《循环结构算法》课件

循环结构经典算法循环结构是编程中一种重要的控制结构，它允许程序重复执行一段代码，直到满足某个条件为止循环结构可以帮助我们简化代码，提高效率，解决许多复杂的问题by前言循环结构是编程中的核心概念之一，它允许我们重复执行一段代理解循环结构对于编写高效、简洁的算法至关重要，能够大幅提码，直到满足特定条件为止高代码的可读性和可维护性循环结构在算法中的重要性重复性迭代循环结构能够高效地处理重复执通过循环不断迭代，可以逐步逼行的任务，避免重复编写代码，近目标结果，实现复杂问题的求提高代码简洁性和可读性解，例如数值计算和优化问题灵活性循环结构可以根据条件灵活控制执行次数，适应不同的算法需求，例如遍历数据集合或处理未知次数的事件循环结构的基本形式初始化条件判断12循环开始之前，需要初始化循每次循环开始时，都会判断循环控制变量，以便进行循环判环条件是否满足，如果满足则断继续执行循环体循环体更新34循环体包含需要重复执行的代每次循环结束后，需要更新循码块，执行完循环体后，会回环控制变量的值，以便下次循到条件判断部分环判断条件是否满足循环forfor循环是一种迭代循环，用于重复for循环使用三个部分初始化、条执行一组语句，直到满足特定条件为件、更新初始化部分在循环开始止时执行一次，用于设置循环变量的初始值条件部分在每次循环开始时检查是否满足，如果不满足则循环结束更新部分在每次循环结束时执行，用于更新循环变量的值循环while条件判断循环体执行循环体执行前先判断条件，若条件为真，则执行循环体，否则退循环体包含要重复执行的代码块，每次循环执行完后，都会再次出循环判断条件循环do-while条件检查循环体循环条件do-while循环先执行循环体，然后检查条循环体是do-while循环中需要重复执行的循环条件是一个表达式，用于判断是否继件是否满足如果满足，则继续执行循环代码块续执行循环体体；如果不满足，则退出循环经典循环算法

①斐波那契数列第1个11第2个21第3个32第4个43第5个55经典循环算法

②阶乘计算阶乘定义1n!=1*2*3*...*n循环实现2使用for循环累乘计算代码示例int factorialintn{if n==0{return1;3}int result=1;for inti=1;i=n;i++{result*=i;}return result;}经典循环算法

③素数判断定义1素数是指大于1且只能被1和它本身整除的自然数算法2判断一个数是否为素数，可以使用循环遍历从2到该数的平方根的所有整数，如果其中任何一个数能够整除该数，则该数不是素数，否则是素数应用3素数判断算法在密码学、数据加密等领域有着广泛的应用经典循环算法

④排序算法排序算法概述排序算法是计算机科学中的一个重要概念，它通过特定的算法将一个无序的序列转换成有序的序列排序算法的应用排序算法在各种应用中发挥着至关重要的作用，例如数据库索引、搜索引擎、推荐系统等排序算法的分类常见的排序算法包括冒泡排序、选择排序、插入排序、快速排序、归并排序等冒泡排序算法原理时间复杂度空间复杂度不断比较相邻元素，如果顺序错误，则平均和最坏情况下的时间复杂度为空间复杂度为O1，因为算法只需要常交换位置On^2数级的额外空间选择排序寻找最小值交换位置在未排序的数组中找到最小值将最小值与数组首元素交换位置重复操作对剩余未排序的数组重复以上步骤插入排序基本思路过程12将数组中的元素逐个插入到已从第二个元素开始，将每个元排序的子数组中素与前面的元素比较，并将其插入到合适的位置稳定性3插入排序是一种稳定的排序算法，相同的元素在排序后顺序不变快速排序选择基准分区选择一个元素作为基准，通常选将数组划分为两个子数组小于择数组的第一个元素基准的元素在左边，大于基准的元素在右边递归排序递归地对两个子数组进行快速排序，直到所有子数组都只有一个元素或为空归并排序分治策略稳定排序时间复杂度将待排序序列递归地分成两个子序列相等元素在排序后保持其原始顺序最佳、平均、最坏情况下的时间复杂，分别排序，最后合并成一个有序序度均为On logn列经典循环算法

⑤查找算法线性查找从头到尾依次检查每个元素二分查找适用于有序数组，每次查找将范围缩小一半线性查找顺序查找时间复杂度从列表的第一个元素开始，逐个比较元素值与目标值平均时间复杂度为On，最坏时间复杂度为On，n为列表长度二分查找定义原理二分查找是一种高效的查找算法，它适用于已排序的数组该算法通过不断缩小查找范围，将目标值与数组中间元素进行比较，并根据比较结果调整查找范围，最终找到目标值或判定目标值不存在经典循环算法

⑥递归算法定义1递归算法是一种函数调用自身的算法，它将复杂问题分解成更小的相同问题，并重复调用自身来解决特点2递归算法具有简洁性、可读性高，但容易造成堆栈溢出，效率低下递归的定义和特点递归函数是自身调用自身的函数递归函数通过不断调用自身，将问题分解成更小的子问题递归函数最终会到达一个基线条件，停止递归调用递归算法的优缺点优点缺点12代码简洁，逻辑清晰，易于理效率低下，递归调用会消耗大解和维护量系统资源易于栈溢出3递归调用层级过深，可能会导致栈溢出经典递归算法汉诺塔问题问题描述1将n个圆盘从A柱移到C柱，每次只能移动一个圆盘，且大圆盘不能放在小圆盘上面递归思路2将n个圆盘移到C柱可分解为三步将n-1个圆盘从A柱移到B柱，将第n个圆盘从A柱移到C柱，再将n-1个圆盘从B柱移到C柱代码实现3利用递归函数，分别实现三步操作，并根据n的值进行循环调用经典递归算法八皇后问题问题描述1在8×8的棋盘上放置8个皇后，使它们不能互相攻击递归解法2将问题分解为子问题，逐行放置皇后，并判断是否合法回溯机制3若放置失败，则回溯到上一行重新放置循环结构思维训练思考问题，将问题分解成一个个小的设计算法，选择合适的循环结构，并步骤，并找出每个步骤的重复性确定循环的条件和循环体的内容编写代码，将算法转化为具体的代码，并进行调试和测试练习题1编写程序，输入一个正整数n，计算并输出1到n之间所有奇数的和练习题2编写一个程序，输入一个正整数，判断该数是否为素数如果该数是素数，则输出“是素数”，否则输出“不是素数”练习题3编写程序，判断一个自然数是否为完全数完全数是指一个数的所有真因子之和等于该数本身例如，6的真因子为

1、

2、3，它们的和为6，所以6是一个完全数总结循环结构经典算法思维训练循环结构是程序设计中一种重要的控掌握循环结构的运用，能够帮助我们通过练习题，我们可以提高循环结构制结构，它允许代码重复执行特定次更好地理解和解决各种算法问题，例的应用能力，锻炼编程思维，为更复数或直到满足某个条件为止如排序、查找、递归等杂的算法学习奠定基础问答环节问题探讨经验分享您对循环结构经典算法有任何您可以分享您在学习和应用循问题吗？环结构算法中的经验吗？未来展望您对循环结构算法在未来发展方向有哪些期待？。