第3章
程序流程控制 
学习目标: 
(1)理解程序设计的流程控制概念。
(2)掌握分支和多分支语句的语法格式及用法。
(3)理解循环的概念,掌握while、do-while、for3种循环语句的语法格式、用法及区别。
(4)掌握选择结构和循环结构嵌套的含义及用法。
编写程序的目的是使用计算机帮助我们完成相关任务,而任务的执行都是有顺序的, 
这个顺序体现在程序中就是程序的流程。程序流程控制是指在程序设计中控制完成某种
功能的次序。无论多复杂的算法,均可通过顺序、选择、循环3种基本控制结构构造出来。
每种结构仅有一个入口和出口。由这3种基本结构组成的多层嵌套程序称为结构化程序。
3.1 顺序结构程序设计
顺序结构是一种线性、有序的结构。顺序结构的程序设计是最简单的,只要按照解决
问题的顺序写出相应的语句,执行顺序是自上而下,依次执行。顺序结构可以独立使用构
成一个简单的完整程序,但大多数情况下顺序结构都是作为程序的一部分,与其他结构一
起构成一个复杂的程序,如分支结构中的复合语句、循环结构中的循环体等。
【例3-1】 交换两个整型变量的值。
程序代码如下: 
/* e3_1.c */ 
#include<stdio.h> 
void main(){ 
int x=3,y=5,temp; 
temp=x; 
x=y; 
y=temp; 
printf("x=%d,y=%d\n ",x,y); 
} 
视频

64 C 语言程序设计教程(第2 版) 
程序运行结果: 
x=5,y=3 
程序说明: 
(1)本程序是一个顺序结构的程序,程序中的语句按排列次序顺序执行。
(2)程序通过一个中间变量temp对x和y的值进行交换。首先将x的值存储在临
时变量temp中,将y的值赋给x,再将temp的值赋给y,从而实现x和y值的互换。
(3)将中间的3条语句修改为: 
x=x+y; y=x-y; x=x-y; 
也可以实现x和y值的互换功能,这样可以不需要定义中间变量temp。
3.2 选择结构程序设计
选择结构是根据条件成立与否选择程序执行的路径,控制程序的流程。选择结构的
程序设计方法关键在于构造合适的分支条件和分析程序流程,根据不同的程序流程选择
适当的执行语句。选择结构适合于带有逻辑或关系比较等条件判断的计算,设计这类程
序时往往要先绘制流程图,然后根据程序流程写出源程序,这样做把程序设计分析与语言
分开,使得问题简单化,易于理解。选择结构也称为分支结构,C语言的选择结构通过if 
语句和switch语句实现。
3.2.1 if语句
1.单分支if语句 
基本格式: 
if(表达式) 
语句
图3.1 if结构的流程
执行这一结构时,首先对表达式的值进行判断。如果表达式
的值为“真”,则执行其后的语句,否则不执行该语句。其执行流
程如图3.1所示。
【例3-2】 在两个数中输出较大数。
为了在两个数中找出较大的数,显然需要对两个数进行比
较,根据比较结果决定输出哪个数。也就是说,需要根据指定条
件来决定输出结果。
程序代码如下: 
/* e3_2.c */

第3 章 程序流程控制 65 
#include <stdio.h> 
void main(){ 
int num1,num2; 
printf("\n input 2 numbers: "); /*提示用户输入两个数*/ 
scanf("%d%d",&num1,&num2); /*从键盘输入数据*/ 
if(num1>=num2) 
printf("max=%d\n",num1); /*若num1>=num2,输出num1*/ 
if(num1<num2) 
printf("max=%d\n",num2);; /*若num1<num2,输出num2*/ 
}
程序运行结果: 
nput 2 numbers: 5 3 
max=5 
程序说明: 
显然,程序中的两条printf语句只有一条会被执行。
使用if语句应注意下列几个问题: 
(1)if语句中,若条件满足需要执行多条语句,则必须用花括号把多条语句括起来组
成一条复合语句;若条件满足只执行一条语句,则花括号可以省略。
(2)条件表达式通常是逻辑表达式或关系表达式。例如: 
if(x==y&&a==b) printf("x=y,a=b\n"); 
表达式也可以是其他表达式,如赋值表达式等,甚至也可以是一个变量。例如: 
if(x=3) 语句; 
if(a) 语句; 
都是合法的,只要表达式的值为“真”,则执行其后的语句。
图3.2 if-else结构
(3)空语句是允许的,表示什么也不做。例如: 
if(b>0); 
(4)正确使用缩进格式,有助于更好地理解程序,尤其是在使用if语句嵌套时。
2.双分支if-else语句
基本格式如下: 
if(表达式) 
语句1 
else
语句2 
执行该结构时,首先对表达式的值进行判断。如
果表达式的值为“真”,则执行语句1;否则执行语句2。
其执行流程如图3.2所示。

66 C 语言程序设计教程(第2 版) 
因此例3-2的程序也可以改写为例3-3的程序。
【例3-3】 在两个数中输出较大数。
程序代码如下: 
/* e3_3.c */ 
#include<stdio.h> 
void main(){ 
int num1,num2; 
printf("\n input 2 numbers: "); 
scanf("%d%d",&num1,&num2); 
if(num1>num2) 
printf("max=%d\n",num1); 
else 
printf("max=%d\n",num2); 
}
程序运行结果: 
input 2 numbers: 
5 3 
max=5 
程序说明: 
用if-else语句实现,只进行一次比较就可以完成处理,比单分支的if语句易于理解
且格式清晰。
对于条件较少的问题,使用单分支if或双分支的if-else语句通常都可以解决,但是
如果问题中涉及的条件较多,使用单分支if或双分支的if-else语句处理起来就比较麻
烦,这时可以采用多分支的if-else-if语句来完成。
3.多分支if-else-if结构
基本格式: 
if(表达式1) 
语句1 
else if(表达式2) 
语句2 
else if(表达式n) 
语句n 
else 语句n+1 
执行这一结构时,依次判断表达式的值,当某个表达式值为“真”时,则执行对应的语
句,然后跳出整个if-else-if语句。如果所有的表达式均为假,则执行语句n+1。if-else-if 
结构的执行过程如图3.3所示。
【例3-4】 将学生成绩由百分制转化为等级制。规则如下: 
(1)85分(含)以上为A 级;

第3 章 程序流程控制 67 
图3.3 if-else-if结构的执行过程
(2)70分(含)以上且85分以下为B级; 
(3)60分(含)以上且70分以下为C级; 
(4)60分以下为D级。
程序代码如下: 
/* e3_4.c */ 
#include <stdio.h> 
void main(){ 
float score; 
printf("\n please input a score: "); 
scanf("%f",&score); 
if(score>=85) 
printf("the score %f is A \n",score); 
else if(score>=75) 
printf(" the score %f is B \n",score); 
else if(score>=60) 
printf("the score %f is C \n",score); 
else 
printf("the score %f is D \n",score); 
}
程序运行结果: 
please input a score: 89 
the score 89.000000 is A 
程序说明: 
这是一个多分支选择的问题,需要对学生的成绩按区间分别判断,由于等级区间较
多,因此使用多分支的if-else-if语句比较方便。

68 C 语言程序设计教程(第2 版) 
4.if语句的嵌套
在解决一些问题时,还可能出现在一个条件判断中又包含了其他条件判断的情况,这
种情况称为if语句的嵌套。
基本格式: 
if(表达式1) 
if(表达式2) 语句1 
else 语句2; 
else 
if(表达式3) 语句3 
else 语句4 
根据处理问题的不同,内层的if-else结构也可以是一个单分支if语句,或在内层的
if-else结构中包含更多的分支。
【例3-5】 求一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的根。
求解一元二次方程的根x时有3种情况,分别为(记Δ=b2-4ac): 
(1)Δ>0,有两个不等的实根; 
(2)Δ=0,有两个相等的实根; 
(3)Δ<0,无实根。
程序代码如下: 
/* e3_5.c */ 
#include<stdio.h> 
#include<math.h> 
void main(){ 
float a,b,c,x1,x2,delta; 
printf("输入a,b,c 的值: "); 
scanf("%f %f %f", &a, &b, &c); 
delta=b*b-4*a*c; 
if(delta>=0){ 
if(delta>0){ 
x1=(-b+sqrt(delta))/(2*a); 
x2=(-b-sqrt(delta))/(2*a); 
printf("两个不等的实根: x1=%.2f x2=%.2f\n", x1, x2); 
} 
else{ 
x1=-b/(2*a); 
printf("两个相等的实根,x1=x2=%.2f\n", x1); 
} 
} 
else{ 
printf("方程无实根!\n");

第3 章 程序流程控制 69 
} 
}
程序运行结果: 
输入a,b,c 的值: 2 6 3 
两个不等的实根: x1=-0.63 x2=-2.37 
程序说明: 
(1)外层if-else语句处理delta>=0和delta<0的情况,内层if-else语句处理delta>0 
和delta=0的情况。这就是典型的if语句的嵌套结构。
(2)在嵌套的if语句中,由于有多个if和多个else,此时应注意else和if如何匹配。
匹配的规则是在嵌套if语句中,if和else按照“就近配对”的原则配对,即else总是与它
上面距它最近的且还没有配对的if相匹配。
(3)在嵌套的if-else语句中,如果内嵌的是单分支if语句,可能在语义上产生二义
性。如: 
if(表达式1) 
if(表达式2) 语句1 
else 
if(表达式3) 语句2 
else 语句3 
以上程序段中,虽然第一个else与第一个if在书写格式上对齐,但按照匹配规则,与
它匹配的应是第二个if。如果希望第一个else与第一个if匹配,可以采用两种方法: 
① 加花括号。程序段改写为: 
if(表达式1) 
{if(表达式2) 语句1} 
else 
if(表达式3) 语句2 
else 语句3 
加上花括号后,括号内的if语句是一个整体,不再与外部else匹配,这样第一个else 
只能与第一个if匹配。
② 加空的else语句。程序段改写为: 
if(表达式1) 
if(表达式2) 语句1 
else; 
else 
if (表达式3) 语句2 
else 语句3 
加上空的else后,执行结果不变,但由于该else与内层if匹配,这样原来的第一个
else就可以与第一个if匹配。

70 C 语言程序设计教程(第2 版) 
3.2.2 switch语句
多分支选择结构也可以使用switch语句,switch语句也称为标号分支结构。
基本格式: 
图3.4 switch结构的流程 
switch(表达式){ 
case 常量表达式1: 语句序列1 
case 常量表达式2: 语句序列2 
…… 
case 常量表达式n: 语句序列n 
default: 语句序列n+1 
} 
switch结构在执行时,首先计算switch判断表达式
的值,并按照计算结果依次寻找case子结构中与之相等
的常量表达式,若找到,则执行该case子结构对应的语
句序列;若找不到与之相等的常量表达式,则执行
default后的语句序列。default子句不是必需的。若结
构中无default子结构且没有相符的case子结构时,则
什么也不做。执行流程如图3.4所示。
在使用switch结构时,应注意以下几个问题。
(1)case后的各常量表达式值不能相同。
(2)case后允许有多个语句,可以不用花括号括起来。
(3)若switch表达式与常量表达式m 匹配,执行该case子结构对应的语句序列m 
后,不是立即退出switch结构,而是继续执行语句序列m+1,直至语句序列n+1。若需
要在执行语句序列m 后,立即退出switch结构,则在每个语句序列后加一条break语句, 
break语句用于跳出switch结构。
(4)switch结构也可以嵌套。
【例3-6】 输入1~7中的数字,将其转换成相应的星期英文单词。
程序代码如下: 
/* e3_6.c */ 
#include<stdio.h> 
void main(){ 
int num; 
scanf("%d",&num); 
switch(num) { 
case 1: printf("Monday\n"); break; 
case 2: printf("Tuesday\n"); break; 
case 3 : printf("Wednesday\n"); break; 
case 4: printf("Tursday\n"); break;

第3 章 程序流程控制 71 
case 5: printf("Friday\n"); break; 
case 6: printf("Saturday\n");break; 
case 7: printf("Sunday\n");break; 
default: printf("Error\n"); 
} 
}
程序运行结果:(输入数字5) 
Friday 
若输入1~7之外的数字,则显示error。
程序说明: 
每一个case子结构最后都有一条break语句,用于跳出switch流程。程序中如果每
一个case子结构无break语句,运行时,输入数字5,则运行结果为: 
Friday 
Saturday 
Sunday 
Error 
【例3-7】 编写程序测试是数字、空白,还是其他字符。
程序代码如下: 
/* e3_7.c */ 
#include<stdio.h> 
void main(){ 
char c; 
scanf("%c",&c); 
switch(c) { 
case '0': 
case '1': 
case '2': 
case '3': 
case '4': 
case '5': 
case '6': 
case '7': 
case '8': 
case '9':printf("this is a digit\n"); break; 
case ' ': 
case '\n': 
case '\t':printf("this is a blank\n"); break; 
default :printf("this is a character\n"); break; 
} 
}

72 C 语言程序设计教程(第2 版) 
程序运行结果: 
3t
his is a digit 
程序说明: 
输入数字3,应该执行case3' '后面的语句,但case3' '后面没有语句,因此会继续执行
case4' '后面的语句,以此类推。执行case9' '后面的语句,遇到break退出switch结构。
【例3-8】 输入某年某月某日,判断这一天是这一年的第几天。
程序代码如下: 
/* e3_8.c */ 
#include<stdio.h> 
void main(){ 
int day,month,year,sum,leap; 
printf("please input year,month,day\n"); 
scanf("%d,%d,%d",&year,&month,&day); 
switch(month) { /* 先计算某月以前月份的总天数*/ 
case 1:sum=0;break; 
case 2:sum=31;break; 
case 3:sum=59;break; 
case 4:sum=90;break; 
case 5:sum=120;break; 
case 6:sum=151;break; 
case 7:sum=181;break; 
case 8:sum=212;break; 
case 9:sum=243;break; 
case 10:sum=273;break; 
case 11:sum=304;break; 
case 12:sum=334;break; 
default: printf("data error");break; 
} 
sum=sum+day; /*再加上某天的天数*/ 
if(year%400==0||(year%4==0&&year%100!=0)) /*判断是不是闰年*/ 
leap=1; 
else 
leap=0; 
if(leap==1&&month>2) /*如果是闰年且月份大于2,总天数应该加一天*/ 
sum++; 
printf("It is the %dth day.",sum); 
}
程序运行结果: 
please input year,month,day: 
2021,9,10

第3 章 程序流程控制 73 
It is the 253th day. 
程序说明: 
先把前8个月的天数加起来,然后再加上10天即为本年的第几天。正常2月份28 
天,若是闰年且输入月份大于2时多加一天。
3.3 循环结构程序设计
循环结构是重复执行一个或几个模块,直到满足某一条件为止。循环结构可以减少
源程序重复书写的工作量,是程序设计中最能发挥计算机特长的程序结构。使用循环结
构前需要确定以下两个问题,一是重复执行哪些语句? 二是重复执行这些语句的条件是
什么? 这两个问题决定了循环的内容和循环的条件。C语言提供4种循环方式,即while 
循环、do-while循环、for循环和goto循环。一般情况下4种循环可以互相代替,但不提
倡用goto循环,因为强制改变程序的顺序经常会给程序的运行带来不可预料的错误。特
别要注意在循环体内应包含趋于循环结束的语句(即循环变量值的改变),否则可能成为
死循环。本书不介绍goto循环。
3.3.1 while语句
while用来实现“当型”循环结构。
图3.5 while结构的流程
基本格式: 
while(表达式) 
语句
执行while语句时,先对表达式进行计算,若值为“真”(非
0),执行循环体语句,否则结束循环。每执行完一次循环体,都
要对表达式进行一次计算和是否再次执行循环体的判断。流
程如图3.5所示。
【例3-9】 计算sum=1+2+3+4+…+100。
本例的算法在1.4.1节已经介绍,由于重复加1~100的每
个数,因此需要使用循环结构。这里使用while语句实现循环。
程序代码如下: 
/* e3_9.c */ 
#include<stdio.h> 
void main(){ 
int sum=0,i; 
i=1; 
while(i<=100){ 
sum=sum+i;

74 C 语言程序设计教程(第2 版) 
i++; 
} 
printf("sum=%d\n",sum); 
}
程序运行结果: 
sum=5050 
程序说明: 
循环变量i初值为1,循环体每执行一次,i值增1。当i=101时,结束循环体。也就
是说,程序执行后,i最终值是101,即循环条件共判断了101次。
【例3-10】 猴子吃桃问题。
猴子第一天摘下若干个桃子,当即吃了一半,不过瘾,又多吃了一个。第二天又将剩
下的吃了一半,又多吃了一个,以后每天都吃剩下的一半多一个,到第10天时,只剩下一
个桃子。求第一天共摘了多少个桃子。
算法分析: 
设第n天的桃子数为pn,则算法可描述为: 
p10 =1 (3-1) 
pn =pn-1/2-1 (3-2) 
要计算第一天的桃子数,采用逆推法。即从第10天开始推算,式(3-1)为赋初值, 
式(3-2)用C语言描述为: 
p1=2*(p2+1); 
p2=p1; 
这里的p1和p2分别代表每个“昨天”和每个“今天”桃子数。不断用“昨天”的桃数
替代“今天”的桃数,这种不断地旧值递推得到新值的过程叫作迭代。迭代要有初值、迭代
公式、迭代终止次数。
程序代码如下: 
/* e3_10.c */ 
#include<stdio.h> 
void main(){ 
int p1,p2=1; 
int n=9; 
while(n>0) { 
p1=2*(p2+1); 
p2=p1; 
n--; 
} 
printf("the total is %d\n",p1); 
}
程序运行结果: 
视频

第3 章 程序流程控制 75 
the total is 1534 
程序说明: 
迭代初值为1(p2=1),即第10天剩下的桃子数;迭代公式为p1=2*(p2+1), 
p2=p1。
使用while循环要注意以下几点。
(1)while循环在语法上整体是一条单独语句。
(2)若循环体有多条语句,应用花括号将这些语句括起构成一条复合语句;若循环体
只有一条语句,花括号可以省略。
(3)while是一个入口条件循环,如果开始条件不成立,则循环体一次也不执行。
(4)循环体可以是空语句。
如程序片段: 
int n=0; 
while(n++<3); 
printf("n is %d\n",n); 
printf("it's over.\n"); 
其执行结果为: 
n is 4 
it's over. 
循环体只有一条空语句(;)。循环体虽然什么功能也没有实现,但循环体被执行了
3遍;由于循环条件被判断了4次,n++被执行4次。
【例3-11】 输入两个正整数m 和n,求其最大公约数和最小公倍数。
算法分析: 
求最大公约数通常采用“辗转相除法”,又称欧几里得算法。具体算法如下。
(1)用m 和n中的大数m 除以n,得余数r(0<=r<=n)。
(2)判断余数r是否为0。若r=0,当前的除数值则为最大公约数,算法结束;否则进
行下一步。
(3)若r!=0,用当前除数更新被除数,用当前余数更新除数,再返回第(1)步。
程序代码如下: 
/* e3_11.c */ 
#include<stdio.h> 
void main(){ 
int a,b,m,n,t,r; 
printf("please input 2 numbers:\n"); 
scanf("%d,%d",&m,&n); 
if(m<n){ 
t=m; 
m=n; 
n=t;

76 C 语言程序设计教程(第2 版) 
} 
a=m; b=n; 
while(b!=0){ /*利用辗转相除法,直到b 为0 为止*/ 
r=a%b; 
a=b; 
b=r; 
} 
printf("greatest common divisor:%d\n",a); 
printf("least common multiple:%d\n",m*n/a); 
}
程序运行结果: 
please input 2 numbers: 
35,42 
greatest common divisor:7 
least common multiple:210 
程序说明: 
(1)在辗转相除之前用if语句比较m、n的大小,并将较大数存放在m 中,较小数存
在n中。然后通过大数对小数的辗转相除得出结果。需要注意最后输出的是变量a的值
而不是变量b的值,这是因为在循环体中辗转相除的除数b总是赋值给变量a,随后b被
赋值给余数。
(2)使用变量a和b,是为了对m 和n两个变量进行保护。
3.3.2 do-while语句
do-while也是一种循环结构,称为当型循环。
图3.6 do-while结构的流程
基本格式: 
do 
循环体语句
while(表达式); 
当程序流程到达关键字do后,立即执行一次循环体,然后对表达式进行判断。若表
达式值为“真”,则重复执行循环体;否则结束循环。do-while结构至
少执行一次循环体。执行过程如图3.6所示。
【例3-12】 使用do-while语句改写例3-9的程序。
程序代码如下: 
/* e3_12.c */ 
#include <stdio.h> 
void main(){ 
int sum=0,i;

第3 章 程序流程控制 77 
i=1; 
do{ 
sum=sum+i; 
i++; 
}while(i<=100); 
printf("sum=%d\n",sum); 
}
while循环根据表达式的成立与否来决定是否执行循环语句,所以其循环语句可能
一次也不执行;而do-while循环是先执行循环体,而后再判断表达式的值,因此do-while 
循环至少执行一次。
3.3.3 for循环
for循环是C语言中最具特色的循环结构,使用最为灵活方便。
基本格式: 
for(表达式1;表达式2;表达式3)循环体
说明: 
图3.7 for循环结构的流程
表达式1:初值表达式,循环开始前为循环变量赋初值。
表达式2:循环控制逻辑表达式,控制循环执行的条件,决定
循环的次数。
表达式3:循环控制变量修改表达式,使循环趋向结束。
先执行表达式1,表达式1在整个循环中只执行一次。接着
重复下面的过程:判断表达式2的值,若为“真”,执行循环体,然
后执行表达式3,再判断表达式2,……;如果表达式2为“假”,则
结束循环。循环体在循环控制条件(表达式2)成立的情况下被
反复执行。执行过程如图3.7所示。
【例3-13】 使用for循环改写例3-9的程序。
程序代码: 
/* e3_13.c */ 
#include <stdio.h> 
void main(){ 
int sum=0,i; 
for(i=1;i<=100;i++) 
sum=sum+i; 
printf("sum=%d\n",sum); 
}
程序说明: 
(1)表达式1可以省略,但其后的分号不能省略。如: 
视频

78 C 语言程序设计教程(第2 版) 
sum=0;i=1; 
for (; i<=100; i++) 
sum=sum+i; 
(2)表达式2可以省略,但其后的分号不能省略。当表达式2省略时,循环条件将始
终为“真”,此时必须在循环体内加入使程序终止执行的语句,否则循环体将永远反复执
行,形成死循环。
(3)表达式3是步长表达式,用来设置循环变量的变化。随着循环变量不断变化,其
值趋于使循环条件不成立。表达式3也可以省略,此时需要通过其他方式实现循环变量
的变化。如: 
for( i=1; i<=100; ) { 
sum=sum+i; 
i++; 
}
使用for循环要注意以下几点。
(1)整个for循环语句在语法上是一条语句。
(2)若循环体有多条语句,应用花括号将这些语句括起构成一条复合语句;若循环体
只有一条语句,花括号可以省略。
(3)表达式1中可以包含多个表达式,此时需用逗号分隔。如: 
for (sum=0, i=1; i<=100; i++) 
sum=sum+i; 
(4)循环体可以是空语句。如: 
for(i=1;i<=100;i++); 
循环体只有一条空语句“;”,被循环执行100次。
【例3-14】 求Fibonacci数列的第40项。Fibonacci数列规律:前两个数为1,从第
三个数开始,每个数都是其前面两个相邻数的和。
算法分析: 
Fibonacci数列用算法可表示为: 
f1=1 (n=1) (3-3) 
f2=1 (n=2) (3-4) 
fn =fn-1 +fn-2 (n>=3) (3-5) 
其中式(3-5)为迭代公式。用C语言来描述为: 
f=f1+f2; 
f1=f2; 
f2=f; 
程序代码如下: 
/* e3_14.c */ 
视频

第3 章 程序流程控制 79 
#include <stdio.h> 
void main(){ 
long f,f1,f2; 
int i; 
f1=f2=1; /*初始化前两项的值*/ 
for(i=3;i<=40;i++){ 
f=f1+f2; /*当前第i 项的值等于前两项值之和*/ 
f1=f2; /*将当前f2 的值赋给f1*/ 
f2=f; /*将当前第i 项的值赋给f2*/ 
} 
printf("the 40th is %ld\n",f); 
}
程序运行结果: 
the 40th is 102334155 
程序说明: 
由于数列前两项的值已确定,因此从第三项开始计算,所以循环变量i的初值为3, 
i值通过表达式3发生变化。循环体为一条复合语句{f=f1+f2;f1=f2;f2=f;},该语句
先计算当前第i项的值(等于前两项f1、f2之和),然后将当前f2的值赋给f1,再将当前第
i项的值赋给f2,通过执行这条复合语句就为计算第i+1项准备好了f1和f2。此处f、f1、
f2应定义为长整型。
【例3-15】 打印出所有的“水仙花数”。所谓“水仙花数”是指一个三位数,其各位数
字立方和等于该数。
在100~999依次取数m,然后分离出百位数i、十位数j、个位数k,并将三者立方和
与m 相比较,如相等,则m 为水仙花数。
程序代码如下: 
/* e3_15.c */ 
#include<stdio.h> 
void main(){ 
int i,j,k,m; 
for(m=100;m<1000;m++){ 
i=m/100; /*m 的百位数*/ 
j=m/10%10; /*m 的十位数*/ 
k=m%10; /*m 的个位数*/ 
if(m==i*i*i+j*j*j+k*k*k) 
printf("%5d",m); 
} 
}
程序运行结果: 
153 370 371 407

80 C 语言程序设计教程(第2 版) 
程序说明: 
本例采用的是穷举法,对问题中所有可能的值或状态逐一测试。
3.3.4 循环的嵌套
在一个循环体内包含另一个完整循环的结构,称为循环的嵌套。对于一些较为复杂
的问题,必须使用循环的嵌套,while、do-while、for循环都可以相互嵌套。需要注意,执行
嵌套的循环时,外层循环每执行一次,内层循环执行一个周期。
【例3-16】 打印如下图形: 
* 
*** 
***** 
******* 
***** 
**** 
打印此类图形,先找出规律性。可以把图形分上下两部分来看,前4行规律相同:第
i行由2*i-1个星号和6-2*i个空格组成;后3行规律相同:第i行由7-2*i个星号
和2*i个空格组成。每行结尾要换行。本例也应使用嵌套的循环实现,外层循环控制
行,内层循环控制列。
程序代码如下: 
/* e3_16.c */ 
#include<stdio.h> 
void main(){ 
int i,j,k; 
for(i=1;i<=4;i++){ /*打印上半部分,共4 行*/ 
for(k=1;k<=8-2*i;k++) 
printf(" "); /*输出每行前面的空格*/ 
for(j=1;j<=2*i-1;j++) 
printf("*"); /*输出每行的星号*/ 
printf("\n"); /*输出每行后换行*/ 
} 
for(i=1;i<=3;i++){ /*打印下半部分,共3 行*/ 
for(k=1;k<=2*i;k++) 
printf(" "); /*输出每行前面的空格*/ 
for(j=1;j<=7-2*i;j++) 
printf("*"); /*输出每行的星号*/ 
printf("\n"); /*输出每行后换行*/ 
} 
}

第3 章 程序流程控制 81 
程序说明: 
内层循环中的printf("\n")语句是必不可少的,它的作用是在每行结尾换行,否则所
有的内容将全部显示在一行上。
【例3-17】 使用嵌套循环实现打印九九乘法表。
程序代码如下: 
/* e3_17.c */ 
#include <stdio.h> 
void main(){ 
int m,n; 
for(m=1;m<=9;m++){ /*控制行,共9 行*/ 
for(n=1;n<=m;n++) /*在行一定的情况下,循环输出该行的1~m 列*/ 
printf("%d*%d=%d\t",m,n,m*n); 
printf("\n"); 
} 
}
程序运行结果: 
1*1=1 
2*1=2 2*2=4 
3*1=3 3*2=6 3*3=9 
4*1=4 4*2=8 4*3=12 4*4=16 
5*1=5 5*2=10 5*3=15 5*4=20 5*5=25 
6*1=6 6*2=12 6*3=18 6*4=24 6*5=30 6*6=36 
7*1=7 7*2=14 7*3=21 7*4=28 7*5=35 7*6=42 7*7=49 
8*1=8 8*2=16 8*3=24 8*4=32 8*5=40 8*6=48 8*7=56 8*8=64 
9*1=9 9*2=18 9*3=27 9*4=36 9*5=45 9*6=54 9*7=63 9*8=72 9*9=81 
程序说明: 
外层循环控制行。内层循环是在行一定的情况下,循环输出该行的1~m 列。用变
量m 控制行数,同时控制每行的列数。第m 行输出m 个表达式,因此内层循环总是通过
n的变化执行m 次。如第3行输出3个,第4行输出4个,……。
【例3-18】 百马百担问题。有100匹马,驮100担货,大马驮3担,中马驮2担,两匹
小马驮1担,问大、中、小马各多少匹? 
算法分析:这是一个不定方程求解问题。
a+b+c=100 
3*a+2*b+c/2=100 
式中,a、b、c分别表示大、中、小马。
由题目给出的条件可得到3个变量的取值范围: 
a:0~33的整数
b:0~50的整数
c:0~200的偶数(两只小马组合才能驮1担)

82 C 语言程序设计教程(第2 版) 
采用穷举法,用3层for循环来实现。
程序代码如下: 
/* e3_18.c */ 
#include <stdio.h> 
void main(){ 
int a,b,c; 
for(a=0;a<=33;a++) /*取所有可能的大马数*/ 
for(b=0;b<=50;b++) /*取所有可能的中马数*/ 
for(c=0;c<=200;c+=2) /*取所有可能的小马数*/ 
if((a+b+c==100)&&(3*a+2*b+c/2==100)) 
printf("a=%d,b=%d,c=%d\n",a,b,c); 
}
程序运行结果: 
a=2,b=30,c=68 
a=5,b=25,c=70 
a=8,b=20,c=72 
a=11,b=15,c=74 
a=14,b=10,c=76 
a=17,b=5,c=78 
a=20,b=0,c=80 
程序说明: 
(1)第3层循环若改为for(c=0;c<=200;c++)也是可以的。因两匹小马驮1担, 
使用c+=2来修订其值使程序更优化。
(2)若a和b已知,则c的值可以根据a和b的值求出,因此本例也可以使用两层循
环实现,这样程序执行效率更高。循环语句部分可以改写如下: 
for(a=0;a<=33;a++) /*取所有可能的大马数*/ 
for(b=0;b<=50;b++){ /*取所有可能的中马数*/ 
c=100-a-b; /*小马数根据大马和中马数求出*/ 
if((c%2==0)&&(3*a+2*b+c/2==100)) 
printf("a=%d,b=%d,c=%d\n",a,b,c); 
} 
3.3.5 几种循环的比较
(1)3种循环都可以用来处理同一个问题,一般可以互相代替。
(2)for循环和while循环一样,循环体可能一遍都不执行;do-while循环的循环体
至少执行一遍。
(3)用while和do-while循环时,循环变量初始化的操作应在while和do-while语句
之前完成,而for语句可以在表达式1中实现循环变量的初始化。