V B循環(huán)語(yǔ)句編程教學(xué)探討

林澤堅(jiān)

（安溪陳利職業(yè)中專(zhuān)學(xué)校，福建 安溪 362400）

循環(huán)結(jié)構(gòu)是結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)的三種基本編程結(jié)構(gòu)的一個(gè)重要組成部分，是計(jì)算機(jī)解題的一個(gè)重要特征。在許多問(wèn)題中需要用到循環(huán)，幾乎所有實(shí)用的程序都包含循環(huán)。因此，掌握循環(huán)結(jié)構(gòu)的概念及應(yīng)用是程序設(shè)計(jì)的最基本要求。在循環(huán)算法中，迭代是一類(lèi)具有代表性的基本應(yīng)用，也是學(xué)習(xí)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的重點(diǎn)和難點(diǎn)知識(shí)。

如何讓學(xué)生盡快掌握迭代循環(huán)算法呢？任何客觀(guān)事物都有其內(nèi)在的規(guī)律性，只要不斷地結(jié)合迭代學(xué)習(xí)的實(shí)際、掌握其規(guī)律、巧用各種科學(xué)良好的方法，就可以使得迭代學(xué)習(xí)起到事半功倍的效果。下面根據(jù)本人在教學(xué)中的一些經(jīng)驗(yàn)，以VB程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言為例，利用For語(yǔ)句和While語(yǔ)句實(shí)現(xiàn)迭代循環(huán)算法，談?wù)勛约旱目捶ā?/p>

1 掌握For語(yǔ)句和While語(yǔ)句的格式和執(zhí)行過(guò)程

1.1 For語(yǔ)句

1.1.1 格式

For 循環(huán)變量=循環(huán)變量初值 To 循環(huán)變量終值 Step 步長(zhǎng)循環(huán)體

Next 循環(huán)變量

1.1.2 執(zhí)行過(guò)程

①將循環(huán)變量=循環(huán)變量初值；

②將循環(huán)變量的值與循環(huán)變量終值比較（步長(zhǎng)為正值使用<=；步長(zhǎng)為負(fù)值使用>=），如比較結(jié)果為真，則執(zhí)行，否則循環(huán)結(jié)束；

③執(zhí)行循環(huán)體；

④循環(huán)變量增值（即：循環(huán)變量=循環(huán)變量+步長(zhǎng)）；

⑤返回執(zhí)行②。

1.2 While 語(yǔ)句

1.2.1 格式

Do While <條件表達(dá)式>循環(huán)體

Loop

1.2.2 執(zhí)行過(guò)程

①計(jì)算〈條件表達(dá)式〉的值，如果值為非0（稱(chēng)條件滿(mǎn)足或條件為真），則執(zhí)行步驟②和③，否則結(jié)束循環(huán)，接著執(zhí)行Loop后的語(yǔ)句；

②執(zhí)行循環(huán)體；

③返回執(zhí)行步驟①。

2 迭代法的編程思路

迭代是一個(gè)不斷用新值取代變量的舊值，或由舊值遞推出變量的新值的過(guò)程。它與下列因素有關(guān)：①變量初值；②迭代公式；③迭代次數(shù)。

2.1 如何確定迭代變量的初值呢？

在迭代變量使用的過(guò)程中，一般可分為兩種類(lèi)型：

2.1.1 第一種類(lèi)型的迭代變量是存放變化規(guī)律的每一項(xiàng)(或其中的一部分)的值；

方法一：把有規(guī)律變化第一項(xiàng)（或其中的一部分）賦值給迭代變量。

例1：S=1+21+22+……+263(說(shuō)明：此例中把數(shù)值1稱(chēng)為第一項(xiàng)，數(shù)值21稱(chēng)為第二項(xiàng)……，數(shù)值263稱(chēng)為第64項(xiàng)。變化規(guī)律是：后一項(xiàng)的值是前一項(xiàng)的值的兩倍或指數(shù)部分從0至63依次變量。以下例子類(lèi)同)。

分析：上述求和式子也可寫(xiě)成S=20+21+22+……+263，設(shè)迭代變量為N，則初值為N=1（第一項(xiàng)）或N=0（其中的一部分）。

方法二：也可把有變化規(guī)律的第一項(xiàng)的值結(jié)合迭代公式求得迭代變量的初值。

例 2：S=1+21+22+……+263

分析：設(shè)迭代變量為N，根據(jù)變化規(guī)律可知迭代公式為N=N*2；第一項(xiàng)的值為1；然后把第一項(xiàng)的值代入迭代公式左邊的變量N，則得到式子1=N*2，求得迭代變量的初值為N=1/2。

方法三：結(jié)合題目的已知條件對(duì)迭代變量賦初值。

例 3：求斐波那契(Fibonaccii)1，1，2，3，5，8，13……數(shù)列前 20 項(xiàng)之和。

分析：斐波那契數(shù)列的規(guī)律是：數(shù)列中第一和第二個(gè)數(shù)是1，第三個(gè)數(shù)起，該數(shù)是其前面2個(gè)數(shù)之和。設(shè)變量F1，F(xiàn)2，F(xiàn)3表示數(shù)列中連續(xù)的3個(gè)數(shù)，則依題目可知F1，F(xiàn)2的初值為：F1=1，F(xiàn)2=1，F(xiàn)3的值根據(jù)F1，F(xiàn)2求得，所以F3不必賦初值。

2.1.2 第二種類(lèi)型的迭代變量是存放計(jì)算結(jié)果的，其初值的確定方法有：

方法一：若式子中每一項(xiàng)都是有變化規(guī)律的，且是累加求和，則一般情況下初值為0。

例 4：S=1+21+22+……+263

分析：題目中變量S為存放累加求和結(jié)果，且式子中每一項(xiàng)都是有變化規(guī)律的，所以其初值為S=0。

方法二：若式子中每一項(xiàng)都是有變化規(guī)律的，且是求積，則一般情況下初值為1。

例 5：P=1×2×3×……N

分析：題目中變量P為存放求積結(jié)果，且式子中每一項(xiàng)都是有變化規(guī)律的，所以其初值為P=1。

方法三：若式子中不是每一項(xiàng)都是有變化規(guī)律的，則一般情況下把沒(méi)有變化規(guī)律的項(xiàng)的值作為存放結(jié)果的迭代變量的初值。

例6：E=1+1/1!+1/2!+1/3!……+1/N!

分析：題目中變量E為存放累加求和結(jié)果，式子中第一項(xiàng)的值為1是沒(méi)有變化規(guī)律的，所以其初值為E=1。

2.2 如何確定迭代公式呢？

例7：S=1+2+3+……+100，設(shè)迭代變量為N(第一種類(lèi)型)和 S(第二種類(lèi)型)，變化規(guī)律為后一項(xiàng)的值為前一項(xiàng)的值加1，則迭代公式為N=N+1和 S=S+N。

例8：求 S=1+21+22+……+263

分析一：設(shè)迭代變量為N(第一種類(lèi)型)和S(第二種類(lèi)型)，變化規(guī)律為每項(xiàng)中的指數(shù)部分從0到63依次變化，則迭代公式為N=N+1和S=S+2^N。

分析二：設(shè)迭代變量為N(第一種類(lèi)型)和S(第二種類(lèi)型)，變化規(guī)律為后一項(xiàng)的值是前一項(xiàng)的值的2倍，則迭代公式為N=N*2和S=S+N。

例9：求從鍵盤(pán)輸入10個(gè)數(shù)的和。

分析：依題意可建立數(shù)學(xué)模型為：S=X1+X2+……+X10(X1，X2，……X10十個(gè)數(shù)的值由鍵盤(pán)輸入)，則輸入語(yǔ)句為X=InputBox。只要讓語(yǔ)句X=InputBox執(zhí)行10次，就可從鍵盤(pán)輸入得到10個(gè)數(shù)的值，每次輸入后，變量X原有的值都會(huì)被剛輸入的值取代，所以迭代公式為X=InputBox；設(shè)結(jié)果的值存放在變量S中，則迭代公式為S=S+X。

例 10：求斐波那契(Fibonaccii)1，1，2，3，5，8，13……數(shù)列前 20 項(xiàng)之和。

分析：斐波那契數(shù)列的規(guī)律是：數(shù)列中第一和第二個(gè)數(shù)是1，第三個(gè)數(shù)起，該數(shù)是其前面2個(gè)數(shù)之和。設(shè)變量F1，F(xiàn)2，F(xiàn)3表示數(shù)列中連續(xù)的3個(gè)數(shù)，則迭代公式為：F3=F1+F2、F1=F2、F2=F3；設(shè)結(jié)果的值存放在變量S中，則迭代公式為S=S+F3。

2.3 如何確定迭代次數(shù)呢？

2.3.1 使用 For語(yǔ)句

通過(guò)For語(yǔ)句的格式和執(zhí)行過(guò)程，我們可以知道For語(yǔ)句適用于循環(huán)體循環(huán)次數(shù)已知的問(wèn)題。在解決這類(lèi)問(wèn)題時(shí)需要確定循環(huán)變量的初值、循環(huán)變量終值、步長(zhǎng)和循環(huán)體。循環(huán)體包含了迭代公式，循環(huán)變量初值、循環(huán)變量終值、步長(zhǎng)決定了循環(huán)體的執(zhí)行次數(shù)，也就決定了迭代公式的迭代次數(shù)。在使用For語(yǔ)句編程過(guò)程中，如何確定循環(huán)變量初值、循環(huán)變量終值和步長(zhǎng)呢？

方法一：把變化規(guī)律的第一項(xiàng)和最后一項(xiàng)（或當(dāng)中的一部分）作為循環(huán)變量的初值和終值，再根據(jù)變化規(guī)律確定步長(zhǎng)。

例 11：求 S=1+3+5+……+99。

分析一：設(shè)循環(huán)變量為I，初值和終值為1和99，步長(zhǎng)為2。

分析二：數(shù)學(xué)模型可以寫(xiě)成S=1×2-1+2×2-1+3×2-1+……+50×2-1，設(shè)循環(huán)變量為 I，則其初值和終值為1和50，步長(zhǎng)為1。

方法二：把變化規(guī)律的項(xiàng)的總項(xiàng)數(shù)作為循環(huán)變量的初值和終值。（說(shuō)明：假設(shè)總項(xiàng)數(shù)為10，循環(huán)變量的初值和終值可以為1和10或2和11或根據(jù)實(shí)際需要加以設(shè)定，步長(zhǎng)為1。）

例 12：求 S=1+3+5+……+99。

分析：總項(xiàng)數(shù)為50，設(shè)循環(huán)變量為I，則其初值和終值為1和50，步長(zhǎng)為1。

例13：從鍵盤(pán)輸入10個(gè)數(shù)，求它們的和。

分析：從題目可知處理的數(shù)據(jù)項(xiàng)為10個(gè)，可以把它作為總項(xiàng)數(shù)，設(shè)循環(huán)變量為 I，則其初值和終值為1和10，步長(zhǎng)為1。

2.3.2 使用While語(yǔ)句

通過(guò)WHILE語(yǔ)句的格式和執(zhí)行過(guò)程可知，在使用WHILE語(yǔ)句解決迭代次數(shù)問(wèn)題是通過(guò)〈條件表達(dá)式〉的結(jié)果來(lái)確定循環(huán)體的執(zhí)行數(shù)次。如何確定條件表達(dá)式呢？

方法一：設(shè)置一個(gè)循環(huán)次數(shù)控制變量，把第一項(xiàng)賦值給循環(huán)變量作為初值，后讓循環(huán)變量與最后一項(xiàng)進(jìn)行比較建立條件表達(dá)式。

例 14：求 S=1+3+5+……+99。

分析：設(shè)置循環(huán)變量I，初值為1，則條件表達(dá)式為I<=99，循環(huán)控制變量的值改變的式子為I=I+2。

方法二：設(shè)置一個(gè)循環(huán)次數(shù)控制變量，并賦初值，后與總項(xiàng)數(shù)建立條件表達(dá)式，并且在循環(huán)體內(nèi)改變循環(huán)次數(shù)控制變量的值。

例 15：求 S=1+21+22+……+263。

分析：設(shè)置循環(huán)控制變量為I，初值為1（或0），總項(xiàng)數(shù)為64，則條件表達(dá)式為I<=64（或I<=63)，循環(huán)控制變量的值改變的式子為I=I+1。

方法三；分析題目中的已知條件，把它作為條件表達(dá)式。

例：從鍵盤(pán)輸入若干個(gè)數(shù)直到輸入0為止，求它們的和。

分析；假設(shè)輸入的數(shù)存放在變量X中，則條件表達(dá)式為X<>0。

例16：求M，N兩個(gè)整數(shù)的最大公約數(shù)。

分析：求兩個(gè)整數(shù)的最大公約數(shù)的算法為：

①求M，N兩個(gè)整數(shù)相除的余數(shù)（設(shè)存放在變量R）；

②若R不等于0，把N的值送給M，把R的值送給N，再求M，N相除的余數(shù)R；

③重復(fù)步驟②直到R等于0為止。

從上面的分析可知條件表達(dá)式為R<>0。

3 在循環(huán)結(jié)構(gòu)編程過(guò)程中，除了掌握以上的方法外，還應(yīng)注意以下幾個(gè)問(wèn)題

3.1 一般情況下，如果循環(huán)次已知，用For語(yǔ)句來(lái)實(shí)現(xiàn)，程序結(jié)構(gòu)顯得緊湊而清晰

3.2 在前面所舉的例子中，同一題目所用有迭代變量有不同的初值，所用的迭代公式也有多種公式

初值不同，選用的迭代公式也可能不同，迭代次數(shù)也不同，循環(huán)體內(nèi)的語(yǔ)句順序也不同。因此在編寫(xiě)迭代算法程序時(shí)，應(yīng)處理好迭代變量初值、迭代公式和迭代次數(shù)之間的關(guān)系。

3.3 對(duì)于同一個(gè)問(wèn)題，不同的學(xué)生考慮問(wèn)題的角度不同，思維的方式不同，采用的解題方法也不相同

因此，教師在教學(xué)過(guò)程中，應(yīng)培養(yǎng)學(xué)生從不同的角度觀(guān)察、分析、解決問(wèn)題的能力，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維，發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的積極主動(dòng)性和學(xué)習(xí)興趣。

3.4 還應(yīng)要求學(xué)生對(duì)一些常用算法要加以理解和熟記

總之，在迭代法教學(xué)中，只要我們能認(rèn)真教研教材，分析解決問(wèn)題的方法，總結(jié)迭代法的編程規(guī)律，就會(huì)使問(wèn)題化難為易，從而使學(xué)生能盡快掌握迭代法編程這一重點(diǎn)、難點(diǎn)。

［1］賈長(zhǎng)云,朱香衛(wèi).可視化編程應(yīng)用:VISUAL BASIC[M].3版.高等教育出版社,2012.

［2］譚浩強(qiáng),張基溫,唐永炎.C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)教程[M].2版.高等教育出版社,1992.