《程序的控制结构》PPT课件.ppt

第4章 程序的控制结构 1 *2 第四章算法 生成指定范围围的随机数 P95 P106 累加求和 P102 /2：P112 求阶阶乘 P107 素数 P127 分离一个数的每一位数字求反转转数判断一个数是否是 回文数 求一个数的因子 判断一个数是否是完数 求一元二次方程的根 124 用二分法求一元二次方程的根 P149 水仙花数 双重循环环 P117P121 最大公约约数 *3 内容提要 基本控制结构（顺序结构、选择结构、循环结构） 基本控制语句 常用算法，如累加、累乘、统计、递推、迭代、穷 举等 结构化程序设计的基本思想 *4 B B A A NS图 传统流程图 顺序结构 B B A A *5 AB N N Y Y 条条 件件P P B B N A A Y 条条 件件P P 分支结构（选择结构） NS图 传统流程图 *6 A A 条条 件件P P A A 当 型 循 环 直 到 型 循 环 真真 假 假假 条条 件件P P 假假 真真 循环结构 A A 当P成立 A A 直到P为假 *7 流程图 6！算法可以用流程图表示如下： 开始 x = 1 y = 1 x*y= y x + 1= x x 6 N N 结束 传统流程图传统流程图 打印 y 1 =x 1 =y x * y =y x + 1 =x 直到 x6 打印 y NSNS图图 *8 思考 1、y=2x+5 x5 2、 3、 *9 程序员练书法 某程序员对书法十分感兴趣，退休后决定在这 方面有所建树。 于是花重金购买了上等的文房四宝。 一日，饭后突生雅兴，一番磨墨拟纸，并点上 了上好的檀香， 颇有王羲之风范，又具颜真卿气势，定神片刻 ，泼墨挥毫，郑重地写下一行字：hello world. *10 分支结构 P85 if语句（多种形式） 没有else子句的if语句 含else子句的if语句 if语句的嵌套 switch语句 break语句 *11 if语句 1、没有else子句的if语句 if (表达式) 语句1; 语句3 执行过程：首先计算紧跟在if后面一对圆括号内的表达式的 值。如果表达式的值为非0（“真”），则执行语句1；然后 执行语句3.如果表达式值为0（“假”），直接执行语句3 语句语句1 1; ; if if 是是 C C 语言的关键字，表达式两侧的圆括号语言的关键字，表达式两侧的圆括号 不可少，语句不可少，语句1 1 称为称为 if if 子句。子句。 *12 If语句 2、含有else子句的if语句 if (表达式) 语句1; else 语句2; 语句3 首先计算紧跟在if后面一对圆括号内的表达 式的值。 如果表达式值非0，执行语句1，然后语句 表达式值为0时，执行语句2，然后语句3 语句语句1 1; ; 语句语句2 2; ; *13 条件表达式 含义： 如果表达式1的值非 0（为真），则该条件 表达式的结果就是表达 式2的值 否则，是表达式3的 值 表达式3 N 表达式2 Y 表达式1 表达式表达式1 ? 1 ? 表达式表达式2 : 2 : 表达式表达式3 3 *14 例4.4 ：年龄判断 #include main() int yourAge, hisAge; printf(“Please enter your age:“); scanf(“%d“, /*输入你的年龄yourAge*/ printf(“Please enter your friends age:“); scanf(“%d“, /*输入你朋友的年龄hisAge*/ if (yourAge = hisAge) printf(“You are older! Your age is = %dn“, yourAge); else printf(“Your friend is older!His age is=%dn“,hisAge); *15 例4.4 ：年龄判断 #include main() int yourAge, hisAge, max; printf(“Please enter your age:“); scanf(“%d“, /*输入你的年龄yourAge*/ printf(“Please enter your friends age:“); scanf(“%d“, /*输入你朋友的年龄hisAge*/ max = (yourAge = hisAge) ? yourAge : hisAge; printf(“The older age is = %dn“, max); *16 else-if if的一种扩展形式相当于else分支嵌套 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 语句4; 语句5; 表达式1 语句1 语句2 语句3 语句4 表达式2 表达式3 图4-9 多分支选择结构 语句语句1;1; 语句语句2;2; 语句语句3;3; 语句语句4;4; *17 if语句的嵌套 内嵌的if语句既可以嵌套在if子句中，也可以嵌套在else子句中。 1 在 if 子句中嵌套具有 else 子句的 if 语句. 语句形式如下： if （表达式 1 ) if （表达式 2 ） 语句 1 else 语句 2 e1se 语句 3 2 在 if 子句中嵌套不含 else 子句的 if 语句.语句形式如下： if （表达式 1 ) if 表达式 2 ）语句 1 else 语句 2 if-else嵌套使用时，注意else和谁配对的问题 当表达式 1 的值为非0时，执行内嵌的 if-else 语句； 当表达式 1 的值为 0 时，执行语句 3 。 在if子句中的一对花括号花括号不可缺少。因 为c语言的语法规定：else子句总是与前 面最近的不带else的if相结合，与书写格 式无关。 *18 例4.5 ：体型判断 按“体指数”对肥胖程度进行划分： 体指数t = w / h2 （体重w单位为公斤，身高h单位为米） 当t main() float h, w, t; printf(“Please enter h,w:“); scanf(“%f, %f“, t = w / (h * h); if (t = 18 当当t main() float h, w, t; printf(“Please enter h,w:“); scanf(“%f, %f“, t = w / (h * h); if (t main() float h, w, t; printf(“Please enter h,w:“); scanf(“%f, %f“, t = w / (h * h); if (t 产生0,b-1 之间的随机数的表达式: 产生a,a+b-1 之间的随机数： rand()%brand()%b rand()%brand()%b + a + a srand(seedsrand(seed) )函数：函数：为函数rand()设置随机数种子来实现 对函数rand所产生的伪随机数的 “随机化” 函数time()time()返回以秒计算的当前时间值，该值被转换为无符号整数 并用作随机数发生器的种子 #include *32 根据输入的百分制成绩 score ，转换成相应的五分制成 绩 grade 并打印输出。转换标准为： switch语句 *33 思考题 语句 if (0 = data2)的必要性 1998年11月科学美国人杂志，描述了美国导弹 巡洋舰约克敦号上的一起事故，除零错导致军舰推进系 统的关闭 如果要求程序能进行浮点数的算术运算，语句 if (0 = data2)还能用于比较实型变量data2和常 数0的大小吗？ if (fabs(data2) main() int i, n; for (i=1; i main() int i, n; for (i=1; i ,可设x=k*j,即若x被大 于 的数整除，必有一个不超过 的j也能 整除x，因而上界取到 即可。 *51 例4.19： 输入一个 整数，判 断它是否 是素数 gotogoto 语句语句 *52 例 4.19 ：方 法1 #include main() int m, i, k; printf(“Please enter a number:“); scanf(“%d“, k = sqrt(m); for (i=2; i main() int m, i, k; printf(“Please enter a number:“); scanf(“%d“, k = sqrt(m); for (i=2; i main() int m, i, k; printf(“Please enter a number:“); scanf(“%d“, k = sqrt(m); for (i=2; i k) printf(“Yes!n“); else printf(“No!n“); printf(“Program is over!n“); Please enter a number: 6 Program is over! No! 例 4.19 ：方 法2 *56 例 4.19 ：方 法3 设置标志变量设置标志变量 是最好的方法是最好的方法 *57 #include main() int m, i, k, flag = 1; /*标志变量flag初值置为1*/ printf(“Please enter a number:“); scanf(“%d“, k = sqrt(m); for (i=2; i #include main() int n; double term, sum = 0; /*累加求和变量赋初值*/ for (n=1; n main() int n; double term = 1, sum = 1; /*累乘求积累加求和变量赋初值*/ for (n=2; n RAND_MAX在stdlib.h中定义，不大于双字节整 数的最大值32767 产生0,b-1 之间的随机数 magic = rand()%b; 产生a,a+b-1 之间的随机数 magic = rand()%b + a; *67 例 4.6 #include #include main() int magic; /*计算机“想“的数*/ int guess; /*人猜的数*/ magic = rand()%100 + 1; /*“想”一个1，100之间的数magic*/ printf(“Please guess a magic number:“); scanf(“%d“, if (guess magic) printf(“Wrong! Too high!n“); else if (guess #include main() int magic; int guess; int counter; /*记录人猜次数的计数器变量*/ magic = rand() % 100 + 1; counter = 0; /*计数器变量count初始化为0*/ do printf(“Please guess a magic number:“); scanf(“%d“, counter +; /*计数器变量count加1*/ if (guess magic) printf(“Wrong! Too high!n“); else if (guess 通过键入随机数种子，产生1,100之间的随机数 scanf(“%u“, srand(seed); magic = rand() % 100 + 1; *70 #include #include main() int magic; int guess; int counter; unsigned int seed; printf(“Please enter seed:“); scanf(“%u“, srand(seed); magic = rand() % 100 + 1; counter = 0; do printf(“Please guess a magic number:“); scanf(“%d“, counter +; if (guess magic) printf(“Wrong! Too high!n“); else if (guess srand(time(NULL); magic = rand() % 100 + 1; *72 #include #include #include main() int magic; int guess; int counter; /srand(time(NULL); magic = rand() % 100 + 1; counter = 0; do printf(“Please guess a magic number:“); scanf(“%d“, counter +; if (guess magic) printf(“Wrong! Too high!n“); else if (guess #include main() int magic; int guess; int counter; magic = rand() % 100 + 1; counter = 0; do printf(“Please guess a magic number:“); scanf(“%d“, counter +; if (guess magic) printf(“Wrong! Too high!n“); else if (guess #include main() int magic; int guess; int counter; magic = rand() % 100 + 1; printf(“magic=%dn“, magic); counter = 0; do printf(“Please guess a magic number:“); scanf(“%d“, counter +; if (guess magic) printf(“Wrong! Too low!n“); else if (guess #include #include main() int magic; int guess; int counter; srand(time(NULL); magic = rand() % 100 + 1; counter = 0; do printf(“Please guess a magic number:“); scanf(“%d“, counter +; if (guess magic) printf(“Wrong! Too high!n“); else if (guess #include #include main() int magic; int guess; int counter; srand(time(NULL); magic = rand() % 100 + 1; counter = 0; do printf(“Please guess a magic number:“); scanf(“%d“, counter +; if (guess magic) printf(“Wrong! Too high!n“); else if (guess magic) printf(“Wrong!Too high!n“); else if (guess main() int m, n; for (m=1; m main() int m, n; for (m=1; m main() int x,y,z; printf(“Man t Women t Childernn“); for (x=0; x main() int x,y,z; printf(“Man t Women t Childernn“); for (x=0; x *94 这一章我们学习了 算法的描述方法 流程图 与基本控制结构相应的结构化的控制语句 if-else switch for while do-while break continue 常用算法，如累加、累乘、统计、递推、迭代、穷举 等 *95 这一章我们学习了 常用算法 求阶乘: 数据类型的定义, long或double 求累加和: long 统计: 统计正数、平均分以上、n个成绩中10090、8980、 7970、6960、60的人数；输入字符串中字母d的个数 设置一个计数变量k：初始化为1，每遇到一次将其加1： k+; *96 这一章我们学习了 累加和 存放累加和的变量： 初始化为0或第一项，再循环加每一项； 循环控制： 前n项之和已知循环次数，可设置一个循环 变量如i来控制； 加到某一项或累加和满足一定条件。例： 1+2+.+n 与 1+3+5+7+.和 2+4+6+8+.及 12+32+52+72+ 输入n或累加和大于2000的最小的n *97 这一章我们学习了 累加的项较复杂时，得专门求，例： 前后项之间无关 1m+3m +5m +7m +. /4=1-1/3+1/5-1/7+.直到最后一项的绝对值小于10-6为 止 前后项之间有关 1!+2!+.+n! x0+x1 +x2+x3+. 1+1+2+3+5+8+13+21+. 2/1+3/2+5/3+8/5+13/8+21/13+. a+aa+aaa+aaaa+aaaaa+a是一个数字，例a=2， 2+22+222+2222+ *98 练习 P143152习题4.2,4.3,4.4 *99 OVER *100 C程序结构 C程序 源程序文件1源程序文件2源程序文件3 编译预处理命令全局变量声明函数1函数n 函数首部函数体 局部变量声明执行语句 *101 什么是结构化程序设计？ 目前，还没有一个严格的定义 1974年，D.Gries教授将已有的对结构化程序设计的不 同解释归纳为13种。 一个比较流行的定义是： 结构化程序设计是一种进行程序设计的原则和方法， 它避免使用goto语句，采用“自顶向下、逐步求精”方法进 行程序设计，按照这种原则和方法设计出的程序的特点为 ： 结构清晰 容易阅读 容易修改 容易验证 *102 什么是结构化程序设计？ Structured Programming，简称SP 1965年，最早由E.W.Dijkstra在一次国际会议上提出 1966年，C.Bohm和G.Jacopini首先证明了： 只用顺序、选择、循环三种基本的控制结构就能实现任 何单入口、单出口的程序 给结构化程序设计奠定了基础 1971年，IBM公司的Mills提出： 程序应该只有一个入口和一个出口 进一步补充了结构化程序的规则 *103 结构化程序设计的核心思想 采用顺序、选择和循环三种基本结构作为程序设计 的基本单元 只有一个入口； 只有一个出口； 无死语句，即不存在永远都执行不到的语句； 无死循环，即不存在永远都执行不完的循环。 采用“自顶向下、逐步求精”和模块化的方法进行结 构化程序设计 *104 什么是结构化程序设计？ 结构化程序设计语言 按照结构化程序设计的要求设计出的语言 结构化程序 利用结构化程序设计语言或按照结构化程序设计思想 编制出的程序 *105 如何设计结构化的程序？ Top-down, Stepwise refinement 自顶向下、逐步求精 1971年，wirth提出的结构化程序设计方法 先全局后局部 先整体后细节 先抽象后具体 *106 自顶向下、逐步求精的 结构化程序设计方法 B B A A A2A2 A1A1 B2B2 B1B1 A12A12 A11A11 A22A22 A21A21 B12B12 B11B11 B22B22 B21B21 *107 算法的概念 数据结构 + 算法 = 程序 只对面向过程的语言(C)成立 面向对象程序 = 对象 + 消息 算法： 为解决一个具体问题而采取的确定的有 限的操作步骤，仅指计算机能执行的算法 *108 算法的特性 有穷性 在合