相替換，因此我們可以根據(jù)不同的應(yīng)用場景酌情考慮使用不同的循環(huán)結(jié)構(gòu)。

4 跳出循環(huán)

4.1 break語句

break用于終止switch和循環(huán)語句，對于if等其他語句不起作用;多層循環(huán)中一個break只會向外跳出一層循環(huán)。程序代碼及運(yùn)行如圖4所示：

4.2 continue語句

結(jié)束本次循環(huán)，繼續(xù)下一次循環(huán)，而不是結(jié)束本層循環(huán)。程序代碼及運(yùn)行如圖5所示：

5 嵌套循環(huán)與死循環(huán)

5.1 嵌套循環(huán)

嵌套循環(huán)是指循環(huán)結(jié)構(gòu)中再使用循環(huán)結(jié)構(gòu)，常見的嵌套循環(huán)有for循環(huán)和if（）;else if（）;嵌套循環(huán)可以完成更加復(fù)雜的功能，提高代碼可讀性和效率。循環(huán)次數(shù)的計(jì)算如下：

總循環(huán)次數(shù)=外層循環(huán)次數(shù)*內(nèi)層循環(huán)次數(shù)[3]

5.1.1嵌套循環(huán)格式

for（初始化表達(dá)式1;循環(huán)條件2;步進(jìn)表達(dá)式7）{

for（初始化表達(dá)式3;循環(huán)條件4;步進(jìn)表達(dá)式5） {

執(zhí)行語句6;

}

}

5.1.2嵌套循環(huán)執(zhí)行流程

123456>456>723456>456，外層循環(huán)一次，內(nèi)層循環(huán)多次

5.1.3打印乘法口訣表程序案例

#include

int main（）{

for （int i = 1; i <= 9; i++）{

for （int j = 1; j <= i; j++）{

printf（"%d*%d=%d "， i， j， i*j）;

}

printf（"＼n"）;

}

system（"pause"）;

return 0;

}

5.2死循環(huán)

死循環(huán)是指循環(huán)中的條件永遠(yuǎn)為true，永不結(jié)束的循環(huán)。例如：while（true）{}，for（;;）{}。

5.2.1猜數(shù)字游戲程序案例

void guess（）{

int flag= rand（） % 100 + 1;

while （true）{

printf（“請輸入要猜的數(shù)字：”）;

int num = 0;

scanf（"%d"， &num）;

if （num < flag）{

printf（“低了＼n”）;

}else if （num>flag）{

printf（“高了＼n”）;

}else {

printf（“恭喜您猜對了”）;

break;

}}}

6 結(jié)語

循環(huán)結(jié)構(gòu)在程序設(shè)計(jì)中教學(xué)中非常重要，采用漸進(jìn)式的與案例相結(jié)合的教學(xué)方法能夠更好地培養(yǎng)學(xué)生的算法分析能力，有助于學(xué)生在實(shí)際編程過程中逐步解決問題的能力。通過由淺入深，逐步分解更好激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動性。以幫助學(xué)生達(dá)到更好的學(xué)習(xí)效果，牢固掌握關(guān)于循環(huán)結(jié)構(gòu)的相關(guān)知識點(diǎn)。為后期進(jìn)一步學(xué)習(xí)編程知識打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 李芙蓉.基于信息化的c語言中循環(huán)語句的教學(xué)設(shè)計(jì)探討[J].電腦知識與技術(shù)，2019，15（22）：130，136.

[2] 李娟，張燕.C語言循環(huán)結(jié)構(gòu)教學(xué)的設(shè)計(jì)與實(shí)踐[J].計(jì)算機(jī)教育，2018（3）：89-91.

[3] 裴大容.C語言程序設(shè)計(jì)中多重循環(huán)的教學(xué)設(shè)計(jì)[J].電腦知識與技術(shù)，2019，15（34）：153-155.

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