全国青少年信息学奥林匹克竞赛（信奥赛）备考实战之循环结构（for循环语句）（一）

在C++编程中，顺序结构和分支结构是两种基本的控制流结构，其中顺序结构是一种最简单、最基本的控制结构，即代码按照从上到下的顺序逐行执行，每个语句按照顺序执行，一条语句执行完再执行下一条语句，依次执行所有的操作步骤，不遗漏、不重复。分支结构由条件判断和分支语句块构成，允许程序根据某些条件选择不同的执行路径。

在C++编程中，循环结构（也被称为重复结构）是一种重要的控制流机制，它允许程序中的某一条或某一组语句（被称为循环体）按照指定的条件重复执行若干次。这种结构极大地提高了代码的效率和可读性，尤其是在处理需要重复执行的任务时。

假设在考试中，一个考场30个座位，需要为这30个学生安排具体座位，学生从1号开始依次增加到30号结束，例如1号学生坐1号座位，2号学生坐2号座位……以此类推，需要编写程序为每个学生打印出座位号，那么需要输出30次，具体程序如下：

  
    
 #include<bits/stdc++.h>
    
 using namespace std;
    
 int main() {
    
 	cout<<"No.1 student: Your seat number is : 1"<<endl;
    
 	cout<<"No.2 student: Your seat number is : 2"<<endl;
    
 	……
    
 	cout<<"No.30 student: Your seat number is : 30"<<endl; 
    
 	return 0;
    
 }
    
    
    
    

这样需要30条输出语句，这30条语句除了数字不一样之外，其他内容都是一样的，这样太麻烦了，想要解决这个问题，就和后文中的循环语句息息相关，接下来介绍for循环。

一、循环结构的基本概念

循环体： 这是循环结构中重复执行的代码块。在C++中，循环体通常被包含在大括号 {} 内。

循环条件： 这是决定循环是否继续执行的条件。只要条件为真（非零），循环就会继续；一旦条件变为假（零），循环就会终止。

循环变量： 这通常是在循环中用于跟踪执行次数的变量。在每次循环迭代中，循环变量的值都会根据循环的类型（如for循环中的递增或递减操作）进行更新。

for循环：

在实际应用中，如果重复执行相同的操作而且次数固定，就可以用for循环语句来实现。它允许指定循环的初始条件、循环变量条件和循环变量的更新方式。for循环的语法如下：

  
    
 for (循环变量初始化表达式; 循环变量条件; 循环变量更新) {
    
     // 循环体
    
 }
    
    
    
    

for循环的执行过程：首先执行初始化表达式，紧接着判断循环条件的值，如果为真，则执行循环体（花括号里面的语句），执行完循环体，执行循环变量更新，循环变量更新执行完，再重复执行循环条件，如果循环条件的值为假，则for循环结束，执行for语句之后的内容。由此可见，初始表达式仅执行一次，根据循环条件的取值循环体以及循环变量更新语句可以多次执行。

以下面的程序为例来解释for语句的格式：

  
    
 for(int i=1;i<=30;i++){
    
   cout<<"No."<<i<<" student: Your seat number is : "<<i<<endl;
    
 }
    
    
    
    

首先执行初始化表达式"int i=1"，定义了一个整型变量i，并且进行初始化为1，紧接着执行循环条件i<=30(由于有30个学生，所以学生的编号不能超过30)，即使用i<=30设置继续执行的条件，一旦i>30,for循环语句就结束了，当i=1时，i<=30,循环条件为真，执行循环体里面的语句，输出1号学生的座位号，紧接着执行循环变量更新：i++,i的值增加1，i的值变为2,紧接着执行循环条件2<=30为真执行循环体，输出2号学生的座位号，执行i++,i变为3，……，如此反复执行，直到i的值变为31,31<=30循环条件为假，就退出for循环了。

注意：如果循环体里面只有一条语句，那么可以将花括号省略（对于初学者来说一般不建议省略花括号，以免造成循环体语句的遗漏），那么for的语法格式还有另一种形式：

  
    
 for (循环变量初始化表达式; 循环变量条件; 循环变量更新) 
    
     语句1;
    
    
    
    

所以上述例子可以写成：

 for(int i=1;i<=30;i++)

    
   cout<<"No."<<i<<" student: Your seat number is : "<<i<<endl;
    
    
    
    

二、for循环基本应用：

for语句通过循环变量的初值，循环条件，循环变量更新来控制循环语句执行的次数。循环变量的主要作用是计数，除此之外，很多时候循环变量需要参与循环体的计算，以实现某种功能。

1、基本计数

例如，编程实现输出100个'*'，可以用for循环语句表述为：

  
    
 for(int i=1;i<=100;i++){
    
   cout<<'*';
    
 }
    
    
    
    

该问题中，需要控制打印星号语句，即“cout<<'*'；”执行100次就可以，还可以有其他的表述方法:

  
    
 for(int i=100;i>=1;i--){
    
   cout<<'*';
    
 }
    
 for(int i=2;i<=200;i+=2){
    
   cout<<'*';
    
 }
    
    
    
    

因此for 语句中循环初始表达式、循环条件和循环变量更新三部分内容的写法灵活多变，相互配合控制循环体语句执行的次数。在这个过程中，循环变量i只起到控制循环次数的作用。

实战训练1—求1-100的和

问题描述：

求 1+2+3+⋯+99+100 的值

输入格式：

无

输出格式：

一行一个整数，表示这100个数的和。

输入输出样例：

问题分析：

题目要求1到100这100个数的和，首先定义一个和变量sum，通过for循环这100个数，从1到100，将这100个数累加到sum中即可，具体程序代码如下：

  
    
 #include<bits/stdc++.h>
    
 using namespace std;
    
 int main(){
    
     int sum=0;//定义和变量并初始化为0 
    
     for(int i=1;i<=100;i++){//从1开始到100，依次对这100个数执行循环体里的内容 
    
     sum += i;//将数累加到sum中 
    
     }
    
     cout<<sum<<endl;//输出sum的值 
    
     return 0;
    
 }