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第二章 顺序结构、选择结构、循环结 构的程序设计 程序设计的三种基本结构 顺序结构用来表示一个操作序列，它的执 行过程是按顺序执行各序列。 选择结构也称分支结构，根据给定条件， 选择执行某个分支操作。 循环结构根据条件重复执行某些操作。 相关基础知识 在使用C语言库函数时，要用预编译命令 “#include“将有关的“头文件“包括到用户到源文件中。 在头文件中包含了与用到的函数有关的信息。 例如使用标准输入输出库函数时，要用到“stdio.h“文件。文 件后缀“h“是head的缩写，#include命令都是放在程序的开头，因 此这类文件被称为“头文件“。在调用标准输入输出库函数时，文 件开头应有以下预编译命令： #include或 #include“stdio.h“ stdio.h是standard intput 括号内包括两部分： （1） “格式控制字符串“是用双引号括起来的字符串，也称“转 换控制字符串“，它包括两种信息： 格式说明，由“%“和格式字符组成，如%d,%f，%c等。它的 作用是将输出的数据转换为指定的格式输出。格式说明总是由 “%“字符开始的。 普通字符，即需要原样输出的字符。例如上面printf函数中双 引号内的逗号、空格、a=和b=。 （2）“输出表列“是需要输出的一些数据，可以是表达式。 常用的有以下几种格式字符： d格式符。用来输出十进制整数。有以下几种用法： %d，按整型数据的实际长度输出。 %md，m为指定的输出字段的宽度。如果数据的位数小于m, 则左端补以空格，若大于m，则按实际位数输出。 %ld，输出长整型数据。如： long a=135790; printf (“%ld“,a); 如果用%d输出，就会发生错误，因为整型数据的范围为 3276832767。对long型数据应当用%ld格式输出。对长整型 数据也可以指定字段宽度，如将上面printf函数中的“%ld“改为 “%8ld“,则输出为： 135790 一个int型数据可以用%d或%ld格式输出。 c格式符 用来输出一个字符。 f格式符 用来输出实数（包括单、双精度），以小数形 式输出。有以下几种用法： %f，不指定字段宽度，由系统自动指定，使整数部 分全部如数输出，并输出6位小数。应当注意，并非 全部数字都是有效数字。单精度实数的有效位数一般 为7位。 %m.nf指定输出的数据共占m列，其中有n位小数 。如果数值长度小于m，则左端补空格。 %-m.nf与%m.nf基本相同，只是使输出的数值向左 端靠，右端补空格。 main( ) float f=123.456; printf(“%fn%10fn%10.2fn%- 10.2fn“,f,f,f,f,f); 输出结果如下： 123456001凵凵123.456001凵凵凵凵凵凵 123.46凵凵123.46凵凵凵凵 二、scanf函数的一般格式 scanf(“格式控制字符串”，地址表列) “格式控制“的含义同printf函数；“地址表列“是由 若干个地址组成的表列，可以是变量的地址，或字符 串的首地址。 scanf(“%d“, （1）可以指定输入数据所占列数，系统自动按它截 取所需数据。 如： scanf(“%3d%3d“, 输入：123456 系统自动将123赋给a,456赋给b。 此方法也可用于字符型： scanf(“%3c“, 如果从键盘连续输入3个字符abc，由于ch只能容纳一个 字符，系统就把第一个字符a赋给ch。 （2）输入数据时不能规定精度， 例如， scanf(“%7.2f“, 是不合法的，不能企图用这样的scanf函数并输入以下数据而 使a的值为12345.67。 1234567 （3）scanf函数中的“格式控制“后面应当是变量地址 ，而不应是变量名。 （4）如果在“格式控制“字符串中除了格式说明以外还 有其它字符，则在输入数据时应输入与这些字符相同 的字符。 如scanf(“%d,%d“, 输入时应用如下形式：3，4 如果是：scanf(“%d凵凵%d“, 输入时两个数据间应空2个或更多的空格字符。如：10凵凵 34或10凵凵凵34 如果是：scanf(“%d：%d“, 输入应该用以下形式： 12：34 如果是：scanf(“a=%d,b=%d“, 输入应为以下形式： a=12,b=34 putchar函数（字符输出函数）的作用是向终端输 出一个字符。 例如： putchar(c); 它输出字符变量c的值。c可以是字符型变量或整型变量 。 getchar函数的作用是从终端（或系统隐含指定的 输入设备）输入一个字符。getchar函数没有参数 ，其一般形式为 getchar( ) 函数的值就是从输入设备得到的字符。 putchar和getchar可以用一行表示： putchar(getchar(); 如getchar( )的值为a，因此putchar函数输出a。 也可以用printf函数输出： printf(“%c“,getchar(); 如果在一个函数中（现为main函数）要调用 getchar函数，应该在该函数的前面（或本文件开 头）加上“包含命令“: #include 顺序结构的例题： 例4： 输入三角形的三边长，求三角形面积 为简单起见，设输入的三边长a、b、c能构成三角形。 从数学知识已知求三角形面积的公式为 area= ， 其中s=(a+b+c)/2 据此编写程序为： #include main() float a,b,c,s,area; scanf(“%f,%f,%f“, s=1.0/2*(a+b+c); area=sqrt(s*(s-a)*(s-b)*(s-c); /*sqrt()是求平方根的函数*/ printf(“a=%7.2f,b=%7.2f,c=%7.2f,s=%7.2fn“,a,b,c,s); printf(“area=%7.2fn“,area); 例5：从键盘输入一个大写字母，要求改用小 写字母输出 如何将一个大写字母转换成小写字母？我 们通过码的形式来进行转换。 includestdio.h main( ) char c1,c2; c1=getchar( ); printf(“%c,%dn“,c1,c1); c2=c1+32; printf(“%c,%dn“,c2,c2); 选择结构选择结构 选择结构选择结构 基础知识基础知识 关系运算符：、=、!=（双目运算符 ） 关系表达式：用关系运算符连接的式子 关系表达式的值只有两个：真为1，假为0 321 逻辑运算符：双目 ); 这种这种if if语句的执行过程见右图语句的执行过程见右图 单分支单分支if if语句语句 b.b. if if（表达式）语句（表达式）语句1 1 else else 语句语句2 2 例如：例如：if(xif(x y)printf(“%d“,xy)printf(“%d“,x); ); else else printf(“%d“,yprintf(“%d“,y); ); 执行过程见图。执行过程见图。 双分支双分支if if语句语句 例例6 6 输入两个实数，按代数值由小到大的次序输出输入两个实数，按代数值由小到大的次序输出 这两个数。这两个数。 main( )main( ) float float a,b,ta,b,t; ; scanf(“%f,%f“, ); if(aif(ab)b) t=a;a=b;b=t; t=a;a=b;b=t; printf(“%5.2f,%5.2f“,a,b); printf(“%5.2f,%5.2f“,a,b); 运行情况如下：运行情况如下： 3.63.6，-3.2-3.2 -3.20-3.20，3.603.60 例例7 7 输入输入3 3个数个数a a、b b、c c，要求按由小到大的顺序输出，要求按由小到大的顺序输出 。 main( )main( ) float float a,b,c,ta,b,c,t; ; scanf(“%f,%f,%f“, ); if(aif(ab)b) t=t=a;aa;a= =b;bb;b=t; =t; 运行情况如下：运行情况如下： if(aif(ac) 3c) 3，7 7，1 1 t= t=a;aa;a= =c;cc;c=t; 1.00=t; 1.00，3.003.00，7.007.00 if(bif(bc)c) t= t=b;bb;b= =c;cc;c=t;=t; printf(“%5.2f,%5.2f,%5.2f“,a,b,c);printf(“%5.2f,%5.2f,%5.2f“,a,b,c); c. ifc. if语句的嵌套语句的嵌套 在在if if语句中又包含一个或多个语句中又包含一个或多个if if语句称为语句称为if if语句的嵌套。一般形语句的嵌套。一般形 式如下：式如下： if ( )if ( ) if ( ) if ( ) 语句语句1 1 内嵌内嵌if if else else 语句语句2 2 else else if ( ) if ( ) 语句语句3 3 内嵌内嵌if if else else 语句语句4 4 应当注意应当注意if if与与elseelse的配对关系。的配对关系。elseelse总是与它上面的最近的总是与它上面的最近的if if配配 对。对。 如果如果if if与与elseelse的数目不一样，为实现程序设计者的要求，可以的数目不一样，为实现程序设计者的要求，可以 加花括号来确定配对关系加花括号来确定配对关系。例如：。例如： if ( )if ( ) if ( ) if ( ) 语句语句1 1 （内嵌（内嵌if if） else else 语句语句2 2 这时这时 限定了内嵌限定了内嵌if if语句的范围，因此语句的范围，因此elseelse与第一个与第一个if if配对。配对。 例例8 8 有一函数：有一函数： -1 (x0) 1 (x0) 编一程序，输入一个编一程序，输入一个x x的值，输出的值，输出y y值值 此题有多种解法，在此列出其中两种：此题有多种解法，在此列出其中两种： 程序程序1 1： main( )main( ) intint x,yx,y; ; scanf(“%d“, ); if(xif(x=0) =0) if(xif(x0) y=1;0) y=1; else y=0;else y=0; else y=-1; else y=-1; printf(“xprintf(“x=%=%d,yd,y=%=%dn“,x,ydn“,x,y); ); 2 2、条件运算符、条件运算符 若若if if语句中，在表达式为语句中，在表达式为“ “真真“ “和和“ “假假“ “时，且都只执行时，且都只执行 一个赋值语句给同一个变量赋值时，可以用简单的条一个赋值语句给同一个变量赋值时，可以用简单的条 件运算符来处理。例如，若有以下件运算符来处理。例如，若有以下if if语句：语句： if (ab) max=a;if (ab) max=a; else max=b; else max=b; 可以用下面的条件运算符来处理：可以用下面的条件运算符来处理： max=(ab)? a : b ;max=(ab)? a : b ; 其中其中“max=(ab)? a : b“max=(ab)? a : b“是一个是一个“ “条件表达式条件表达式“ “。它。它 是这样执行的：如果（是这样执行的：如果（abab）条件为真，则条件表达）条件为真，则条件表达 式取值式取值a a，否则取值，否则取值b b。 条件运算符要求有条件运算符要求有3 3个操作对象，称三目（元）运个操作对象，称三目（元）运 算符，它是算符，它是C C语言中唯一的一个三目运算符语言中唯一的一个三目运算符。条件表。条件表 达式的一般形式为达式的一般形式为 表达式表达式1 1？表达式？表达式2 2 ：表达式：表达式3 3 说明：说明： （1 1）条件运算符的执行顺序：先求表达式）条件运算符的执行顺序：先求表达式1 1，若为，若为 非非0 0（真）则求解表达式（真）则求解表达式2 2，此时表达式，此时表达式2 2的值就作的值就作 为整个条件表达式的值。若表达式为整个条件表达式的值。若表达式1 1的值为的值为0 0（假）（假） ，则求解表达式，则求解表达式3 3，表达式，表达式3 3的值就是整个条件的值就是整个条件 表表 达式的值。达式的值。 （2 2）条件运算符优先于赋值运算符。低于关系运）条件运算符优先于赋值运算符。低于关系运 算符和算术运算符。算符和算术运算符。 （3 3）条件运算符的结合方向为）条件运算符的结合方向为“ “自右至左自右至左“ “。如果。如果 有以下条件表达式：有以下条件表达式： ab ? a : cd ? c : dab ? a : cd ? c : d 相当于相当于 ab ? a : (cd ? c : d)ab ? a : (cd ? c : d) 如果如果a=1,b=2,c=3,d=4,a=1,b=2,c=3,d=4,则条件表达式的值等于则条件表达式的值等于4 4 例9 输入一个字符，判断它是否为大写字母，若 是则变成小写字母，若不是则不作处理。最后输 出这个字符。 main() char ch; scanf(“%c“, if(ch=A=3000) c=12; else c=s/250; else c=s/250; switch(cswitch(c) ) case 0: d=0; break; case 0: d=0; break; case 1: d=2; break; case 1: d=2; break; case 2: case 2: case 3: d=5; break; case 3: d=5; break; case 4: case 4: case 5: case 5: case 6: case 6: case 7: d=8; break; case 7: d=8; break; case 8: case 8: case 9: case 9: case 10: case 10: case 11: d=10; break; case 11: d=10; break; case 12: d=15; break; case 12: d=15; break; f=p*w*s*(1-d/100.0); f=p*w*s*(1-d/100.0); printf(“freightprintf(“freight=%15.4f“,f)=%15.4f“,f) ; ; 循环结构循环结构 一、一、whilewhile语句语句 whilewhile语句用来实现语句用来实现“ “当型当型“ “循环结构。其一般形式循环结构。其一般形式 如下：如下： while (while (表达式表达式) ) 语句语句 当表达式为非当表达式为非0 0值时，执行值时，执行whilewhile语句中的内嵌语语句中的内嵌语 句。其流程下图。其特点是：句。其流程下图。其特点是：先判断表达式，后执先判断表达式，后执 行语句行语句。 例11 求 main ( )main ( ) intint i,sumi,sum=0;=0; i=1; i=1; while (i100) break;100) break; printf(“%f“,areaprintf(“%f“,area); ); 计算计算r=1r=1到到r=10r=10时的圆面积，直到面积时的圆面积，直到面积areaarea大于大于 100100为止。从上面的为止。从上面的fo