C零基础课程-17-while循环

什么是循环

在编程中，某些解决方案可能具有规律性的重复操作。比如，算自然数1至5的总和。
\[1+2+3+4+5 = 15\]
如果手算，我们可能会利用等差数列求和公式：
\[S_5 = \frac{(1+5)\times 5}{2} = 15\]
如果使用C语言编程，因为计算机的计算速度很快，我们可能不在意直接将每一项相加求结果：

#include <stdio.h>

int main(int argc, char* argv[])
{
    int nSum = 0;
    nSum += 1;
    nSum += 2;
    nSum += 3;
    nSum += 4;
    nSum += 5;
    return 0;
}

但是，如果需要相加的项数变多，以上方法所写的代码就会变得复杂。为了解决这个问题，C语言中发明了循环语句。
C语言中有while、for、do...while三种循环语句。我们这次课介绍while循环。

while循环

while循环的基本语法：

while(条件表达式)
{
    条件表达式成立时要执行的循环体
}

恒真条件的循环：

#include <stdio.h>

int main(int argc, char* argv[])
{
    int nSum = 0;
    while (1)
    {
        printf("循环体\r\n");
    }
    return 0;
}

恒假条件的循环：

#include <stdio.h>

int main(int argc, char* argv[])
{
    int nSum = 0;
    while (0)
    {
        printf("循环体\r\n");
    }
    return 0;
}

使用循环打印1到5

以上的示例中，循环体的执行结果是完全一样的，这在实际情况中不多见，一般循环体的运行结果，是遵循统一规律下的略作变化。
比如，我们打印数字1到5。

#include <stdio.h>

int main(int argc, char* argv[])
{
    int i = 1;
    while (i <= 5)
    {
        printf("当前数字是：%d\r\n", i);
        i++;
    }
    return 0;
}

使用循环计算自然数前n项和

将以上代码稍作修改，可以得出计算前5项和的代码：

#include <stdio.h>

int main(int argc, char* argv[])
{
    int i = 1;
    int nSum = 0;
    while (i <= 5)
    {
        printf("当前数字是：%d\r\n", i);
        nSum += i;
        i++;
    }
    printf("和为：%d\r\n", nSum);
    return 0;
}

进一步修改，可以变为求任意前N项和：

#include <stdio.h>

int main(int argc, char* argv[])
{
    int i = 1;
    int nSum = 0;

    int nCount = 0;
    printf("所求项数\r\n");
    scanf("%d", &nCount);
    while (i <= nCount)
    {
        nSum += i;
        i++;
    }
    printf("和为：%d\r\n", nSum);
    return 0;
}