C語(yǔ)言循環(huán)結(jié)構(gòu)的教學(xué)設(shè)計(jì)探析

摘要：C語(yǔ)言循環(huán)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是程序設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，其也是結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)中三種基本結(jié)構(gòu)中最為基本的結(jié)構(gòu)之一。目的是為了能夠提高教師在C語(yǔ)言循環(huán)結(jié)構(gòu)的教學(xué)中能取得較好的教學(xué)效果，使學(xué)生更加容易理解和掌握。

關(guān)鍵詞：C語(yǔ)言；結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)；循環(huán)結(jié)構(gòu)；效率

中圖分類號(hào)：TP312.1-4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9599 （2012） 17-0000-02

1 用循環(huán)結(jié)構(gòu)輸出幾何圖形

通過(guò)C語(yǔ)言輸出實(shí)心三角圖形如圖1所示：

以上圖形可以通過(guò)若干條printf輸出語(yǔ)句完成，但是這只是簡(jiǎn)單的輸出語(yǔ)句完成的圖形，這與教師教學(xué)的項(xiàng)目要求不同，此圖形的教學(xué)目的是通過(guò)圖形的輸出使學(xué)生靈活的掌握?qǐng)D形的構(gòu)成與規(guī)律，通過(guò)循環(huán)結(jié)構(gòu)的形式完成圖形的輸出。

例如圖1中的（a）圖形，其是以*號(hào)組成的實(shí)心三角形，在第一行的輸出中是由一個(gè)*號(hào)和若干個(gè)空格組成，經(jīng)過(guò)回車換行；第二行的輸出是由三個(gè)連續(xù)的*號(hào)和若干個(gè)空格組成，經(jīng)過(guò)回車換行后；第三行的輸出是由5個(gè)連續(xù)的*號(hào)和若干個(gè)空格組成，經(jīng)過(guò)回車換行后；第四行的輸出是由7個(gè)連續(xù)的*號(hào)和若干個(gè)空格組成，經(jīng)過(guò)回車換行后；第五行的輸出是由7個(gè)連續(xù)的*號(hào)和若干個(gè)空格組成。如果將號(hào)、空格數(shù)和*號(hào)數(shù)分別設(shè)為i、m和n，建立關(guān)系表如表1所示：

通過(guò)上表1，觀察行號(hào)i與空格數(shù)m、星號(hào)數(shù)n之間的數(shù)學(xué)關(guān)系為：

m=5-i，n=2×i-1

實(shí)心三角形的構(gòu)成規(guī)律通過(guò)語(yǔ)言可以描述為，在第i行是由（5-i）個(gè)空格、（2×i-1）個(gè)星號(hào)和一個(gè)回車符組合而成。如果將行號(hào)i作為for語(yǔ)句的循環(huán)變量，則輸出圖形程序段為：

for（i=1；i<=5；i++）

{

/*輸出（5-i）個(gè)空格；*/

for（m=1；m<=5-i；m++）

printf（“”）；

/*輸出（2*i-1）個(gè)星號(hào)；*/

for（n=1；n<=2*i-1；n++）

printf（“*”）；

/*輸出回車符；*/

printf（“＼n”）；

}

采用上面的方法，可以使學(xué)生很容易編寫出類似的程序，其中的關(guān)鍵在于讓學(xué)生找出圖形中行號(hào)與每一行的空格數(shù)以及星號(hào)數(shù)的關(guān)系（對(duì)于圖1（b）、（c）需要把圖形分成幾個(gè)部分，從而能夠分析出他們之間構(gòu)成的規(guī)律）。

2 數(shù)組中循環(huán)結(jié)構(gòu)的應(yīng)用

在C語(yǔ)言中數(shù)組循環(huán)結(jié)構(gòu)常用for語(yǔ)句對(duì)數(shù)組元素進(jìn)行賦值、輸入、輸出，我們?cè)趯懗绦驎r(shí)，首先想到的就是順序結(jié)構(gòu)，如圖2中左邊所列舉的編寫形式，這種程序的編寫方法較為復(fù)雜，通過(guò)觀察可以看出左邊程序中只有數(shù)組的下標(biāo)不同，針對(duì)這一關(guān)系可以將左邊的語(yǔ)句通過(guò)for語(yǔ)句建立循環(huán)結(jié)構(gòu)，如右邊程序，將數(shù)組的下標(biāo)換成for語(yǔ)句的循環(huán)變量i，對(duì)i進(jìn)行賦值，從0到4。根據(jù)C語(yǔ)言中for語(yǔ)句的語(yǔ)法規(guī)則，程序最終的輸出結(jié)果與左邊相同。

再舉例，輸出二維數(shù)組元素，其與輸出素?cái)?shù)方法相同，只是結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜一些。如圖3所示，左邊是按照順序結(jié)構(gòu)的方法編寫程序，一共需要編寫12條語(yǔ)句，程序編寫方法比較復(fù)雜，通過(guò)觀察可以看出左邊程序中的數(shù)組下標(biāo)發(fā)生變化，但是二維數(shù)組的行與列的下標(biāo)同時(shí)都在變化，所以通過(guò)上例中的一條for語(yǔ)句無(wú)法完成循環(huán)結(jié)構(gòu)，對(duì)左邊的順序結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)每三條語(yǔ)句為一組進(jìn)行劃分，可以劃分出4組可以用for語(yǔ)句建立循環(huán)結(jié)構(gòu)，那么我們將列的下標(biāo)通過(guò)循環(huán)變量j來(lái)替代建立for語(yǔ)句的循環(huán)結(jié)構(gòu)，如圖右邊所示，可建立4條for語(yǔ)句，對(duì)不不同行的下標(biāo)通過(guò)循環(huán)變量i來(lái)代替，合并4條for語(yǔ)句，最終簡(jiǎn)化為二重for循環(huán)的語(yǔ)句，同樣可以輸出二維數(shù)組元素。

通過(guò)上例分析，通常情況下我們對(duì)輸出二維數(shù)組元素的編程思路都采用二重for循環(huán)與二維數(shù)組相結(jié)合的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)，但是在實(shí)際運(yùn)用中，我們也可以通過(guò)一重for循環(huán)來(lái)實(shí)現(xiàn)輸出二維數(shù)組元素。通過(guò)一重for循環(huán)來(lái)實(shí)現(xiàn)是無(wú)論數(shù)組下標(biāo)如何變化，我們都可以首先確定輸出語(yǔ)句printf一定會(huì)執(zhí)行12次，那么如果采用一重for循環(huán)，那么循環(huán)變量i的值就需要從0遞增到11。接下來(lái)我們可以分析數(shù)組行下標(biāo)m和列下標(biāo)n與循環(huán)變量i之間的關(guān)系，通過(guò)觀察可以得出循環(huán)變量i=行下標(biāo)m*3+列下標(biāo)n，根據(jù)整數(shù)除法的思想，行下標(biāo)m是循環(huán)變量i整除3后的商，而列下標(biāo)n是循環(huán)變量i整除3后的余數(shù)，即：

m=i/3，n=i%3

從而可以寫出下面的for語(yǔ)句：

for（i=0；i<12；i++）

printf（“%d”，a[i/3][i%3]）；

3 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)上面簡(jiǎn)單的C語(yǔ)言循環(huán)結(jié)構(gòu)實(shí)例，能夠使學(xué)生在剛剛接觸C語(yǔ)言循環(huán)結(jié)構(gòu)課程時(shí)，較為容易的理解和掌握，并能夠通過(guò)學(xué)習(xí)改變思維方式，理解程序設(shè)計(jì)中的精髓，通過(guò)C語(yǔ)言入門，往更深層的計(jì)算機(jī)語(yǔ)言學(xué)習(xí)，為成為一名合格的程序員而努力。同時(shí)教師通過(guò)建立C語(yǔ)言循環(huán)結(jié)構(gòu)教學(xué)課件循序漸進(jìn)的引導(dǎo)，幫助學(xué)生完成計(jì)算機(jī)語(yǔ)言課程內(nèi)容的學(xué)習(xí)。

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