迴圈作業, 計數迴圈for, 前測式迴圈while, 後測式迴圈do/while, 無窮迴圈, 巢狀迴圈, 使用continue及break改變迴圈的執行流程

1. 迴圈作業
 迴圈作業
 計數迴圈for
 前測式迴圈while
 後測式迴圈do/while
 無窮迴圈
 巢狀迴圈
 使用continue及break改變迴圈的執
行流程
Revised on July 25, 2021

2. Make
each
day
count
 在日常生活中，有時候會重複執行相同工作：
 課程線上測驗開放到 23:59，可不限次數練習
 宮廟辦理新春擲筊比賽
 計算班上 43 位學生之學期成績
 上述前 2 項工作的執行次數無法事先確定，因為到 23:59 前不知道會
重複練習幾次，而擲筊比賽會連續擲出多少聖杯也無法預知。第三項
工作已知班上學生人數，很明顯學期成績要計算 43 次
認識迴圈
2

3. Make
each
day
count
 當迴圈工作是否繼續執行是由特定條件來決定，稱為條件迴圈。線上
測驗視是否已超過開放時間而定，擲筊比賽每個人在擲出不是聖杯時
終止。C 語言使用 while 或 do/while 迴圈來處理這類情況的重複執行
程式碼
 學期成績則是每位學生都要計算⼄次，班級學生人數就是重複執行次
數，這種已經明確知道執行次數的工作，我們會直接使用 C 語言的
for 計數迴圈來處理重複執行程式碼
 迴圈的目的是簡化程式碼，將重複的工作簡化成迴圈敘述，就不用再
寫出冗⻑的重複程式碼或運算式，即可以完成所需的工作
迴圈敘述
3

4. Make
each
day
count
 for 敘述是⼀種執行特定次數的迴圈，語法如下：
for (初始計數值; 條件運算式; 更新計數值){
重複作業區塊;
}
int i, total;
for(i = 1; i <= 10; i++){
total += i;
}
 如果重複作業區塊只有單行敘述，則可以省略大括號
for(i = 1; i <= 10; i++)
total += i;
計數迴圈for 1/3
4
條件運算式 重複作業區塊
true
false
更新計數值
初始計數值
結束

5. Make
each
day
count
 計算 1 到 50 偶數和
int i, even_sum=0;
for(i = 1; i <= 50; i++){
if (i % 2 == 0) even_sum += i;
}
printf("1到50偶數和為%dn", even_sum);
計數迴圈for 2/3
5

6. Make
each
day
count
 for 迴圏的次數計數也可採用倒數方式
 計算 1 到 50 奇數和
int i, odd_sum = 0;
for(i = 50; i >= 1; i--){
if (i % 2 != 0) odd_sum += i;
}
printf("1到50奇數和為%dn", odd_sum);
計數迴圈for 3/3
6

7. Make
each
day
count
 在數論中，水仙花數 (Narcissistic number)，也被稱自戀數、自冪數，
用來描述⼀個N位非負整數，其各位數字的N次方和等於該數本身
 153是⼀個「水仙花數」，因為153 1 5 3
 1634是⼀個「水仙花數」，因為1634 1 6 3 4
 列出所有4位數 (1000~9999) 的自戀數
Lab 尋找4位數的自戀數 1/2
7

8. Make
each
day
count
 參考程式
int i, j, k, l, n;
printf("4位數的自戀數:n");
for(n = 1000; n < 10000; n++){
i = n / 1000; //分解出千位數
j = n / 100 % 10; //分解出百位數
k = n / 10 % 10; //分解出十位數
l = n % 10; //分解出個位數
if (n == i*i*i*i + j*j*j*j + k*k*k*k + l*l*l*l)
printf("%-5dn", n);
}
Lab 尋找4位數的自戀數 2/2
8

9. Make
each
day
count
 while 迴圈是在程式區塊的開頭檢查條件，如果條件為 true 才允許進
入迴圈執行，如果⼀直為 true，就持續重複執行迴圈，直到條件 false
為止，語法如下：
while(條件運算式){
重複作業區塊;
}
 請注意！在重複作業區塊中⼀定要有程式敘述用來更改條件值到達結束條
件，以便結束迴圈的執行，不然，就會造成無窮迴圈，迴圈永遠不會結束
前測式迴圈while 1/2
9
條件運算式 重複作業區塊
true
false
結束

10. Make
each
day
count
 計算 1 加到多少時的總和會大於等於 255，因為迴圈執行次數需視運
算結果而定，迴圈執行次數未定，我們可以使用 while 條件迴圈來執
行加總計算
int i = 0, sum = 0;
while(sum < 255){
i++;
sum += i;
}
printf("1加到%d時的總和會大於等於255n", --i);
前測式迴圈while 2/2
10

11. Make
each
day
count
 歐幾里得演算法 (Euclidean Algorithm)，也稱為輾轉相除法，用來計
算兩個整數的最大公因數 (GCD，Greatest Common Divisor)
 gcd 𝑚, 𝑛
gcd 𝑛, 𝑚 , 𝑚 𝑛
𝑚, 𝑛 0
gcd 𝑛, 𝑚%𝑛 , 𝑒𝑙𝑠𝑒
 GCD Greatest Common Divisor (34, 10) = 2
Lab 計算GCD與LCM 1/4
11
3 34 10 2
30 8
2 4 2
4
0
3 34 10
30
4
3 34 10 2
30 8
4 2
被除數 除數 被除數
除數 除數
被除數
最大公因數

12. Make
each
day
count
 最小公倍數 𝐿𝐶𝑀 𝑛 𝑚 𝐺𝐶𝐷
⁄
 使用 Dev C++ 建立 C 程式專案
 輸入二整數，自動計算並顯示 GCD 及 LCM
Lab 計算GCD與LCM 2/4
12

13. Make
each
day
count
int x, y, r;
int a, b, lcm;
printf("輸入二整數(空白分隔)：");
scanf("%d %d", &x, &y);
a = x;
b = y;
while (y != 0) {
r = x % y;
x = y;
y = r;
}
printf("%d與%d的最大公因數為%dn", a, b, x);
printf("%d與%d的最小公倍數為%dn", a, b, a * b / x);
Lab 計算GCD與LCM 4/4
14

14. Make
each
day
count
 do/while 迴圈類似 while 迴圈也是⼀種條件迴圈，只是 while 括號的
條件是在迴圈程式區塊的最後，語法如下：
do {
重複作業區塊;
} while(條件運算式);
 注意！因為是程式敘述，所以在 while(條件運算式)括號後需加上「;」分
號
後測式迴圈do/while 1/3
15
條件運算式
重複作業區塊
true
false
結束
必須加分號

15. Make
each
day
count
 do/while 和 while 條件迴圈的主要差異在迴圈條件檢查時機：
 while 迴圈在程式區塊開頭先檢查條件，條件為 true 時，才執行之後程式
區塊的程式碼，重複執行直到條件為 false 為止
 有可能 while 迴圏的重複作業區塊部份⼀次也不會被執行
 do/while 迴圈會先執行程式區塊的程式碼後才在程式區塊後測試條件，執
行次數是持續執行直到條件為 false 為止
 do/while 迴圏的重複作業區塊部份⾄少會被執行⼀次
後測式迴圈do/while 2/3
16

16. Make
each
day
count
#include <stdio.h>
void test_dowhile(void){
int sum = 0, i;
printf("計算輸入之整數總和直到輸入0n");
do{
scanf("%d", &i);
sum = sum + i;
}
while(i != 0);
printf("sum = %d", sum);
}
後測式迴圈do/while 3/3
17

17. Make
each
day
count
 for 迴圈與 while 迴圈都是先檢查條件再決定是否執行迴圏程式碼，因
此彼此可以改寫
 計算10!，使用for迴圏
int n, factorial = 1;
for(n = 1; n <= 10; n++){
factorial *= n;
}
printf("10!值為%dn", factorial);
 計算10!，使用 while 迴圏
int n, factorial = 1;
n = 1;
while(n <= 10){
factorial *= n;
n++;
}
printf("10!值為%dn", factorial);
改寫迴圈 1/2
18

18. Make
each
day
count
 修改原則
 在進入 while 迴圈之前需要自行指定計數器變數的初值
 在迴圈程式區塊需要自行使用程式碼增減計數器變數值
改寫迴圈 2/2
19
設定初值
迴圈條件
更新計數

19. Make
each
day
count
 無窮迴圈 (endless loops) 是指迴圈不會結束，它會無止境的⼀直重複
執行迴圈的程式區塊
 for 無窮迴圈
for( ; ; ){
...
}
 while 無窮迴圈
while(1){
...
}
無窮迴圈 1/2
20

20. Make
each
day
count
 當計數器變數或條件出了問題，也會造成無窮迴圈，這種非預期的狀
況就要費心檢查修正程式
int i = 1, sum = 0;
while(i <= 50){
sum += i;
i + 2;
}
無窮迴圈 2/2
21

21. Make
each
day
count
 迴圈中也可以用另⼀個迴圈處理工作，這樣的迴圈也被稱為巢狀迴圈。
C 語言的巢狀迴圈可以有二或二層以上
for(i = 1; i <= 3; i++){ //for外層迴圈
for(j =1 ; j <=5 ; j++){ //for內層迴圈
printf("i=%d j=%dn", i, j);
}
}
 上述迴圈共有兩層，第⼀層 for 迴圈執行 3 次，第二層 for 迴圈是執行 5
次，兩層迴圈共執行 15 次
巢狀迴圈
22
第一層迴圈的i值 第二層迴圈的j值 離開迴圈的i值
1 1 2 3 4 5 1
2 1 2 3 4 5 2
3 1 2 3 4 5 3

22. Make
each
day
count
 九九乘法表
Lab 輸出九九乘法表 1/2
23

23. Make
each
day
count
 參考程式
int i, j;
for(i = 2; i <= 9; i++){
for(j = 1; j <= 9; j++){
printf("%2d *%2d = %2dt", i, j, i * j);
if(j % 3 == 0) printf("n");
}
printf("n");
}
Lab 輸出九九乘法表 2/2
24

24. Make
each
day
count
 ㄧ個數如果恰巧等於他的因數之和，稱為「完美數」
 6 = 1 + 2 + 3
 28 = 1 + 2 + 4 + 7 + 14
Lab 尋找完美數 1/2
25

25. Make
each
day
count
 參考程式
int n, i, sum;
int mn, mx;
printf("輸入起始值：");
scanf("%d", &mn);
printf("輸入結束值：");
scanf("%d", &mx);
printf("從%d到%d之間的完美數有：", mn, mx);
for(n = mn; n <= mx; n++){
for(i = 1, sum = 0; i <= n / 2; i++)
if(n % i == 0) sum = sum + i;
if(sum == n) printf("%d ", n);
}
Lab 尋找完美數 2/2
26

26. Make
each
day
count
 使用巢狀迴圈印出以下三角形圖案
 第 n 層印出「2 × n - 1」個 * 符號
 第 n 層，在*前面空出「圖案高度 - n」個空格
Lab 列印三角形圖案 1/2
27
*
***
*****
*******
*********
***********
*************

27. Make
each
day
count
 參考程式
int height=7;
int i,j;
for(i = 0; i < height; i++){
for(j = height - i; j > 0; j--) //左半三角形
printf(" ");
for(j = 0; j < (i * 2 + 1); j++) //三角形主體
printf("*");
//右半三角形不需處理
printf("n");
}
Lab 列印三角形圖案 2/2
28
三
角
形
主
體
左
半
三
角
形
右
半
三
角
形
*
* * *
* * * * *
* * * * * * *
* * * * * * * * *
* * * * * * * * * * *
* * * * * * * * * * * * *

28. Make
each
day
count
 continue 敘述可以⾺上繼續執行下⼀次迴圈，而不執行程式區塊中位
在 continue 敘述之後的程式碼
使用continue敘述繼續迴圈 1/2
29
1
2
3
4
5
6
while(boolean-expression){
statement;
...
if(boolean-expression)continue;
statement;
}
直接執行下一個while判斷

29. Make
each
day
count
 列出 1 到 10 之間的偶數
printf("1到10之間的偶數：");
for(i = 1; i <= 10; i++){
if((i % 2) == 1)
continue;
printf("%dt", i);
}
 計算 1 到 50 中，不是 5 的倍數之數字總合
int i, sum = 0;
for(i = 1; i <= 50; i++){
if(i % 5 == 0) continue;
sum += i;
}
printf("1到50，非5的倍數和為%dn", sum);
使用continue敘述繼續迴圈 2/2
30

30. Make
each
day
count
 break 敘述會強迫終止 for、while 和 do/while 迴圈的執行
 雖然迴圈敘述都會設計結束條件，但是，有時我們需要在特定情況下
終止迴圏，此時就可以使用 break 敘述並搭配 if 條件敘述來實現
使用break敘述終止迴圈
31
1
2
3
4
5
6
7
for(init-expression; cond-expression; loop-expression){
statement;
if(boolean-expression) break;
statement;
...
}
statement;
強制脫離for迴圏

31. Make
each
day
count
 質數：大於1的自然数中，除了1和該数自身外，無法被其他自然数整
除的数
int i, n;
printf("請輸入數字：");
scanf("%d", &n);
for(i = 2; i < n; i++){
if(n % i == 0) break;
}
if(i < n)
printf("%d可被%d整除，不是質數n", n, i);
else
printf("%d是質數n", n);
Lab 檢驗質數
32

32. Make
each
day
count
 和數⼀定是⾄少兩個數相乘 (⼀小⼀大)，兩個數越來越接近，在完全
平方數時會相等，所以只要檢查根號以下是否存在因數就可以了
int i, n;
printf("請輸入數字：");
scanf("%d", &n);
for(i = 2;i <= sqrt(n); i++){
if(n % i == 0) break;
}
if(i <= sqrt(n))
printf("%d可被%d整除，不是質數n", n, i);
else
printf("%d是質數n", n);
Lab 檢驗質數 (進階版)
33

33. Make
each
day
count
 使用Dev C++建立C程式專案，設計程式完成以下功能
 專案名稱：學號_6
 假設有⼀隻蝸⽜白天會往上爬，晚上會稍微下滑
 由鍵盤輸入樹的高度 (到小數點1位)，白天蝸⽜上爬的距離 (到小數點1位)
及晚上蝸⽜下滑的距離 (到小數點1位)
 設計程式顯示蝸⽜爬到樹頂的過程
實作練習蝸牛爬樹
34