C语言循环结构
注意，请认真学习完《C程序设计（第五版）》第五章后再阅读本文会有更大的收获。
通过之前的学习我们知道程序所处理的是数据，而日常的数据都存储在数据库里，一般它们有着相同的数据结构，在批量处理这些数据的时候通常就会使用循环控制语句。对于输入数据类型和结构一致、处理逻辑一致的程序一般都可以采用循环控制语句来实现，不仅简化了代码结构，还使得后续代码扩展和维护更方便。
while循环书本上讲了while和do...while两种循环结构，通过了解其特性得知其主要差别在于do...while不管条件满足与否都会先执行一次循环体，所以，在日后的使用中不推荐使用do...while循环，因为常规的逻辑基本上都是只有满足条件才去执行，即使遇到可以使用do...while的情形，我们也用while去代替它以使整个项目的代码风格保持一致。
for循环
for循环
书本最开始举例求和就向我们展示了for循环，这次终于见识了庐山真面目。在使用过程中我们不要省略掉任何一个表达式，一味地追求简洁反而会“适得其反”。
嵌套不仅仅是循环之间可以互相嵌套，我们上一课学习的if语句也可以参与进来和while、for等一起形成复杂的多重嵌套程序，一般在循环体内常用if语句去做判断处理。
嵌套循环
跳出循环常规跳出
这里指的是代码执行循环体直到不能满足循环条件的时候，程序会自动跳出循环，比如我们求1~100的和，当数字自增到101的时候会自然跳出循环。
手动跳出
在循环体处理数据时有差别对待，或者循环体执行过程中产生了不符合预期的结果，这时候我们要手动跳出循环——coutinue或者break。
情形1，在处理数据1~100的循环体中，要求对偶数进行一些计算，而忽略奇数。那我们判断当前数是奇数的时候就可以用continue来跳出当前的循环而继续进行下一次循环。
情形2，在处理数据1~100的循环体中，要求找出5个可以被3整除的数字即可。那当我们找到第五个满足条件的数字之后就不用再执行下去了，此时用break来跳出整个循环。
死循环如果一个循环控制程序里不设置终止条件，或者循环体有问题导致不能触发跳出循环的语句，这时候就是我们通常说的“死循环”。
我们在编程的过程中要避免死循环的出现，除非是写那些需要一直运行着的脚本程序。
实战编程输入两个正整数m和n，求其最大公约数和最小公倍数。
这是一道数学题，先搞清楚两个及其以上正整数最大公约数和最小公倍数的定义，然后再来想清楚算法去解题。
最大公约数：从m和n中取出任意一个数字比如m，然后从1开始找m的约数x，如果x也是n的约数则x就是m和n的公约数；直到循环数自增到m，整个循环过程中找出符合条件的公约数会越来越大，那么最后一次赋值给x的公约数则为最大公约数（因为每次赋值会覆盖上一次的公约数的值）。这里无论m和n谁大谁小都不会影响程序的结果，如果提前判断大小关系，从小数来找公约数会减少循环次数，感兴趣的同学可以自己改进程序。
最小公倍数：先找到m和n中的最小数，然后从1开始相乘找最小数的倍数，一旦同时能被m和n整除，那么这个数就是m和n的最小公倍数。
void fun4() {
int m, n;
printf("输入两个正整数：\n");
scanf_s("%d%d", &m, &n);
int x = 1;
for (int i = 1; i <= m; i ) {
if (m % i == 0 && n % i == 0) {
x = i;
}
}
printf("最大公约数是：%d\n", x);
int min = m < n ? m : n;
int i = 1;
while (1) {
int num = min * i;
if (num % m == 0 && num % n == 0) {
printf("最小公倍数是：%d\n", num);
break;
}
i ;
}
}
PS：找最大公约数还有一种算法：先找到m和n之中的最小数，然后从大到小循环这个最小数去找公约数，找到的第一个公约数就是最大公约数，这个算法感兴趣的去尝试一下吧~
找最小公倍数也可以用另外一种算法：先找到m和n之中的最大数，然后让最大数自增加，注意不是相乘，这样去判断能否都被m和n整除，一旦符合条件即可得到最小公倍数。
求之值，其中a是一个数字，n表示a的位数，n由键盘输入。例如：2 22 222 2222 22222 （此时n=5）
这道题的思路分为二：一是循环构建n个数，二是每个数再循环生成，要用到嵌套循环。构建数字的算法是解题核心，参考下面代码：
void fun5() {
int a = 3, n;
printf("输入n：\n");
scanf_s("%d", &n);
int sum = 0;
for (int i = 1; i <= n; i ) {
int num = 0;
for (int j = 1; j <= i; j ) {
num = a * pow(10, j - 1);
}
printf("%d\t", num);
sum = num;
}
printf("\n");
printf("sum is %d\n", sum);
}
本题和“水仙花数”有相似之处，可以用三层循环构造三位数去判断是否符合“水仙花数”。
PS：代码里用到pow()函数要在文件开头包含math.h头文件：#include <math.h>。
一个数如果恰好等于它的各个因子之和，这个数就称为“完数”。例如，6的因子为1,2,3，而6=1 2 3，因此6是“完数”。编程找出1000之内的所有完数，并按下面的格式输出其因子：
6 its factors are 1,2,3
这个题目还是要用循环嵌套来解，先循环1000以内数字，然后再循环分解每个数字的因子，参考如下：
void fun9() {
for (int num = 1; num < 1000; num ) {
int tmp_sum = 0;
for (int i = 1; i < num; i ) {
if (num % i == 0) {
tmp_sum = i;
}
}
if (num == tmp_sum) {
printf("%d 是完数\n", num);
}
}
}
PS：本示例代码并没有输出各个因子，在判断是完数之后再重复上面的那个循环去输出因子，同学们自己练习吧~
猴子吃桃问题：猴子第一天摘下若干个桃子，当即吃了一半，还不过瘾，又多吃了一个。第二天早上又将第一天剩下的桃子吃掉一半，又多吃了一个。以后每天早上都吃了前一天剩下的一半零一个。到第 10 天早上想再吃时，发现只剩下一个桃子了。编写程序求猴子第一天摘了多少个桃子。
又是数学问题。本题的关键是算清楚一个公式，前一天的桃子数记为before，后一天的桃子数记为after，根据题目得到after = before / 2 - 1，进而推导出 before = (after 1) * 2，这样我们从最后一天开始往前推导就得出了第一天的桃子数量了，代码参考：
void fun12() {
int before, after = 1, days = 10;
for (int i = 1; i < days; i )
{
before = 2 * (after 1);
after = before;
printf("第%d天的桃子数：%d\n", days - i, before);
}
printf("总共桃子个数：%d\n", before);
}
初学者对循环体可能有下面几个迷惑点：
- 初始、终止条件设置
- 自增变量控制
- 跳出循环的时机
很多人一开始会纠结从0开始还是从1开始，在99终止还是在100终止这两点，其实只要你写代码去运行看结果，多改几遍代码看看不同的条件对应什么结果，自然就能熟练掌握了。跳出循环的时机主要看算法的设计是怎样的，不同的题目有多重算法，解题的时候也要多去尝试，多锻炼自己的解题思路，为今后学习算法做好铺垫。
强调一点，由于初学者没有实际的项目经验，所以书本上的练习题几乎都是以数学题的形式出现，这个就考验我们的数学功底了，这点在之前的文章中有提过。
学完if语句和本节课的循环语句，就可以写出来很多程序了，大家有空多多练习吧，现阶段还是算法到编程转换的关键时期，趁机会多锻炼自己的编程思维~
往期文章一起学《C程序设计》第四课——if语句、switch语句及实战练习
一起学《C程序设计》第三课——数据结构、运算符、表达式和语句
一起学《C程序设计》第二课——算法
一起学《C程序设计》第一课——C语言概述和学习前的准备、意识
C程序设计（谭浩强）——第五版和第三版对比
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