摘要：循環(huán)結(jié)構(gòu)是結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計中的三種基本結(jié)構(gòu)之一，也是程序設(shè)計的基礎(chǔ)。但是，對于初學者來說，循環(huán)結(jié)構(gòu)與人類日常的思維習慣不同，較難掌握。本文通過精講for循環(huán)，推導出while、do-while循環(huán)，該方法在日常授課中取得良好的效果。
　　關(guān)鍵詞：C語言；結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計；循環(huán)結(jié)構(gòu)；計算機課教學方法
　　
　　循環(huán)語句是C語言程序設(shè)計課中的重點知識，是編輯程序的關(guān)鍵。筆者根據(jù)多年程序設(shè)計課程的教學實踐，針對循環(huán)語句的特點，通過提問式、啟發(fā)式教學方法，將問題層層剖析、層層深入，用簡單淺顯的語句講解循環(huán)語句，特別是在如何從for語句變形為while語句這一知識點的過渡方面體會深刻、總結(jié)獨特。該教學方法能夠啟發(fā)學生動用自己的思維，激發(fā)學生的潛能，并使其主動探索，該方法及選用的一連串的例子能夠引導學生自己去發(fā)現(xiàn)學習的樂趣。
　　
　　1巧妙復習，引入正題
　　
　　要使學生輕松容易地理解和掌握C語言中的循環(huán)結(jié)構(gòu)程序設(shè)計方法和技巧，教師必須在教學的所有環(huán)節(jié)上都進行認真研究和精心設(shè)計[1]。在循環(huán)結(jié)構(gòu)的第一節(jié)課，我們可以連續(xù)拋出幾個問題讓學生思考。“例如，問題1：打印一行十個星號，如何實現(xiàn)？問題2：打印兩行十個星號，如何實現(xiàn)？問題3：打印10行十個星號如何實現(xiàn)？問題4：打印100行十個星號如何實現(xiàn)？”對于前3個問題，學生都能快速解決，而第4個問題，學生如果還用以前的方法，語句至少需要100條。此時，如果教師指導學生用for循環(huán)實現(xiàn)的語句，同學們就可得到用3條語句代替這100 條語句的直觀印象。這樣做既能克服傳統(tǒng)復習枯燥乏味的缺點，也能抓住學生的好奇心，還能激發(fā)學生對新問題的求知欲。
　　
　　2內(nèi)容講解過程
　　
　　2.1for語句
　　在三種循環(huán)語句中，教師應(yīng)該先講哪個呢？筆者認為應(yīng)該先講for語句，因為for語句完全可以變形為while語句，while語句又能變形為do-while語句。所以當學生深刻理解了for語句后，自然能理解和掌握其他語句。for語句是循環(huán)控制結(jié)構(gòu)中使用最廣泛的一種循環(huán)控制語句，特別適合已知循環(huán)次數(shù)的情況。第一次講解循環(huán)實例要通俗易懂，力求循序漸進。如求1+2+3+…+100的值，并將其結(jié)果放在變量sum中[2]。引導數(shù)生用依次相加的方法求和，推導過程如以下代碼所示。
　　sum=0;
　　sum=sum+1;
　　sum=sum+2;
　　sum=sum+3;
　　……
　　sum=sum+100;
　　從這個推導過程中找出規(guī)律sum=sum+i，i的初值i=1，i的范圍i<=100，i每次變化步長。得出語句：for(i=1;i<=100;i++) sum=sum+i;從例子中引出for語句的一般形式。
　　2.1.1for語句的一般形式
　　for(表達式1；表達式2；表達式3)循環(huán)體語句。
　　for語句從結(jié)構(gòu)上很好地體現(xiàn)了循環(huán)控制應(yīng)注意的三個問題：1)循環(huán)的初始條件；2)循環(huán)條件；3)循環(huán)的步長[3]。
　　接著講解for語句中表達式的功能及常見形式。
　　表達式1：設(shè)計循環(huán)的初始條件，常為賦值表達式，給循環(huán)的控制變量賦初值；
　　表達式2：確定循環(huán)的條件，該表達式的值為邏輯量真或假，一般為關(guān)系表達式或邏輯表達式；
　　表達式3：循環(huán)的步長，一般為賦值表達式、自加或自減表達式。
　　語句：循環(huán)體，當有多條語句時，必須使用復合語句。
　　所以for語句的一般形式又可以變?yōu)椋?br/>　　for(賦值表達式；關(guān)系表達式；自加或自減表達式)循環(huán)體語句。
　　有了這種對表達式功能的認識，才能有此表達式確定的形式，這種形式的確定為下一步講解如何將for語句轉(zhuǎn)變成while語句做了最好的鋪墊。
　　2.1.2for循環(huán)的執(zhí)行過程
　　首先計算表達式1，然后計算表達式2，若表達式2的值為真，則執(zhí)行循環(huán)體；否則，退出for循環(huán)，執(zhí)行for循環(huán)外的語句。如果執(zhí)行了循環(huán)體，則循環(huán)體每執(zhí)行一次，都計算表達式3，然后重新計算表達式2，依此循環(huán)，直至表達式2的邏輯量值為假，退出循環(huán)。流程圖如圖1所示。
　　此處可以詳細講解剛才的實例，程序段如下所示。
　　for (i = 1; i <= 100; i++)
　　sum = sum + i;
　　即i=1;1<=100為真，sum=sum+1;前1項的和，執(zhí)行后i=2;
　　i=2;2<=100為真，sum=sum+2;前2項的和，執(zhí)行后i=3;
　　i=3;3<=100為真，sum=sum+3;前3項的和，執(zhí)行后i=4;
　　…
　　i=100;100<=100為真，sum=sum+100;前100項的和，執(zhí)行后i=101;
　　i=101;101<=100為假，循環(huán)終止。此時sum中的值即為所求前100項的和。
　　通過例子得出結(jié)論之后，教師要不失時機地再次設(shè)疑。在此處，教師可以讓學生思考和解決難度相同的問題，并由他們自己做出正確答案，以加深對循環(huán)語句的理解和認識。平行問題如下所示。
　　問題1：1-100內(nèi)所的奇數(shù)/偶數(shù)之和？
　　問題2：1-100內(nèi)所有為5倍數(shù)的數(shù)值之和？
　　問題3： 之和？
　　對于上述問題，教師只要稍加點撥，或經(jīng)學生互相討論，大多數(shù)同學都可以從表達式條件對執(zhí)行過程影響這一角度加以理解，并順利得出正確的程序。
　　這些問題解決之后，教師可以逐步加深問題的難度，提高問題如下所示。
　　問題4：鍵盤輸入10個學生的成績，輸出各成績和平均成績。
　　問題5：在兩行上分別按順序和逆序輸出26個英文大寫字母。
　　問題6：輸出斐波納契(Fibonacci)級數(shù)的前30項。
　　上述例子，可以使學生由感性認識上升到理性認識，在認識上產(chǎn)生了質(zhì)的飛躍。
　　2.1.3for語句的幾種格式
　　for語句的三個表達式都是可以省略的，但分號“；”絕對不能省略。還是以剛才的例子分別講解表達式1、表達式2和表達式3省略的情況。
　　1)for(；表達式2；表達式3) 循環(huán)體語句。
　　for語句執(zhí)行過程的第一步是執(zhí)行表達式1，我們可以將表達式1放到for循環(huán)的前面，這就形成了省略表達式1的情況。使用條件是：循環(huán)控制變量的初值是執(zhí)行在循環(huán)體前已經(jīng)賦值，如下面代碼：
　　i = 1;
　　for (;i<=100;i++)
　　sum = sum + i;
　　可以清楚地看到，在執(zhí)行循環(huán)前，循環(huán)控制變量的初值已經(jīng)被事先賦值了。執(zhí)行時，跳過求解“表達式1”這一步，其他的執(zhí)行步驟不變。
　　2)for(表達式1；；表達式3) 循環(huán)體語句。
　　表達式2省略時，循環(huán)條件默認為真，此時，循環(huán)體中一定要有一條語句能夠跑出循環(huán)，否則就是一個死循環(huán)。為了以后避免出現(xiàn)死循環(huán)，可以演示死循環(huán)的執(zhí)行過程，給學生留下深刻的印象。
　　3)for(；表達式2；) 循環(huán)體語句。
　　表達式3也可以省略，根據(jù)它的執(zhí)行順序可知，它是在執(zhí)行循環(huán)體語句后面執(zhí)行的，那么我們可以把“表達式3”放到循環(huán)體中所有語句的最后面，以保證循環(huán)能正常結(jié)束。如以上代碼可以變?yōu)槿缦滦问健?br/>　　i = 1;
　　for (; i <= 100;)
　?。鹲um = sum + i;i++；｝
　　特別要注意的是，如果循環(huán)體有多條語句，要用一對大括號括起所有語句，構(gòu)成復合語句。
　　這種形式就是也while 語句最為接近的形式。也可以從這里推導出while語句。
　　
　　表達式1；
　　while(表達式2)
　?。h(huán)體；表達式3；｝
　　代碼形式變?yōu)椋?br/>　　
　　i=1;
　　while (i <= 10)
　　｛sum = sum + i;i++；｝
　　這時可以直觀地看出for語句與while語句的聯(lián)系。也可以說如果表達式1，表達式2，表達式3完全相同的話，while語句完全等同于for語句。
　　2.2while語句
　　有些問題用for語句不方便或解決不了時，可以用while語句。如問題：從鍵盤輸入若干個非0數(shù)據(jù)，求它們的和？用0結(jié)束循環(huán)的執(zhí)行[2]。
　　while語句是當型循環(huán)語句，一般形式為：
　　while(表達式)語句；
　　其中while為語句的關(guān)鍵詞，表達式為循環(huán)條件，語句部分一般包括兩部分：循環(huán)體和步長，所以一般為多條語句構(gòu)成，應(yīng)使用復合語句，以符合語法規(guī)范的要求。
　　while語句的傳統(tǒng)流程圖如圖2所示，其特點是先判斷，后執(zhí)行，若條件不成立，有可能一次也不執(zhí)行。
　　在整個循環(huán)中，初始條件只在循環(huán)開始時執(zhí)行一次，以后進行的是循環(huán)條件、循環(huán)體和步長之間的循環(huán)，一般初始條件以變量初始化或變量賦值語句的形式在循環(huán)語句之前已經(jīng)實現(xiàn)，所以在while語句中沒有這一條件的體現(xiàn)。
　　在講解while語句時，教師可以將講解for語句的例子用while語句來實現(xiàn)一遍。從問題的求解中讓學生自己總結(jié)出兩者之間的區(qū)別。
　　2.3do-while語句
　　do-while和while很相似：while 先判斷表達式的值，后執(zhí)行循環(huán)體；do-while先執(zhí)行循環(huán)體，再判斷表達式[3]。它的一般形式為：
　　do
　　循環(huán)體
　　while(表達式)；
　　其中語句通常為復合語句，基本組成同while語句。
　　do-while語句的流程圖如圖3所示，其基本特點是：先執(zhí)行后判斷，因此，循環(huán)體至少被執(zhí)行一次。
　　可以用do-while語句實現(xiàn)前一個例子，比較它們的異同。
　　
　　3結(jié)語
　　
　　“C語言程序設(shè)計”課程中循環(huán)結(jié)構(gòu)是重點也是難點，如何在課堂上激發(fā)學生學習的興趣，培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力，充分發(fā)揮學生的潛能，這是每一位教師必須面對的問題。只有教師采用秩序漸近的教學方法，學生才能掌握規(guī)律、活學活用、舉一反三。在課堂上，充分發(fā)揮學生的主體作用和教師的主導作用，采用啟發(fā)式，并遵循循序漸進的教學原則，引導學生不斷設(shè)疑、析疑、解疑?？傊?，教學是一個需要持續(xù)改進和完善的過程，我們將不斷總結(jié)課程教學的經(jīng)驗，使C語言教學邁向新的臺階。
　　
　　參考文獻：
　　[1]