C语言程序设计第3章.ppt

LOGO 肖肖 洁洁 大连工业大学管理学院大连工业大学管理学院 第三章 C语言程序的流程控制 算 法1 关系运算符和关系表达式2 选择结构程序设计 3逻辑运算符和逻辑表达式 4 循环结构程序设计5 3.1 3.1 算算 法法 一. 算法的概念 二. 算法的基本性质 三. 结构化程序设计 四. 算法的描述 一. 算法的概念 算法：解决问题确定的方法和有限的步骤 称作为算法。 一个程序应包括两个方面的内容: 对数据的描述：数据结构 对操作的描述：算法 完整的程序设计应该是: 程序设计数据结构算法方法工具 二. 算法的基本性质 l有穷性：算法必须在执行有限个操作后终 止； l确定性：算法中每一步的含义必须是确切 的，不可出现任何二义性； l有效性：算法中的每一步操作都应该能有 效执行，一个不可执行的操作是无效的； l有0个或多个输入； l有1个或多个输出。 三. 结构化程序设计 结构化程序设计方法主要包括： 只采用顺序、选择、循环三种基本的程序 控制结构来编制程序，从而使程序具有良好 的结构； 程序设计自顶而下； 用结构化程序设计流程图表示算法。 四. 算法的描述 1 流程图 2 N-S图 3 伪代码 四. 算法的描述 1. 流程图 过程判断数据预定义过程 起止流程线连接注释 常用的流程图标准化符号 用流程图描述程序的三种基本结构 l特点： 一个入口，一个出口 顺序执行 S1 S2 a b l顺序结构 l选择结构(if 语句) 语句1语句2 条件 YN 功能： 判断条件为真时执行语句，否则跳过语句 单选择 双选择 用流程图描述程序的三种基本结构 语句 N 条件 Y l循环结构 循环环体 N 条件 Y while循环do-while型循环 条件 N Y 循环环体 用流程图描述程序的三种基本结构 例：交换两个变量的值 a t b 1 2 3 t=a a=b b=t 例3.1 用流程图描述从三个数中取最大数的算法。 a=b 输入a,b,c max=a 真假 max=b max=c 真假 输出max输出c 开始 结束 i=max max=n 求最大值、最小值问题 常用算法：例如一种打擂台的方法。 n个数中，先假设第一个数为最大值，成 为擂主，依次同第2，3，n个数据逐一比 较，一旦某个数大，马上替换擂主；所有值比 较完，最大值也就获得。 求最小值问题则先假设为最小值。 bmax 假 真假 输出max 结束 max=a 真 max=c cmax max=b 开始 输入a,b,c 四. 算法的描述 2. N-S图 N-S图的每一种基本结构都是一个矩形框 S1 S2 S3 P S1S2 当P S 假真 （c）当型重复结构（a）顺序结构 （b）选择结构 a=b max=amax=b 输入a，b，c 假 真 max=c 输出max输出c 真假 当i=max max=n 真假 输入n 初始化：max=0，i=1 输出max 四. 算法的描述 3. 伪代码 四. 算法的描述 输入a,b,c； if(a=b) max=a; else max=b; if(max=c) 输出max; else 输出c； 初始化：max=0,i=1; 当（i=max) max=n; 输出max; 小 结 算法概念 算法特性 结构化程序设计：顺序、选择、循环结构 算法的描述：标准流程图、N-S图、伪代码 交换两个数算法 求一系列数最大值的算法 3.2关系运算符和关系表达式 一、关系运算符 关系运算是进行比较大小的运算，并产生运算结果 1（真）或 0（假）。 语言中的关系运算符有种: 、! 优先次序：前种同级，高于后种（后种同级） 关系运算符的结合性为从左到右； 如：32 2+ab; (a-b)=1; b+cbc; (自左至右 ) 3.2关系运算符和关系表达式 注意: 避免对两个实数表达式作“相等”或“不相等” 的判别 1.0/3.0*3.0=1.0 fabs (1.0/3.0* 3.0-1.0)1e-5 3.2关系运算符和关系表达式 要表示x在区间a,b中， a=x=b a=x 分析 z%2=0 的值？ 如果z为偶数，则 z%2=0的值为1； 否则z为奇数，则 z%2=0的值为0； 因此，z%2=0是断言“z是偶数”的c语言判 断式。 2. x与y的个位数字相同 x%10=y%10 如何判断十位数上数字相同? 3.3 逻辑运算与逻辑表达式 一、逻辑运算符和表达式 C语言提供三种逻辑运算符： 例: if (ab) x=a; 1. 单选择if语句 语语句 假(0) 条件 真(!0) 条件可以是关系表达式 或逻辑表达式 一、 if 语句 2. 双选择if语句 语句格式: if (条件) 语句组1; else 语句组2; 功能： 当条件为非零时执行语句组1 否则执行语句组2。 语句组1 条件 语句组2 真(!0)假 (0) 一、 if 语句 if(a60)(a60) printf(“及格n”)； else printf(“不及格n”); main() int a; scanf(“%d”, if (a main( ) int a,b,max; printf(“Input a and b=“); scanf(“%d%d“, /* input number a and b*/ if ( ab ) max=a; /*如果ab,则将a=max */ else max=b; /* 否则， b=max */ printf(“The max of a and b is : %dn“, max); ab? max=bmax=a YN 求a和b两数中较大的一个 例例 2 2 一、 if 语句 说出下列程序的输出结果： #include main() int a; scanf(“%d“, if (a50) printf(“%d“,a); if (a40) printf(“%d“,a); if (a30) printf(“%d“,a); 例例3 3 程序运行: 输入58， 输出? 输入30， 输出？ 一、 if 语句 3.有关if语句的说明 l 条件后面不加分号 l 语句之后有分号 l else不是语句，不能单独使用 l 当if后有多个执行语句时，必须用 将多个语句括 起来，构成一个复合语句，而 之外不必有分号。 lif后面的表达式一般为逻辑表达式或关系表达式， 也可以是任意数值类型表达式。 一、 if 语句 该语句是合法的：if(3) printf(“ok!”); 4、 if语句的嵌套 格式：if（表达式） if( 表达式1） 语句11; else 语句12; else if (表达式2） 语句21; else 语句22; 在if语句的“语句1”或“ 语句2”中又包含着if语句 判断表达式的值，若为非0，再判断表达式1的 值，非0执行语句11，否则执行语句12 若表达式的值为0，再判断表达式2的值，非0 执行语句21，否则执行语句22 功能： 外if 内嵌if 一、 if 语句 下列程序段表示的数学式? y=-1; if (x!=0) if (x0) y=2*sin(x); else y=0; 程序段表示的数学式1: 0 (x0) 讨论:给第二个if行加 后表示的数学式？ 程序段表示的数学式2: -1 (x0) 数学式1程序可表示为: y=-1; if (x!=0) if (x0) y=2*sin(x); else y=0; 思考 强调：if和else可成对出现， 也可不成对出现，每个else 都与距其最近的if配对。 一、 if 语句 写一程序，判断某一年是否闰年。 其中：leap代表闰年的信息，leap=1闰年，leap=0 非闰年 main( ) int year, leap; scanf(“%d”, leap=0; if(year%4= =0 if(leap= =1) printf(“%d is ”, year); else printf(“%d is not ”, year); printf(“a leap yearn”); #include main( ) int year, leap; scanf(“%d“, leap=0; if(year%4=0 if(leap=1) printf(“%dn is a leap year“, year); else printf(“%dn is not a leap year“, year); return(0); 例例4 4 输入： 1989 结果为： 1989 is not a leap year 输入： 2000 结果为： 2000 is a leap year 1、if语句的多重选择形式： if(表达式1) 语句 1 else if(表达式2) 语句 2 else if(表达式3) 语句 3 else if(表达式m) 语句 m else 语句 n 仅执行表达式为真的后面内嵌语句,若所有的表达式 值都为0,则执行最后一个else后的内嵌语句. 二、 ifelse if结构 语句1 语句2 语句3 真假 表达式1 假 真 表达式2 真 假 表达式3 二、 ifelse if结构 根据百分制分数决定成绩的等级： 80分以上为A级； 70分及以上，80分以下，B级； 60分及以上，70分以下，C级； 60分以下，D级。 真 假 score=80 score=70 等级A 真 假 输入score score=60 等级B等级D等级C 二、 ifelse if结构 例例5 5 #include int main(void) float score; printf(“Input a score:“); scanf(“%f“, if (score = 80) printf (“%f is An“,score); else if (score = 70) printf (“%f is Bn“,score); else if (score = 60) printf (“%f is Cn“,score); else printf (“%f is Dn“,score); 2、缩排 是源程序普遍使用的 书写方法，它是语句 相对于上一条语句退 后若干个字符位置的 书写方法。 缩排的目的就是 为了使源程序的层次 清晰明了，增加源程 序的可读性。 #include main() int x; scanf(“%d”, if (x0) printf(“X is positive.”); x=x+1; else printf (“X is negative.”); 缩进 缩进 缩进 二、 ifelse if结构 main() int i=1,j=1,k=2; if(j+|k+) 程序输出结果是：(C ) A1,1,2 B. 2,2,1 C. 2,2,2 D. 2,2,3 main() int a=5,b=4,c=3,d=2; if(abc) printf(“%d”,d); else if (c-1=d)=1) printf(“%dn”,d+1); else printf(“%dn”,d+2); 程序输出结果是：(B ) A. 2 B. 3 C. 4 D. 编译时有错，无结果 三、 switch 语句 1、一般格式： switch（表达式） case 常量表达式1：语句序列1 break; case 常量表达式2：语句序列2 break; ： case 常量表达式n：语句序列n break; default ：语句序列n+1 表达式 语句序列1 语句序列2 语句序列n 语句序列n+1 常量表达式1常量表达式2常量表达式ndefault 2、流程图 表达式 语句序列1 常量表达式1: 语句序列2 常量表达式2: 语句序列i 常量表达式i: 语句序列n 常量表达式n: 语句序列n+1 default break; break; break; break; break; 三、 switch 语句 3、switch语句说明： “常量表达式” 的值一般是整型、字符型或枚举类 型，并且是互不相同的。 default子句是switch中的可选项，其位置不一定 要写在最后。 多个case可以共用一组语句。 break语句的作用是结束本层switch语句。 case后的语句序列可以是一条语句，也可以是多条 语句，此时多条语句不必用括号括起来。 三、 switch 语句 switch结构允许嵌套。 #include “stdio.h“ main() int score;char grade; printf(“please input a students score:n“); scanf(“%d“, switch(score/10) case 0: case 1: case 2: case 3: case 4: case 5: grade=E;break; case 6: grade=D;break; case 7: grade=C;break; case 8 : grade=B;break; case 9: case 10 : grade=A;break; default: printf(“data error!n“); grade ； printf(“score=%d, grade=%c”,score,grade); 例例6 6 #include main() int score;char grade; printf(“please input a students score:n“); scanf(“%d“, switch(score%10) case 0: case 1: case 2: case 3: case 4: case 5: grade=E;break; case 6: grade=D;break; case 7: grade=C;break; case 8 : grade=B;break; case 9: case 10 : grade=A;break; default: printf(“data error!n“); printf(“score=%d, grade=%c“,score,grade); return (0); 书例3.9 联想猜词游戏 例例7 7 三、 switch 语句 运输公司对用户计算运费。距离(s)越远， 每公里运费越低。折扣为d (discount)，每公 里每吨货物的基本运费为p (price),货物重w (weight)，总运费f (freight) , f=p * w * s * (1- d), 标准如下： 例例8 8 s/250后分界值分别为1-2-4-8-12 main( ) int c,s; float p, w, d , f ; scanf(“%f , %f , %d”, if(s=3000) c=12; else c= s / 250; switch( c ) case 0: d=0 ; break ; case 1: d=2 ; break ; case 2: case 3: d=5; break; case 4: case 5: case 6: case 7: d=8 ; break ; case 8: case 9: case 10: case 11: d=10 ; break ; case 12: d=15 ; f=p*w*s*(1-d/100.0) ; printf(“freight=%15.4f ”, f ) ; 运行：100,20,300 结果：freight= 588000.0000 格式：表达式 ？表达式：表达式 功能：判断表达式的值，该值为“非0”，则 取表达式2的值，为“ 0 ”时，取表达式3的值。 如：max=ab ? a : b 若 a=3, b=2, 则 max=? 说说明： (1) 条件运算符优优于赋值赋值 运算符。 (2) 条件运算符的结结合方向为为“自右向左”。 如：当a=1,b=2,c=3, d=4 时， 表达式 ab ? a : cd ? c : d , 值为：? 如： 若 x=1,y=0,a=3,b=-3 表达式 (yx?a:b) scanf(“%c”, ch=(ch=A printf (input 2 relas please:); scanf (%f%f, printf (The max is %fn,ab?a:b); return 0; 书例3.11 输入两数，输出大者。 例例1010 四、条件运算符 小 结 if语句实现单分支 if-else语句实现两个分支 switch-break语句实现多分支 嵌套if语句可以实现复杂的分支结构(注意 else与哪个if 结合) 条件表达式 3.5 3.5 循环结构程序设计循环结构程序设计 一. 迭代与穷举算法 二. while循环结构 三. dowhile结构 四. for结构 五、break与continue 一. 迭代与穷举算法 1、迭代：是一个不断用新值取代变量的旧值 ，或由旧值递推出变量的新值的过程。 例3.12人口增长问题。按年0.2%的增长速度， 现有13亿人，10年后将有多少人? 设现人口数为m，则第1年后人口变为： m = m*(1+0.2%) 迭代与下列因素有关： 初值； 迭代公式； 迭代次数或迭代终止标志。 一. 迭代与穷举算法 例3.13 兔子繁殖问题。 设有一对新生兔子，从第三个月开始它们每个 月都生一对兔子。按此规律，并假设没有兔子死亡 ，一年后共有多少对兔子。 人们发现每月的兔子数组成如下数列： 1，1，2，3，5，8，13，21，34， 并把它称为Fibonacci数列。 从第3个数开始，每一个数都是其前面两个相邻数之和 。 一. 迭代与穷举算法 迭代 次数 3456789101112 fib111235813213455 fib2123581321345579 fib23581321345579144 一. 迭代与穷举算法 幼仔数 成兔数 总 数 一. 迭代与穷举算法 上述算法可以描述为 fib1=fib2=1 (1) fibn=fibn-1+fibn-2 (n=3) (2) fib=fib1+fib2； fib1=fib2; /* 为下一次迭代作准备*/ fib2= fib; 赋初值 迭代公式 一. 迭代与穷举算法 对问题的所有可能状态一一测试，直到 找到解或将全部可能状态都测试过为止。 2、穷举 一. 迭代与穷举算法 循环控制有两种办法：计数法与标志法。 一. 迭代与穷举算法 当imax max=n( 空) 真假 输入第i个数n 输入一个数给max 输出max 初始化：i=1 例3.15 输入10个数，将最大的一个数打印 出来。 一. 迭代与穷举算法 当不想或无条件使用计数法时，可以使用标 志法。 当（n！=FLAG） nmax max=n( 空) 真假 输入下一个数n max=n 输出max 初始化：i=1，FLAG=-32768 输入一个数n 一. 迭代与穷举算法 例3.16 百钱买百鸡问题。 鸡翁一值钱五，鸡母一值钱三，鸡雏三值钱 一。百钱买百鸡，问鸡翁、母、雏各几何? (1) 基本解题思路 cocks+hens+chicks=100 5*cocks+3*hens+chicks/3=100 当（cocks int main(void) double m=13; int i=1; while(i main() int fib1=1,fib2=1,fib,i=3; while(i #define FLAG -32768 main( ) int max,n; printf(“Input a number:”); scanf(“%d”, maxn; do scanf(“%d”, if(n