c++寒假营day05

乐观勇敢坚强的老彭2026-02-26 12:21

C++寒假营第五天课件：循环结构深入------从while到for循环

📚 今日大纲

一、课程回顾与导入

二、while循环深度复习

三、for循环系统讲解

四、循环结构对比与应用

五、真题演练

六、总结

🔄 第一部分：while循环深度复习

1.1 while循环基本语法回顾

cpp 复制代码 
while (循环条件) {
    // 循环体
    // 需要包含改变循环条件的语句
}

1.2 while循环执行流程详解

复制代码 
开始
  ↓
判断条件 → false → 结束循环
  ↓ true
执行循环体
  ↓
更新循环变量
  ↓
返回判断条件

1.3 while循环常见应用场景

  • 不确定次数循环：输入验证、游戏主循环
  • 条件驱动循环：读取文件直到结束
  • 无限循环与退出 ：使用break控制

1.4 典型while循环示例

cpp 复制代码 
// 示例1：计数器控制的循环
#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    int i = 1;          // 初始化
    while (i <= 5) {    // 条件判断
        cout << "第" << i << "次循环" << endl;
        i++;            // 更新
    }
    return 0;
}

// 示例2：用户输入控制的循环
#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    int num;
    int sum = 0;
    
    cout << "请输入整数（输入0结束）：";
    cin >> num;
    
    while (num != 0) {
        sum += num;
        cout << "当前总和：" << sum << endl;
        cout << "请输入整数（输入0结束）：";
        cin >> num;
    }
    
    cout << "最终总和：" << sum << endl;
    return 0;
}

1.5 while循环易错点分析

  1. 忘记更新循环变量 → 导致无限循环
  2. 循环条件设置错误 → 少循环或多循环一次
  3. 边界条件处理不当 → 特别是等于号的使用

🔢 第二部分：for循环系统讲解

2.1 for循环引入的必要性

问题 ：while循环在计数器场景下需要三行代码分别处理初始化、条件和更新
解决方案：for循环将这三个部分集成到一个语句中

2.2 for循环基本语法

cpp 复制代码 
for (初始化表达式; 循环条件; 更新表达式) {
    // 循环体
}

2.3 for循环执行流程解析

复制代码 
开始
  ↓
执行初始化表达式（只执行一次）
  ↓
判断循环条件 → false → 结束循环
  ↓ true
执行循环体
  ↓
执行更新表达式
  ↓
返回判断条件

2.4 for循环与while循环对比

特性 while循环 for循环
适用场景 条件驱动，次数不确定 计数驱动，次数明确
结构 分散（初始化在外） 集中（三位一体）
可读性 条件变化明显时较好 计数器场景更清晰
内存管理 循环变量作用域更广 循环变量可限制在for内

2.5 for循环的多种写法

cpp 复制代码 
// 标准写法
for (int i = 0; i < 10; i++) {
    cout << i << " ";
}

// 多个变量初始化
for (int i = 0, j = 10; i < j; i++, j--) {
    cout << "i=" << i << ", j=" << j << endl;
}

// 省略部分表达式
int i = 0;
for (; i < 5; ) {  // 类似while循环
    cout << i << " ";
    i++;
}

// 无限循环
for (;;) {
    // 无限循环体
    // 需要用break退出
}

2.6 for循环嵌套初步

cpp 复制代码 
// 打印九九乘法表
#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    for (int i = 1; i <= 9; i++) {          // 外层循环：控制行
        for (int j = 1; j <= i; j++) {      // 内层循环：控制列
            cout << j << "×" << i << "=" << i*j << "\t";
        }
        cout << endl;  // 换行
    }
    return 0;
}

2.7 循环控制语句在for中的应用

cpp 复制代码 
#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    // break示例：找到第一个能被7整除的数
    for (int i = 1; i <= 100; i++) {
        if (i % 7 == 0) {
            cout << "找到第一个能被7整除的数：" << i << endl;
            break;  // 跳出整个循环
        }
    }
    
    // continue示例：跳过奇数，只输出偶数
    cout << "1-10中的偶数：";
    for (int i = 1; i <= 10; i++) {
        if (i % 2 != 0) {
            continue;  // 跳过本次循环剩余部分
        }
        cout << i << " ";
    }
    cout << endl;
    
    return 0;
}

🔄 第三部分：循环结构对比与应用选择

3.1 何时使用while循环？

  1. 循环次数不确定时
cpp 复制代码 
// 读取用户输入直到输入特定值
char choice;
while (true) {
    cout << "继续吗？(y/n): ";
    cin >> choice;
    if (choice == 'n' || choice == 'N') {
        break;
    }
    // 处理其他逻辑
}
  1. 条件复杂，不是简单计数器时
cpp 复制代码 
// 寻找最大公约数
int a = 56, b = 98;
while (b != 0) {
    int temp = b;
    b = a % b;
    a = temp;
}
cout << "最大公约数：" << a << endl;

3.2 何时使用for循环？

  1. 明确知道循环次数时
cpp 复制代码 
// 计算1-100的和
int sum = 0;
for (int i = 1; i <= 100; i++) {
    sum += i;
}
cout << "1-100的和：" << sum << endl;
  1. 遍历数组或容器时
cpp 复制代码 
int arr[5] = {10, 20, 30, 40, 50};
for (int i = 0; i < 5; i++) {
    cout << "arr[" << i << "] = " << arr[i] << endl;
}

3.3 循环选择流程图

复制代码 
开始循环需求
    ↓
是否需要计数器？ → 否 → 使用while循环
    ↓是
循环次数是否确定？ → 否 → 考虑while或do-while
    ↓是
使用for循环

🏆 第四部分：真题

4.1 信奥一本通相关题目

题目1：P1001 计算a+b

cpp 复制代码 
// 使用for循环计算多组a+b
#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    int n;
    cin >> n;
    
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        int a, b;
        cin >> a >> b;
        cout << a + b << endl;
    }
    
    return 0;
}

题目2：P1002 计算2的幂

cpp 复制代码 
// 使用for循环计算2^n
#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    int n;
    cin >> n;
    long long result = 1;  // 使用long long防止溢出
    
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        result *= 2;
    }
    
    cout << result << endl;
    return 0;
}

题目3：P1003 数位分离

cpp 复制代码 
// 使用while循环进行数位分离
#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    int num;
    cin >> num;
    
    // 处理0的特殊情况
    if (num == 0) {
        cout << 0 << endl;
        return 0;
    }
    
    // 使用while循环反向输出各位数字
    while (num > 0) {
        cout << num % 10 << " ";
        num /= 10;
    }
    cout << endl;
    
    return 0;
}

4.2 洛谷相关题目

题目1：P1421 小玉买文具

cpp 复制代码 
// 计算最多能买多少支笔
#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    int a, b;  // a元b角
    cin >> a >> b;
    
    // 全部转换为角
    int total = a * 10 + b;
    int price = 19;  // 1元9角 = 19角
    
    // 使用for循环尝试购买
    int max_pens = 0;
    for (int i = 1; ; i++) {
        if (i * price <= total) {
            max_pens = i;
        } else {
            break;
        }
    }
    
    cout << max_pens << endl;
    return 0;
}

// 更简单的while循环解法
int main() {
    int a, b;
    cin >> a >> b;
    
    int money = a * 10 + b;
    int count = 0;
    
    while (money >= 19) {
        money -= 19;
        count++;
    }
    
    cout << count << endl;
    return 0;
}

题目2：P1085 不高兴的津津

cpp 复制代码 
// 找出津津最不高兴的一天
#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    int max_unhappy = 0;  // 最大不高兴程度
    int unhappy_day = 0;  // 最不高兴的日子
    
    for (int day = 1; day <= 7; day++) {
        int school, extra;
        cin >> school >> extra;
        
        int total = school + extra;
        
        if (total > 8) {  // 超过8小时会不高兴
            int unhappy = total - 8;
            if (unhappy > max_unhappy) {
                max_unhappy = unhappy;
                unhappy_day = day;
            }
        }
    }
    
    cout << unhappy_day << endl;
    return 0;
}

题目3：P1424 小鱼的航程(改进版)

cpp 复制代码 
// 计算小鱼在特定天数内的游泳距离
#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    int x, n;  // 从周x开始，连续n天
    cin >> x >> n;
    
    int total_distance = 0;
    
    // 使用for循环模拟每一天
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        int current_day = (x + i - 1) % 7 + 1;  // 计算当前是周几
        
        // 周六和周日不游泳
        if (current_day != 6 && current_day != 7) {
            total_distance += 250;
        }
    }
    
    cout << total_distance << endl;
    return 0;
}

4.3 综合挑战题

题目：数字金字塔

复制代码 
输入：5
输出：
    1
   2 3
  4 5 6
 7 8 9 10
11 12 13 14 15
cpp 复制代码 
#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    int n;
    cin >> n;
    
    int num = 1;  // 当前要打印的数字
    
    // 外层循环控制行数
    for (int i = 1; i <= n; i++) {
        // 打印空格
        for (int j = 1; j <= n - i; j++) {
            cout << " ";
        }
        
        // 打印数字
        for (int j = 1; j <= i; j++) {
            cout << num << " ";
            num++;
        }
        
        cout << endl;
    }
    
    return 0;
}

📝 第五部分：扩展练习

5.1 课堂练习

练习1：使用for循环计算阶乘

cpp 复制代码 
// 输入n，计算n!
#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    int n;
    long long factorial = 1;  // 使用long long防止溢出
    
    cout << "请输入一个正整数：";
    cin >> n;
    
    // 使用for循环计算阶乘
    for (int i = 1; i <= n; i++) {
        factorial *= i;
    }
    
    cout << n << "! = " << factorial << endl;
    return 0;
}

练习2：寻找水仙花数

cpp 复制代码 
// 找出100-999之间的所有水仙花数
// 水仙花数：各位数字的立方和等于该数本身
#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    cout << "100-999之间的水仙花数有：" << endl;
    
    for (int num = 100; num <= 999; num++) {
        int a = num / 100;        // 百位
        int b = (num / 10) % 10;  // 十位
        int c = num % 10;         // 个位
        
        if (a*a*a + b*b*b + c*c*c == num) {
            cout << num << " ";
        }
    }
    
    cout << endl;
    return 0;
}

5.2 课后作业

  1. 基础题：使用for循环打印以下图形（输入n控制大小）

    **

  2. 提高题：计算1!+2!+3!+...+n!的值

  3. 挑战题：解决洛谷P1420 最长连号问题

    • 输入n个整数
    • 找出最长连续递增序列的长度

🎯 第六部分：总结

6.1 今日重点回顾

  1. while循环：适合条件驱动、次数不确定的场景
  2. for循环：适合计数驱动、次数明确的场景
  3. 循环控制：break和continue的使用
  4. 循环选择：根据场景选择合适的循环结构

6.2 常见错误提醒

  1. 避免无限循环：确保循环条件能变为false
  2. 注意循环变量的作用域
  3. 边界条件要仔细检查
  4. 嵌套循环时变量名不要重复

学习建议

  1. 多动手：在IDE中实际运行每个示例
  2. 画流程图：复杂循环先画执行流程图
  3. 调试技巧：使用cout输出中间变量值
  4. 题目分类：将做过的题目按类型整理

教学重点

  1. 强调for循环的三位一体结构（初始化、条件、更新）
  2. 通过对比帮助学生理解何时使用while或for
  3. 重视边界条件的测试（特别是第一次和最后一次循环）

学生常见问题解答

  1. Q ：for循环的三个表达式都可以省略吗？
    A ：可以，但分号必须保留。如for(;;)是无限循环。

  2. Q ：for循环中定义的变量能在循环外使用吗？
    A：不能，for循环中定义的变量作用域仅限于循环内部。

  3. Q ：while和for可以互相转换吗？
    A：大多数情况下可以，但for循环更简洁时不要强行用while。

最后提醒：循环是C++编程的基础，掌握好循环结构对后续学习数组、函数等至关重要。鼓励大家多做练习，从简单题开始，逐步增加难度。明天我们将进入更精彩的循环嵌套世界！

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