【C语言程序设计——循环程序设计】鸡兔同笼问题(头歌实践教学平台习题)【合集】

简介: 本教程介绍了循环控制和跳转语句的使用,包括 `for`、`while` 和 `do-while` 循环,以及 `break` 和 `continue` 语句。通过示例代码详细讲解了这些语句的应用场景,并展示了如何使用循环嵌套解决复杂问题,如计算最大公因数和模拟游戏关卡选择。最后,通过鸡兔同笼问题演示了穷举法编程的实际应用。文中还提供了编程要求、测试说明及通关代码,帮助读者掌握相关知识并完成任务。任务描述:根据给定条件,编写程序计算鸡和兔的数量。鸡有1个头2只脚,兔子有1个头4只脚。

目录😋

任务描述

相关知识

一、循环控制 / 跳转语句的使用

1. 循环控制语句(for 循环)

2. 循环控制语句(while 循环)

3. 跳转语句(break 语句)

4. 跳转语句(continue 语句)

二、循环嵌套语句

1. 基本概念

2. for 循环嵌套

3. while 循环嵌套

4. do - while 循环嵌套

5. 注意事项

三、小常识

编程要求

测试说明

通关代码

测试结果


任务描述

本关任务:鸡兔同笼,依据题干条件,编写程序(用穷举法)计算出鸡、兔各自的数量。


相关知识

为了完成本关任务,你需要掌握:

  1. 循环控制/跳转语句
  2. 循环嵌套语句
  3. 小常识

一、循环控制 / 跳转语句的使用

1. 循环控制语句(for 循环)

  • 基本原理for循环是一种常用的循环结构,它允许您指定一个初始化表达式、一个循环条件和一个更新表达式。语法格式为for(初始化表达式; 循环条件; 更新表达式)。初始化表达式在循环开始时执行一次,用于初始化循环变量。循环条件在每次循环迭代开始时进行检查,如果为真,则执行循环体中的代码。更新表达式在每次循环体执行完后执行,用于更新循环变量。
  • 示例代码
#include <stdio.h>
int main() {
    // 打印1到10的数字
    for (int i = 1; i <= 10; i++) {
        printf("%d ", i);
    }
    printf("\n");
    return 0;
}
  • image.gif

2. 循环控制语句(while 循环)

  • 基本原理while循环在循环开始时检查循环条件。只要条件为真,就会执行循环体中的代码。语法格式为while(循环条件)。循环条件是一个表达式,它返回一个布尔值(真或假)。在循环体中,通常需要包含一些能够改变循环条件的语句,否则可能会导致无限循环。
  • 示例代码
#include <stdio.h>
int main() {
    int i = 1;
    while (i <= 10) {
        printf("%d ", i);
        i++;
    }
    printf("\n");
    return 0;
}
  • image.gif

3. 跳转语句(break 语句)

  • 基本原理break语句用于立即跳出当前循环(forwhiledo - while)或switch语句。当程序执行到break语句时,循环或switch语句会立即终止,程序控制流将跳转到循环或switch语句后的下一条语句。
  • 示例代码(在循环中使用 break)
#include <stdio.h>
int main() {
    for (int i = 1; i <= 10; i++) {
        if (i == 5) {
            break;
        }
        printf("%d ", i);
    }
    printf("\n");
    return 0;
}
  • image.gif

4. 跳转语句(continue 语句)

  • 基本原理continue语句用于跳过当前循环迭代的剩余部分,直接开始下一次循环迭代。当程序执行到continue语句时,循环体中continue语句之后的代码将不会被执行,而是直接跳转到循环的更新表达式(对于for循环)或循环条件检查(对于whiledo - while循环)。
  • 示例代码(在循环中使用 continue)
#include <stdio.h>
int main() {
    for (int i = 1; i <= 10; i++) {
        if (i == 5) {
            continue;
        }
        printf("%d ", i);
    }
    printf("\n");
    return 0;
}
  • image.gif

二、循环嵌套语句

1. 基本概念

循环嵌套是指在一个循环语句的循环体中又包含另一个循环语句。在 C 语言中,for循环、while循环和do - while循环都可以相互嵌套。它主要用于处理具有多重循环结构的问题,例如二维数组的遍历、打印各种有规律的图案等。

2. for 循环嵌套

  • 语法结构

最常见循环嵌套结构是for循环嵌套for循环。其基本形式如下:

for(初始化表达式1; 条件表达式1; 更新表达式1) {
    // 外层循环体
    for(初始化表达式2; 条件表达式2; 更新表达式2) {
        // 内层循环体
    }
}
image.gif

下面的代码打印了一个简单的乘法口诀表:

#include <stdio.h>
int main() {
    int i, j;
    for(i = 1; i <= 9; i++) {
        for(j = 1; j <= i; j++) {
            printf("%d*%d=%d\t", j, i, i * j);
        }
        printf("\n");
    }
    return 0;
}
image.gif

其中,外层for循环控制行数(i从 1 到 9),内层for循环控制每行乘法口诀的列数(j从 1 到当前行号i)。每次内层循环结束后,会输出一个换行符,形成了一个完整的乘法口诀表。

3. while 循环嵌套

  • 语法结构

基本形式如下:

while(条件表达式1) {
    // 外层循环体
    while(条件表达式2) {
        // 内层循环体
    }
}
image.gif

例如,下面的代码用于计算两个数的最大公因数,使用的是辗转相除法(欧几里得算法),可以用while循环嵌套来实现:

#include <stdio.h>
int main() {
    int a, b, temp;
    printf("请输入两个整数:");
    scanf("%d %d", &a, &b);
    while (b!= 0) {
        temp = a % b;
        a = b;
        b = temp;
    }
    printf("最大公因数是:%d\n", a);
    return 0;
}
image.gif

这里,外层while循环用于不断更新ab的值,直到b变为 0,内层的操作(计算余数并更新ab)在每次外层循环迭代时都会执行。

4. do - while 循环嵌套

  • 语法结构

基本形式如下:

do {
    // 外层循环体
    do {
        // 内层循环体
    } while(条件表达式2);
} while(条件表达式1);
image.gif

例如,下面的代码可以用于模拟一个简单的游戏关卡选择界面,假设游戏有多个章节,每个章节有多个关卡,用户可以选择章节和关卡:

#include <stdio.h>
int main() {
    int chapter, level;
    do {
        printf("请选择章节(1 - 3):");
        scanf("%d", &chapter);
        if (chapter >= 1 && chapter <= 3) {
            do {
                printf("请选择章节 %d中的关卡(1 - 5):", chapter);
                scanf("%d", &level);
                if (level >= 1 && level <= 5) {
                    printf("你选择了章节 %d的关卡 %d\n", chapter, level);
                } else {
                    printf("无效的关卡选择。\n");
                }
            } while (level < 1 || level > 5);
        } else {
            printf("无效的章节选择。\n");
        }
    } while (chapter < 1 || chapter > 3);
    return 0;
}
image.gif

其中,外层do - while循环用于确保用户选择了有效的章节(1 - 3),内层do - while循环用于确保用户在选定的章节中选择了有效的关卡(1 - 5)。

5. 注意事项

  • 循环嵌套时,要特别注意内层循环和外层循环的控制变量。它们应该相互独立,避免在内层循环中意外修改外层循环的控制变量,除非这是有意为之并且经过仔细考虑的逻辑。
  • 随着循环嵌套层数的增加,程序的复杂度也会增加。因此,在编写循环嵌套代码时,要确保代码的可读性,必要时添加注释来解释代码的功能和意图。同时,要注意循环嵌套可能带来的性能问题,例如过多的嵌套可能导致程序运行时间过长或者占用过多的内存资源。

三、小常识

🐓鸡有1个头2只脚,🐇兔子有1个头4只脚。


编程要求

根据提示在右侧编辑器Begin--End之间的区域内补充必要的代码。


测试说明

平台会对你编写的代码进行测试:

预期输出:

鸡的数量 x=3,兔子的数量 y=95
image.gif

开始你的任务吧,祝你成功!


通关代码

/*鸡兔同笼,共有98个头,386只脚,请用穷举法编程计算鸡、兔各有多少只。*/
#include<stdio.h>
int main(){
    int x,y;
    /************************begin***********************/
    for (x = 1;x < 98;x++){
        for(y = 1;y < 98;y++){
            if((x + y == 98)&&(2 * x + 4 * y)==386){
                goto end;
                }
                end:
            }
        }
    }
    /************************end************************/
    printf( "鸡的数量x=%d,兔子的数量y=%d",x,y);
}

image.gif


测试结果

image.gif

image.gif

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