C语言程序设计第4章.ppt

第四章 控制结构 2 本章要点 n关系运算符和逻辑运算符 nif语句和switch语句 nwhile语句、do while语句和for语句 nbreak语句和continue语句 3 本章学习目标 n了解结构化程序设计的基本思想 n掌握C语言的基本控制结构和基本控制语句的 使用方法 n熟练掌握使用基本控制语句进行结构化程序设 计的方法 n掌握break语句和continue语句的使用方法 n掌握一些常用的算法 4 4.1 关系运算符和关系表达式 n4.1.1 关系运算符 n用于判断两个数据之间的某个关系是否成立。 nC语言提供了六种关系运算符： 大于 = 大于等于 = 等于 != 不等于 n关系运算的结果是逻辑值：成立（真）或不成 立（假）。 53 运算结果为真，35 运算结果为假 5 使用关系运算符需要注意 n（1）注意书写格式 n“=“判断两个数据是否相等，一定要和赋值 运算符“=“区分开。 n（2）关系运算符均是二元运算符，一个关系 运算符的两个操作数类型要相同，如果类型不 一致，系统将自动进行类型转换。 A=65 运算结果为真 0=0 运算结果为假 6 n（3）注意运算符优先级和结合性 n“，“=“,“b+ca(b+c) a=bca=(bc) a=bca=(bc) 算术运算符 高 关系运算符 赋值运算符 低 7 4.1.2 关系表达式 n利用关系运算符将表达式连接起来的式子。 n关系运算的结果为逻辑值，由于C语言中没有 逻辑类型，因此当运算结果为真时，用整数1 表示，当运算结果为假时，用整数0表示。 n关系表达式的值也是一个逻辑值，即1或0。 8 假设变量已如下定义： int a=3,b=2,c=1,d=5,f; ab 表达式值为1 ab=c 等价于(ab)=c，表达式的值为1 b+cb 等价于d=(ab)，d的值为1 f=abcd 等价于f=(ab)c)d)，f的值为0 注意：这里任意改变a、b、c的值，会影响整个表 达式的值吗？为什么？ 4.1.2 关系表达式 9 4.2 逻辑运算符和逻辑表达式 n4.2.1 逻辑运算符 n逻辑与运算 b=5; !a 表达式值为0 a k=(m=a+b) printf(“Please input the value of x:“); scanf(“%d“, if(x0) y=1; printf(“ the value of y is %d n“, y); 20 4.3.1 if语句 n注意，小括号后面是单独一条语句，而不是多 条语句。如果当表达式为真时，需要执行多条 语句应该使用复合语句。 n复合语句的格式为： 若干条语句 如：i+; sum+=i; n其中的每条语句均以分号结束，而复合语句本 身没有分号。 21 4.3.2 else子句 if（表达式） 语句1 else 语句2 n如果括号内的表达式为真，则执行括号后面的 语句1。如果表达式值为假，则执行else后面的 语句2；语句1和语句2只能有一个被执行。 表达式 语句1 假真 语句2 22 4.3.2 else子句 n【例4-2】输入两个整数，将较大者输出。 /*程序4-2*/ #include void main () int a, b, max; printf(“Please input the data a and b:“); scanf(“%d, %d“, if(a=b) max=a; else max=b; printf(“The max is %dn“, max); 23 4.3.3 if语句嵌套 n如果需要根据多个不同的条件，分别去执行不 同操作，就要用嵌套的if语句来实现。 n在if语句内部和else子句内部可以包含任何类型 的语句，通过在if语句和else子句内部嵌套其它 if语句可以形成if语句的嵌套。 24 两级if语句嵌套的一般格式 n执行过程 n如果表达式1成立，并且表达式 2成立，则执行语句1，然后执 行语句5； n如果表达式1成立，并且表达式 2不成立，则执行语句2，然后 执行语句5； n如果表达式1不成立，并且表达 式3成立，则执行语句3 ，然后 执行语句5； n如果表达式1不成立，并且表达 式3不成立，则执行语句4 ，然 后执行语句5； if(表达式1) if(表达式2) 语句1; else 语句2; else if(表达式3) 语句3; else 语句4; 语句5； 25 4.3.3 if语句嵌套 n【例4-3】编写程序，要求从键盘输入一个字符 ，判断其类型，将字符分为四种类型：小写字 母、大写字母、数字或者其他字符。 /*程序4-3*/ #include void main() char ch; printf(“Please input a letter:“); scanf(“%c“, if(ch=A printf(“Please input a number:“); scanf(“%d“, gw=num%10; /*把个位取出赋值给变量gw*/ sw=num/10%10; /*把十位取出赋值给变量sw*/ bw=num/100%10; /*把百位取出赋值给变量bw*/ qw=num/1000; /*把千位取出赋值给变量qw*/ if(qw!=0) printf(“四位数n“); else if(bw!=0) printf(“三位数n“); else if(sw!=0) printf(“二位数n“); else printf(“一位数n“); 27 n在程序4-3和程序4-4中，我们都是在else子句内 部嵌套if语句，这种嵌套形式通常称为级联式if 语句。许多程序员在书写级联式if语句时，通 常不采用缩进的格式，例如程序4-4可以修改为 下面的程序。 /*程序4-5*/ #include void main() int num,gw,sw,bw,qw; printf(“Please input a number:“); scanf(“%d“, gw=num%10; /*把个位取出赋值给变量gw*/ sw=num/10%10; /*把十位取出赋值给变量sw*/ bw=num/100%10; /*把百位取出赋值给变量bw*/ qw=num/1000; /*把千位取出赋值给变量qw*/ if(qw!=0) printf(“四位数n“); else if(bw!=0) printf(“三位数n“); else if(sw!=0) printf(“二位数n“); else printf(“一位数n“); 28 4.3.4使用if语句应注意的问题 n（1）在(表达式)后面或else关键字后面加分号 通常会导致出现语义错误。 n单独使用一个分号表示一个空语句 void main() int x; x=1; if(x=1) ; /*这里多加了个分号*/ printf(“x等于1n“); else printf(“x不等于1n“); 当尝试对该程序进行编译时，C语言编译器会报告 “illegal else without matching if“的语法错误。 29 4.3.4使用if语句应注意的问题 void main() int x; x=1; if(x=1) printf(“x等于1n“); else ; /*这里多加了个分号*/ printf(“x不等于1n“); 该程序运行后的输出结果为： x等于1 x不等于1 不是我们所期望得到的输出结果 30 4.3.4使用if语句应注意的问题 n（2）如果if语句内部或else子句内部需要放置 多条语句，必须将这多条语句构成一个复合语 句，这样才能符合if语句的语法格式。 n【例4-5】输入三个整数，将其降序排序后 输出。 /*程序4-6*/ #include void main() int a,b,c,t; printf(“input the data:“); scanf(“%d,%d,%d“, if (ab) max=a; else max=b; max=(ab)?a:b; if(ab) printf(“%d“,a); else printf(“%d“,b); printf(“%d“,(ab)?a:b); 35 4.3.5 条件运算符和条件表达式 n条件表达式的求值过程 n首先计算表达式1的值。 n如果表达式的值为真，则计算表达式的 值，并将该值作为整个条件表达式的值；表 达式3不计算。 n如果表达式的值为假，则计算表达式的 值，并将该值作为整个条件表达式的值；表 达式2不计算。 36 4.3.5 条件运算符和条件表达式 n条件运算符的优先级高于赋值运算符和逗号运 算符，低于所有其它运算符。其结合方向为自 右向左。 x0?1:x0?1:(xb?(m=cb): (n=bd) k=ac?(m=cb): (n=bd) k=ab?d: bc?(m=cb): (n=bd) k=ab?d: bb): (n=bd) k=0 m=5 n=0 k=4 m=5 n=6 k=0 m=5 n=0 k=1 m=1 n=6 例 输入一个字符。判别它是否大写字母，如果 是，将其转换为小写，否则不转换。然后输出 最后得到的字符。 #include void main() char ch; scanf(“%c“, ch = (ch = A printf(“please input a digit “); scanf(“%d“, switch (day) case 1: printf(“Mondayn“);break; case 2: printf(“Tuesdayn“); break; case 3: printf(“Wednesdayn“); break; case 4: printf(“Thursdayn“); break; case 5: printf(“Fridayn“); break; case 6: printf(“Saturdayn“); break; case 7: printf(“Sundayn“); break; default: printf(“data errorn“); 43 4.3.6 break语句 n在switch语句中，每个分支标号后的一组语句 中的最后一条语句通常是break语句。 n从程序4-7可以看出，break语句的作用是使程 序跳出switch语句，继续执行switch语句后面 的其它语句。 n如果程序4-7中去掉了break语句，我们将得到 不合理的执行结果。 /*程序4-7*/ #include void main() int day; printf(“please input a digit “); scanf(“%d“, switch (day) case 1: printf(“Mondayn“); case 2: printf(“Tuesdayn“); case 3: printf(“Wednesdayn“); case 4: printf(“Thursdayn“); case 5: printf(“Fridayn“); case 6: printf(“Saturdayn“); case 7: printf(“Sundayn“); default: printf(“data errorn“); 假设输入3，程序 会输出： Wednesday Thursday Friday Saturday Sunday data error 44 4.3.6 switch语句 n产生这种的结果的原因在于switch语句是一种“ 基于比较的转移“。当控制表达式的值与某个 常量表达式的值相等时，程序便转移到相应的 分支标号处，开始执行分支标号后的语句（这 里，分支标号仅起到标识目标语句位置的作用 ，不能实现对多个处理分支的分割）。当执行 完一个处理分支内的语句后，如果没有break 语句，程序将直接进入下一个处理分支，然后 继续执行下一个分支内的语句。 45 4.3.6 switch语句 n有时我们可以利用这个特点，使得多个处理分 支可以共享一组语句。 n【例4-7】输入1至7中的一个数值，然后打印出 该数值对应工作日或休息日。 /*程序4-8*/ #include void main() int day; printf(“please input a digit “); scanf(“%d“, switch (day) case 1: case 2: case 3: case 4: case 5: printf(“Workdayn“); break; case 6: case 7: printf(“Holidayn“); break; default: printf(“data errorn“); n【例4-8】 输入学生的百分制成绩，输出该学 生的成绩等级，大于等于90分为“A“ ；80分至 89分为“B“；70分至79分为“C“；60分至69分 为“D“；60分以下为“E“。 n第一种解决方法，用if语句实现。 n第二种解决方法，使用switch语句实现。 n需要改进 ？ 46 4.3.7 应用实例 /*程序4-9*/ #include void main() int score; printf(“input the score:“); scanf(“%d“, if(score=90) printf(“A“); else if(score=80) printf(“B“); else if(score=70) printf(“C“); else if(score=60) printf(“D“); else printf(“E“); /*程序4-10*/ #include void main() int score; int d; printf(“input the score:“); scanf(“%d“, d=score/10; switch(d) case 10: case 9: printf(“A“);break; case 8: printf(“B“);break; case 7: printf(“C“);break; case 6: printf(“D“);break; default: printf(“E“);break; 若有定义: float w; int a, b;并且w,a,b已经被正确赋值， 则下面哪个switch语句是合法的： A.switch(w) case 1.0: printf(“*n“); case 2.0: printf(“*n“); B. switch(a) case 1 printf(“*n“); case 2 printf(“*n“); C. switch(b) case 1: printf(“*n“); default: printf(“#n“); case 1+2: printf(“*n“); case 2: printf(“#n“); D. switch(a+b) case 1: printf(“*n“); case 2: printf(“*n“); default: printf(“#n“); 错：少冒号 错：常量表达式为1或2 对 对 4.3.7 应用实例 #include “stdio.h“ main() int x=1,y=0,a=0,b=0; switch(x) case 1: switch(y) case 0:a+;break; case 1:b+; break; case 2: a+;b+;break; printf(“a=%d, b=%dn“,a, b); 写出下列程序的执行结果： break; 执行结果： a=2, b=1 执行结果： a=1, b=0 4.3.7 应用实例 49 4.4 循环结构 n循环结构是结构化程序设计中的三种基本结构 之一，也是程序设计的基础。 n循环结构的特点是， 在给定条件成立时，反复 执行一组语句，直到条件不成立为止。 n给定的条件称为循环条件，反复执行的一组语 句称为循环体。 n C语言提供了三种循环语句：while语句、do while语句和for语句。 n语法格式： while (表达式) 语句 n其中小括号中的表达式用于描述循环条件， 小括号后面的语句为循环体。 n表达式两边的小括号是必需的。 n当循环体内需要包含一条以上的语句时，应 用大括号括起来，构成复合语句。 50 4.4.1 while语句 51 nwhile语句执行过程 （1）计算表达式的值，如果其 值不为0（即为真值），转向 （2）；否则转向（3）。 （2）执行循环体后转向（1） 。 （3）循环过程停止，程序转移 到while语句后面的语句。 4.4.1 while语句 表达式 循环体 假(0) 真(非0) 循环体中应有使循环趋向于结束的语句。 52 n【例4-9】求整数1100的累加和 /*程序4-11*/ #include void main() int i,sum=0; i=1; while(i void main() char c; int letter=0,space=0,digit=0,other=0; printf(“Input a string:n“); while(c=getchar()!=n) if(c=a /*定义并初始化变量*/ do sum += i; /*累加*/ i+; while(i void main() int m, a ; int n=0 ; printf (“请输入一个正整数:“); scanf (“%d“ , a=m; do a=a/10; n+ ; while(a0) ; printf (“%d是%d位数n“ , m, n); 4.4.2 do while语句 57 n我们将程序4-14中的do while语句直接改为 while语句，看一下会产生什么结果。 4.4.2 do while语句 #include void main() int m, a ; int n=0 ; printf (“请输入一个正整数:“); scanf (“%d“ , a=m; while(a0) a=a/10; n+ ; printf (“%d是%d位数n“ , m, n); 输入整数0，程序 输出： 0是0位数 n产生这种结果的原因在于，while语句先判断循 环条件，当a=0时，循环条件不成立，循环体 一次也不执行。为了避免这个问题，需要对特 殊情况做一下处理。 /*程序4-15*/ #include void main() int m,a; int n=0 ; printf (“请输入一个正整数:“); scanf(“%d“ , if(m=0) /*此处对m=0的特殊情况做了单独处理*/ n=1; else a=m; while(a0) a=a/10; n+ ; printf (“%d是%d位数n“ , m, n); 58 4.4.2 do while语句 n执行过程： （1）计算表达式1的值。 （2）计算表达式2的值，如果值 为真，则转向（3）；否则终止循 环，转移到for语句后面的语句。 （3）执行循环体，然后计算表达 式3的值，然后转向（2）。 59 表达式2 循环体 假(0) 真(非0) 表达式1 表达式3 4.4.3 for语句 n语法格式： for(表达式1; 表达式2; 表达式3) 语句 n表达式1和2后面的分号是必需的， 表达式3后面没有分号。 n下面是一个for语句的例子： for(i=1;i void main() int i,sum=0; for(i=1;i void main() long t1, t2, t3; int i; t1=t2=1; printf(“%10ld%10ld“, t1,t2); for(i=3; i100) break; 例、sum=0; for(i=1; ;i+) sum+=i; 或：sum=0; i=1; for( ; ; ) sum+=i; 此为死循环。 68 n通过在for语句的表达式1或表达式3中使用逗号 表达式，可以同时对多个变量进行初始化或同 时使多个变量自增/自减。 /*程序4-18*/ #include void main() int i,sum; for(sum=0,i=1;i void main() int m,i; printf(“Input m:“); scanf(“%d“, for(i=2;i void main() int i,j; for(i=0;i void main() int i, j; for(i=1; i void main() int i, j, n=0; for(i=1; i0) n+; printf(“合理的兑换方法有%d种n“, n); 4.4.7 应用实例 74 4.4.7 应用实例