C语言的基本控制结构.ppt

第2章 C语言的基本控制结构,算法 进行某一工作的方法和步骤称为算法 算法的组成要素 操作 算术运算、关系运算、逻辑运算、函数运算等 控制结构 顺序结构 选择结构 循环结构,算法的图形表示,流程图图形元素,算法的描述,2.1 顺序结构,语句格式： 常见表达式包含：算术运算、关系运算、逻辑运算表达式，赋值表达式，函数调用表达式,顺序结构是指按照语句的书写顺序依次执行每条语句的语句结构,2.2 选择结构,应用问题 根据不同条件，完成不同的计算处理 语言支持 条件判断的支持 关系运算、逻辑运算 选择结构 选择结构的描述 对选择条件的描述 对处理分支的描述,例1：分析整数绝对值的计算过程。,#include main( ) int input, output; printf( “nEnter a integer:” ); scanf( “%d”, ,条件： 关系运算表达式,条件分支（真、假）,#include main( ) int x, y; printf( “请输入两个整数：” ); scanf( “%d%d”, ,说明x和y是整数,条件： 关系运算表达式,条件分支（真、假）,例2：要求：输入两个整数，进行比较；输出比较结果（“等于”，“大于”或“小于”）,main ( ) int x, y ; printf (“Enter x : ”)； scanf ( “%d”, ,算法： s1：输入一个整数 s2：若 x 0，执行 y x s3：若 x = 0，执行 y 2 s4：若 x 0，执行 y 3 * x s5：输出 x，y,选择结构-if语句,格式：（双分支） if （ 条件表达式 ) 语句 /*真分支*/ else 语句 /*假分支*/ 或者 （单分支） if ( 条件表达式 ) 语句 /*真分支*/ 关键字（保留字） 系统已经使用的标识符，如： if else int float ,常用关系运算符 大于 小于 = 小于等于 = 等于 = （双等号） 不等 !=,优先级低,单分支if 语句的执行过程是： 先求 “表达式”的值，其值为真（非0）时，则执行 “语句” ，然后执行 if 语句后的下一条语句；其值为假（0）时，则直接执行 if 语句后的下一条语句。,单分支执行过程,双分支 if 语句的执行过程是： 先求 “表达式”的值; 其值为真（非0）时，则执行 “语句1” ，然后执行 if 语句后的下一条语句； 其值为假（0）时，则执行 “ 语句2”，然后执行 if 语句后的下一条语句。,非0,0,其他语言现象,else 子句 和最近的 if 语句匹配 分程序结构（复合语句） 用大括号 和 括起来的一组语句 常用于条件分支的描述 注意：若某个分支含有多条语句，则必须用 括起 程序书写格式（强烈推荐） 每个语句占一行 采用缩进格式描述条件分支和复合语句 用制表符（TAB）进行缩进,关系运算与逻辑运算,关系运算符,关系表达式 用关系运算符将两个表达式连接起来的式子 关系表达式的值是0 或 1，0为假，1为真。,举例,a b = c 等价于 ( a b ) = c a b != b b ) != ( b a 值为0(假) (a的ASCII码是97) z = (1+3) 7 z的值为1(真) 判断整型变量value是否为偶数 value%2=0 判断整型变量a是否能被5整除 a%5=0 注意：字符型数据用它们的ASCII码进行比较,例1：用逻辑表达式来表达数学式：0 x 10 C语言：x = 0 & x = 10,例2：用逻辑表达式表达下列关系：x -10 或 x10 C语言： x = 10,例3：若a=1，b=4，c = 5，求逻辑表达式 ! a + b c & b != c 的值。 （只考虑&的左端）,逻辑运算符,逻辑运算符的操作对象是逻辑值（1或0） C语言中0表示“假”，非0表示“真” 运算符的优先级： ！级别最高，&次之，|最低。 ! 是单目运算符，优先级与其他单目运算符相同。 & 和 |是双目运算符，低于各关系运算符。,逻辑表达式,判断结果只有两种可能：“真”或“假”。 在程序中应书写逻辑表达式的地方可以写其他表达式，C语言把它的值当作逻辑值处理 处理原则：表达式的值不为0则代表“真” 为0则代表“假”,逻辑运算符与逻辑表达式,逻辑运算规则： !表达式 “表达式”看作逻辑值，以该值的否定为最后结果。 表达式1 & 表达式2 只有两个表达式的值都非0时，结果为1，否则为0。 表达式1 | 表达式2 只有两个表达式的值都为0时，结果为0，否则为1。 逻辑表达式的计算结果都是整型的 0 或 1。,运算符的先后顺序：,! 算术运算符 关系运算符 & | 赋值运算符,例：,举例,x能被3或5整除 (x%3=0)|(x%5=0) x能被3且5整除 (x%3=0)&(x%5=0) 由a、b、c是否可以构成一个三角形 (a+bc)&(a+cb)& (b+ca) 判ch中的字符是否为大写字母 (A=ch)&(ch=Z),多重选择的实现,题目 从键盘输入三个数，找出最大的一个数。 问题的分析 数据对象（a, b, c, max） 算法流程,a b,a c,F,F,T,T,maxa,maxc,b c,F,T,maxb,maxc,输入三个数,输出max,实现代码,#include main() int a, b, c, max; printf(“nEnter 3 integers separated by space: “); scanf(“%d%d%d“, ,if 语句的嵌套使用,if 语句的嵌套问题： if 语句的分支形式，可以嵌套，但容易产生问题。问题出在条件后直接又出现分支语句。 例： if (x 0) if (y 1) z = 1; else z = 2; /*这个部分属于哪个 if？*/ C规定：每个 else 部分总与它前面最近的（没有配对的） if 配对。,上例写法不好，易被误解。 如果想else部分属于外层的if，可以采用下面加花括号的写法： if (x 0) if (y 1) z = 1; else z = 2;,多情况选择的实现,题目: 输入一个格式为 x+y 的二元算术运算表达式，输出这个表达式的计算结果。,switch 的使用,#include main( ) float x, y; char op; scanf( “%f%c%f”, ,多路选择,结束case分支,程序读解,新的语言现象 switch语句：按照条件表达式求值结果，决定转向哪个case的执行 case分支：当条件式的值等于开关值(必须是常量)时，执行 default分支：在所有case不匹配时，执行 (可缺省) break语句：用于结束case分支的执行，转向switch后续语句的执行,switch 语句,一般形式： switch( e ) /* 条件式 */ case c1: /* 常量 */ stmt1 。 case cn stmtn default: stmt0 /* 语句组 */ /* 语句组中常使用break */,注意：switch语句的每一个case判断，都只负责指明流程分支的入口点，而不负责指定分支的出口点，出口点由编程人员用相应的跳转语句来表明。 break是流程跳转语句。,2.3 循环结构,考虑计算任务 从键盘读入5个整数，输出它们的和； 设计思路 设置一个整型变量，保存整数的和 设置另一个变量，保存刚读入的整数 每读入一个整数，将它累加到整数和 实现需求 为5个整数的处理提供循环控制,程序例,为实现循环，设置变量 i，保存循环次数（计数器）。 while 语句 检查条件i 5 控制循环终止 循环条件成立时 执行循环体中语句 循环条件不成立时 执行后面的语句,#include main( ) int sum, x; int i； /* 循环变量 */ sum = 0; i = 0; while( i 5 ) scanf( “%d”, ,循环语句,格式 while ( 条件表达式 ) 语句 /*循环体*/ 控制逻辑 表示为流程图 循环主要用于在指定条件下重复执行某些操作的情形,上例的另一种实现方法（实现2）,讨论 内存空间的使用 实现1：3个整型变量 实现2：6个整型变量 算法 实现1：存储概念 实现2：数学概念 程序运行和数学计算 区别：存储器和赋值的概念 提倡用实现1方法,#include main( ) int x1, x2, x3, x4, x5, sum; scanf( “%d%d%d%d%d”, ,例2-5：从键盘输入10个整数，计算它们的平均值。,#include main( ) int sum = 0, i = 1; int x; /* 保存当前输入的数据 */ printf( “nEnter 10 integers:” ); while( i = 10 ) scanf( “%d”, ,还可写成： (double)sum/(i-1),while 语句的特点,表达式为“真”则执行循环体一次；为“假”则结束循环 先判断表达式的值，后执行循环体 循环体内应有改变循环条件的语句，并且有机会执行 如果循环中使用的某些变量需要有初始值，则初始值的赋值应在while语句之前完成,for 语句,语法格式： for(初值表达式; 条件表达式; 改变量表达式) /* 循环体 */,只在循环开始时计算一次,在每次执行循环体之前先计算，再根据计算结果决定是否执行循环体,在循环体执行完一次后计算，用于修改循环条件,for 语句 三要素 初值 条件 改变量 执行过程,for 循环常见的应用形式,for(循环变量赋初值; 循环条件; 循环变量增量) 例如 s=0; for(i=1; i=100; i+) s=s+i; 可以计算 1+2+3+100，结果在s中 再如 t=1; n=5; for(i=1; i=n; i+) t=t*i; 可以计算 5! ，结果在t中,思考题 : 循环体有可能一次都不执行吗？,分析 本题实际是求最大值 用一个变量存放最大值；一个变量接收键盘输入 思路 先假设1个当前最大值，再依次与其他字符比较，若某个字符更大，则以该字符为当前最大，继续与后面的字符比较，直到全部比较完毕,例2-6 从键盘读入5个字符，找出其中ASCII值最大的字符，将其输出10次,#include main( ) int i, x, max = 0; for( i=0; i max ) max= x; for( i=0; i10; i+ ) putchar( max ); ,问题 为何要在循环前为max赋值 max可以赋其他值吗? 结论 因为字符的ASCII码均0，可以选一个比所有字符ASCII码都小的值做为初始的最大值,要点 用当前最大值max与所有x比较，若某个x更大，则把该x放到max中 设置的max初始值必须有机会被实际的最大值取代,for语句的说明：,for后面括号中的表达式可以部分或全部省略，但两个分号不能省 省略表达式1或表达式3，则同while 省略表达式2，则为死循环（条件永真） 循环体语句可以是一条语句，也可以是一条复合语句,循环语句- do-while,语法 do stmt while( e )； stmt 循环体 e 循环条件 C语言中的逻辑值 0 代表假 非0 代表真,stmt,e,= 0,Y,N,循环语句-do while,说明： 循环体至少被执行一次 循环体仅有一条语句时,可不用 ，多条语句一定要用 ,例2-7：从键盘输入一行字符，统计其中包含的数字字符个数，并输出。,分析 输入的字符个数不确定，按回车后输入结束，所以程序中要判断输入的是否为回车符 需对输入的字符计数，字符不必保存 需要变量：一个用于计数；一个用于接收输入的字符 思路 在循环中输入字符 每次输入的字符都判其是否为回车符，若是，则结束循环 判输入的字符是否是数字，是则计数器变量加1,#include main( ) int ch, num = 0; printf( “Enter a line text:” ); do ch= getchar( ); if( 9 = ch ,要点 计数器num要赋初始值，且初始值为0 只有符合条件的字符才计数 判输入是否为回车符决定是否继续循环,三种循环的比较,共同点: 都具备三要素 不同点 for 、while 的循环体有可能一次也不执行 do- while 循环体中的语句至少执行一次 do.while 语句的最后要有一个分号,2.4 循环控制语句,break 语句 出现在循环体中，用于终止循环（最内层）； 出现在switch语句中，用于终止多路选择； continue 语句 出现在循环体中，用于终止循环体的本次执行（最内层） goto 语句 goto label; 转向执行label指定的语句 label: 定义在某个语句前； 破坏程序的结构化，不推荐使用；,break语句,break语句 用来从循环体内跳出，即提前结束循环。 main() int i; for(i=100;i=0;i-) if (i%13)=0) break; printf(“%dn”,i); ,结果： 91,continue语句,continue语句 只能用在循环语句中，遇到continue语句，则结束这次循环,结果： 7 9 10,main() int x; for(x=7;x=10;x+) if(x=8) continue; printf(“%dn”,x); ,例2-8：输入一个整数n，打印输出一个由n个字符星号*组成的等边三角形； 例如，当输入4时，输出如下所示的三角形： * *_* *_*_* *_*_*_*,思路：需2层循环，外循环改变行，循环n次； 内循环输出每行的字符。,本题自学,数据对象： int n （三角形的边长） int i （当前的行号） 操作步骤： S1. 读入三角形边长 S2. 以 i 为当前行号，进行 n 次循环 打印输出 n-i 个空格 重复下列操作 i 次 输出一个*号；如果不是第 i 次循环，则再输出一个_字符。 输出换行符,#include main( ) int n, i, j; printf( “Enter the side of the triangle:” ); scanf( “%d”, ,内循环的循环次数与行数有关 内循环要考虑输出不同的字符,语言小结（一）,变量说明 int double float char 算术运算（左结合） + - * / % 加 减 乘 除 求余 数据类型的约束：结果取精度高的类型 关系运算 = != = = 等于 不等 大于 小于 大于等于 小于等于 逻辑运算 & | ！ 逻辑与 逻辑或 逻辑非,语言小结（二）,控制语句 if 语句 switch语句 while 语句 for语句 do while 语句 循环控制跳转语句 break 语句 continue 语句 目的：更方便地进行算法描述 赋值 变量 = 表达式 包含命令(预处理） #include 标准输入输出函数 #include 标准数学函数,闰年的判定条件,闰年是根据地球绕太阳一周的时间计算的。地球绕太阳一周的时间是365天5小时48分46秒。为了使一年里的天数为整数，把365天定为