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第三章 基本控制结构,if语句 switch语句 while语句 do-while语句 for语句 循环不变式,3.1 程序的基本控制结构 3.1.1 c+语言的简单语句,单语句：以分号“;”结束 int a; 变量定义语句 a=3*2; 表达式语句 function(“example”); 函数调用语句 空语句：只有一个分号“;” 复合语句(块语句) 用花括号 括起来的若干条语句（可以是单语句、空语句、其他块语句） 块语句在语法上等价于一个单语句，所以在单语句可用的地方我们也可以使用块语句。 块语句中每一个语句都以分号“;”结束，块语句本身则以右花括号“”结束,if（ab） int t=a； a=b； b=t； ,3.1.1 c+语言的简单语句,3.1.2单入口单出口控制结构,实现单入口单出口程序只需三种基本的控制结构 顺序结构 选择结构 当条件p(条件表达式)成立，则执行一个分支，否则执行另一个分支 多路分支 循环结构 实现反复执行某一部分的操作 循环结构三要素： 循环条件p 循环体a 循环变量：在每次循环中都必须有语句修改此变量的值，以使循环条件表达式的值可能改变，从而跳出循环,3.1.3 结构化程序设计工具,程序框图 结构化程序设计图形工具 n_s图 pad图 jackson结构图 warnier图 pdl（program design language),3.2 选择结构,3.2.1 if 语句 if (条件表达式) 子语句； if语句的有效范围是单个语句，如果子语句有多个语句，则必须用括起来，成为一个复合语句 if (条件表达式) 子语句1; else 子语句2;,例3.2.1 输入24小时制的时间，转换并输出12小时制的时间并注明是上午还是下午（上午用a.m表示，下午用p.m表示）,#include main() int hour; char noon = a; cout hour; if (hour 12) hour = hour - 12; noon = p; cout “the hour is “ hour noon “.m.n“; ,*如果去掉花括号 if (hour 12) hour = hour - 12; noon = p; “noon = p;”不是if的子语句，而是主流程if语句的下一个顺序语句,程序2： 程序3：,#include void main() float x; coutx; if (x12) cout “ p.m: “; x=x-12； else cout “ a.m: “; coutxn; ,(改进) #include void main() float x; coutx; if（x=12） cout “ a.m: “; else cout “ p.m: “; x=x-12； coutxn; /注意书写层次结构,例3.2.2 一个具有输入合法性检测的程序，要求用户输入的工龄在047之间，如果超出此范围则提示输入错误，否则才接受用户输入。用户输入错误时，程序用转义字符输出一声响铃,main() int standing; / 用户输入的工龄 float standing_salary;/ 根据用户输入工龄计算出来的工龄工资 cout standing; if (standing = 0) ,嵌套if语句,if (表达式1) if (表达式2) 子语句1; else 子语句2; else 子语句3; if (表达式1) 子语句1; else if (表达式2) 子语句2; else if (表达式n) 子语句n; else 子语句n1;,例3.2.3 从键盘上输入3个数a，b，c，求出三数中最大者并输出。,#include void main() int a,b,c,max; coutabc; max = a; if (bmax) max = b; / 求出a、b中的较 /大值，记录在max中，然后再比较c与max if (cmax) max = c; cout “ max(a,b,c): “ maxn; ,采用嵌套if语句来实现,if (a b) if (a c) cout c) cout“maximum is “ b ； else cout“maximum is “ c; ,垂悬else问题,if (p1) if (p2) a=1; else a=2; 这样的语句会引起二义性，else子句不知道应该与哪个if语句配对。 c+语言中是就近配对： if (p1) 注意if与else的配 if (p2) a=1; 对关系，else总是 else a=2; 与它上面的最近的 if配对,注意问题,if语句中的表达式，一般为逻辑表达式或关系表达式 else子句不能单独使用，必须与if配套使用 if以及else语句后面都只含一个内嵌的操作语句，有效范围都只有一个语句，若需含多个操作，则须用 括起来。 例： if (a+bc) coutc”; c = a+b; else cout“a+b=c”;,程序3.2.4,/程序：average.cpp /功能：求数、理、化三科平均成绩的总评，演示if语句嵌套的缩进格式 #include void main() int math,phys,chem; int average; float scholarship; coutmathphyschem; average=(math+phys+chem)/3.0+0,5; /why? if(average=90) cout=80) cout“ good.n“; scholarship=85.00;,程序3.2.4, else if (average=70) cout=60) cout“ pass.n“; scholarship=45.50; else cout“ fail.n“; scholarship=0.00; cout“your scholarship is scholarship“.n“; ,条件表达式短路求值,if（members!=0)&(income/members800.00) = if（members!=0) if (income/members800.00) expression1& expression2 / expression1为0， expression2不做 expression1| expression2 / expression1非0， expression2不做,3.2.2 switch语句,多分支选择语句 switch语句的一般形式如下： 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; break; ,说明,表达式可为任何类型。switch在入口时判断表达式与哪个常量表达式匹配。若表达式的值与某个case后面的常量相等，则执行与该case后面相应的语句；若与所有列出的常量都不相等，则执行default后面的语句。 case后只能是常量表达式，不能是变量表达式，其值只能是整型、字符型、枚举型，不能是其他类型。每个常量表达式的值都不相同。 case部分与default部分出现次序不影响执行结果。每部分不限单个语句，可写多个语句，不用加 。 break;语句用于执行完一个分支后跳出此switch语句,例3.2.6,#include main() int choice; / 用户输入的选择 cout choice; / 用户输入选择 switch (choice) / 对用户的选择分别作处理 case 1: cout “your choice is apple.n“; case 2: cout “your choice is pear.n“; case 3: cout “your choice is banana.n“; case 4: cout “your choice is orange.n“; default: cout “you did not make a choice.n“; ,break; break; break; break; break;,例3.2.7,/程序：orders.cpp /功能：旅行社订票折扣率计算 #include void main() int orders, fragment; float discount; coutorders; fragment=orders/10; switch(fragment) case 0: discount=0.10; break; case 1: discount=0.15; break; case 2: discount=0.30; break; default: discount =0.45; break; cout“the discount is “discount*100“%.n“; ,3.3 循环结构 3.3.1 while语句,while (循环条件表达式) 循环体语句; 当表达式的值为t(非零)时，循环条件成立，执行循环体语句。 while语句的作用范围只到while后第一个分号（单语句）。若循环体有多个语句则需用 括起来。 在循环体中应有使循环趋向于结束的语句 循环变量初始化需在while语句前完成,例3.3.1：给定一个正整数n，求出平方值不超过n的最大正整数并输出。,程序流程图如右：,源程序：,#include main() int n; / 用户给定的正整数 int max; / 所求的最大整数 cout n; / 判断用户输入是否合法 if (n = 0) cout “input error!n“; else / 利用循环求出平方大于n的最小整数 max = 1; while (max * max = n) max = max + 1; / 输出结果 cout “the maximum integer is: “ max - 1 “n“; ,例3.3.2,#include void main() int choice=1; / 用户输入的选择 while(choice!=0) cout choice; / 用户输入选择 switch (choice) / 对用户的选择分别作处理 case 0: break; case 1: cout “your choice is apple.n“; break; case 2: cout “your choice is pear.n“; break; case 3: cout “your choice is banana.n“; break; case 4: cout “your choice is orange.n“; break; default: cout “your choice is invalid.n“; break; cout“ thank you for your choice.n“; ,3.3.2 do-while语句,do 循环体语句; while (循环条件表达式p); 先执行一次循环体语句，然后判别表达式，当为t时，返回执行循环体语句，直到表达式为f，结束循环 while语句和do-while语句基本等价，只有当表达式一开始就为假时，两种语句结果不一样 i=20; sum=0; i=20; sum=0; while (i=10) do sum += i ; sum += i ; i+; i+; while (i=10); 结果 sum=0 结果 sum=20,3.3.2 do-while语句,/程序：sqrt.cpp /功能：利用牛顿法求一个正数的平方根 #include void main() const float eps=1e-5; float num, root, pre; coutnum; if(numeps)|(root-preeps); cout“ the rootof “num“ is “rootendl; ,3.3.3 for语句,for (表达式1; 表达式2; 表达式3) 循环体语句; 执行过程： 求解表达式1 求解表达式2， 若其值为t，执行循环体语句，跳到第3)步； 若为f，结束循环，跳到第4)步 求解表达式3，然后跳到第2)步 循环结束，执行for语句的下一条语句 适用于循环次数已知的循环 表达式1：循环变量赋初值 表达式2：循环条件 表达式3：循环变量增量（计数表达式）,for语句中的三个表达式中任一个或全部均可省略，但分号必须保留,sum=0; for (i=1; i100) break; sum += i; sum=0; for (i=1; i=100; ) sum += i; i+; ,sum=0; i=1; for (; i100) break; sum += i; i+; for (sum=0,i=1; i=100 ; i+) sum += i;, while (i=100), while (1),程序3.3.4,/程序：alphabet.cpp /功能：正反向打印字母表。 #include void main() char ch; for(ch=a; ch=a; ch-) coutch; coutendl; ,程序3.3.5,/程序: temptab.cpp /功能：打印摄氏温度与华氏温度对照表 #include void main() const int max=10; const int min=-5; int cel; float fah; / 输出对照表栏目 cout=min;cel-) fah=cel*1.8+32; coutcel“x09“fahendl; ,3.3.4 循环的嵌套,三种循环可以相互替代 一个循环体内又包含另一个完整的循环结构循环的嵌套 各种循环可以相互嵌套,3.3.4 循环的嵌套,/程序: multitab.cpp /功能：打印乘法口诀表 #include void main() int i,j; for(i=1; i=9; i+) for(j=1; j=i; j+) couti*j=i*j ; coutendl; ,程序3.3.6 公鸡5元1只，母鸡3元1只，小鸡1元3只，花了100元钱买100只鸡，问公鸡、母鸡、小鸡各多少只？,cock公鸡的个数；hen母鸡的个数；chicken小鸡的个数；得方程： cock+hen+chicken = 100 5*cock + 3*hen + chicken/3 =100 #include void main() int cock, hen, chicken ; for (cock=0; cock=100/5; cock+) for (hen=0; hen=100/3; hen+) chicken = 100 - cock - hen ; if (chicken%3=0) ,运行结果： cock=0 hen=25 chicken=75 cock=4 hen=18 chicken=78 cock=8 hen=11 chicken=81 cock=12 hen=4 chicken=84,20,33,3.3.5 设计正确的循环,循环不变式 一个或者多个表达式 用于保证循环的正确性 在循环前成立 在每次执行循环体后仍成立 在循环结束后也成立,3.4 转向语句,例3.4.1(break的用法) 键盘输入m和n（10mn32000），求出mn间所有素数且按每行8个数形式输出,#include #include #include void main() int m,n,x,k,i,j; j=0; /j计算输出个数 do coutmn; while(m=n)|(n=32000) ; cout“n*n“;,for(x=m; x=k+1) /不是用break跳出的，找到一个素数 if (j%8=0) coutendl;/每行8个数 coutsetw(8)x; j=j+1; /以每行8个数的形式输出，每个数占8个字符的位置 cout“n*n“; ,例3.4.2(continue的用法) 在键盘上输入若干个正数，累加求和，最后输出累加和以及平均值。,问题分析： 事先不知道要输入多少个数，但知道输入数是正数，我们可边输入边统计其个数，若发现输入的是0或负数时，输入结束。当输入数是大于0时则累加并累计数的个数。,源程序如下： #include void main() double sum,num;int n; sum=0