分支结构的C程序设计.ppt

第四章 分支结构的C程序设计,C 程序设计,山西大同大学 物电学院,2019/4/30,2,本章主要内容,4.1 分支结构中的表达式 4.2 if语句 4.1.1 if语句的一般形式 4.1.2 if语句的嵌套 4.3 switch语句 4.2.1 switch语句的一般形式 4.2.2 break语句 4.4 分支结构程序设计举例,2019/4/30,3,重点难点、教学手段及教学课时,重点难点： if语句 switch语句,教学手段： 多媒体CAI课件演示文本编辑器 板书计算 TC集成化环境实验,教学课时：2学时,2019/4/30,4,在其它高级语言中，分支结构中的表达式仅指关系表达式和逻辑表达式，比较简单。而语言中要复杂得多，可以是任何有效的表达式，如算术表达式、赋值表达式、字符表达式、条件表达式，还可以是任意类型的数据，如整形、实型、字符型、指针类型等。,4.1 分支结构中的表达式,2019/4/30,5,4.1.1 语言中的逻辑值,表达式的值非，则表示逻辑真； 表达式的值为，则表示逻辑假。,即:只要值不是0就表示真,如1、.、a,都表示真值。 值只有是、（字符的ASCII值为）才表示假。,4.1.2 关系表达式,所谓关系表达式是指：用关系运算符将两个表达式连接起来，进行关系运算的式子。,关系表达式的值：是逻辑值“真”或“假”，用1和0表示。,所以关系表达式的值还可以参与其它种类的运算，例如算 术运算、逻辑运算等。例如，假设num1=3,num2=4,num3=5, 则：num1num2的值为0；（num1num2）+num3的值为6。,4.1 分支结构中的表达式,2019/4/30,6,所谓逻辑表达式是指：用逻辑运算符将一个或者多个表达式连接起来，进行逻辑运算的式子。,逻辑表达式的值也是一个逻辑值（非“真”即“假”）。,逻辑表达式求解，在值已能确定的情况下不一定求到最后。 如： （1）表达式a & b & c: 当a=0时，表达式的值为0，不必计算判断b、c； 当a=1，b=0时，表达式的值为0，不必计算判断c； 只有a=1，b=1时，才判断c； （2）表达式a | b | c: 当a=1(非0)时，表达式的值为1，不必计算判断b、c； 当a=0时，才判断b,如b=1,则表达式的值为1，不必计算 判断c； 只有a=0，b=0时，才判断c；,4.1.3 逻辑表达式,7,熟练掌握关系运算符和逻辑运算符，可以用逻辑表达式表 示一个复杂的条件。例如：判断某年y是否是闰年。y满足二者 之一为闰年： （1）y能被4整除，但不能被100整除； （2）y能被400整除。 两个条件为或（|）的关系，条件（1）内的两个条件为与 （&）的关系。判断整除用求余运算%，余数为0，则能整除。 表达式写成： （y % 4= =0 & y % 100 ! = 0 ）| y % 400 = = 0 判断非闰年，则将上述整个条件取反即可： ！（y % 4= =0 & y % 100 ! = 0 ）| y % 400 = = 0 ）,4.1.3 逻辑表达式,2019/4/30,8,C语言分支的表达式比较复杂，因为它可以是任何有效的表达式。常用的还有：,1. 算术表达式 如if( a * b 3 * c ) ,以判断算术表达式“a*3-3*c”的值是否为真决定程序流向，而不必写成逻辑表达式“a*3-3*c = = 1” 的形式。 2. 赋值表达式 用赋值表达式作表达式，清晰度不高，最容易使人“上当受骗”。 例如：“int a=3,b=5;if(a=b)”,这里“a=b”不是关系表达式，而是赋值表达式，a为5，表达式取a的值，为真。 3. 字符表达式 如定义“char c=3;” 则 if (c) 、if (B) 使用的都是字符表达式，其值同样是0为假，非0为真。 还有其它形式的表达式，如逗号表达式，其逻辑值的取法与上述相同。,4.1.4 其它形式的表达式,2019/4/30,9,4.2.1 if语句的简单形式,if语句的简单格式 if （表达式） 语句,功能： 计算表达式的值，如果是一个非0值（即逻辑真），就执行内嵌语句，否则（即逻辑假）跳过内嵌语句，顺序执行后续语句。,2019/4/30,10,if语句的算法：,例如： if (x0) m+; if ( ab ) c=a; a=b; b=c; ,2019/4/30,11,4.2.2 ifelse结构,ifelse结构的形式 if （表达式） 语句1 else 语句2 功能： 计算表达式的值，如果它的值是一个非0值（逻辑真），就执行内嵌语句1，之后跳过内嵌语句2，执行后续语句；否则跳过内嵌语句1，执行内嵌语句2，之后执行后续语句。,2019/4/30,12,ifelse语句的算法：,例如： if (x0) m+; else m-; if ( ch= a ,2019/4/30,13,4.2.3 else if 语句,else if语句一般格式 if （表达式1） 语句1 else if （表达式2） 语句2 else if （表达式m） 语句m else 语句 n 功能： 依次计算并判断表达式i，为非0时执行后面的语句，都为0时，执行语句n 无论执行完那个语句分支，都转到后续语句,2019/4/30,14,else if 语句的算法,流程图,表达式m ?,2019/4/30,15,else if 语句的算法,N-S结构图,例如： if (a0) x= -1 ; else if (a=0 ) x= 0 ; else x=1 ;,2019/4/30,16,if语句的简单应用,【例4.1】输入一个字符，如果是大写字母，则将其转换为小写字母输出，否则直接输出。,输入：用 getchar 或 scanf 函数 ch是否为大写字母： ch=A & ch=65 & ch = 90） 大写字母转换为小写字母： ch=ch+32 输出：用 putchar 或 printf 函数,思路：,2019/4/30,17,程序：,#include “stdio.h“ main( ) char ch; ch=getchar( ); if (ch=A ,程序运行情况如下： G g,可使用条件表达式代替,putchar(ch=A putchar ( n),2019/4/30,18,4.2.4 if语句的嵌套,如果if的内嵌语句中又使用了一个if语句，则构成if语句的嵌套。,【例4.2】比较两个整数的关系。 #include main( ) int x, y; printf (“Enter integer X and Y:“); scanf (“%d%d“, ,应该正确判断： if的内嵌语句 if和else的配对,提倡缩格书写 有利于阅读程序,2019/4/30,19,if语句嵌套的形式,简单if语句的嵌套形式 if (表达式) if 语句 双重（或多重）分支if语句的嵌套形式 if (表达式) if 语句 else if 语句,可以是各种形式的if语句,可以是各种形式的if语句,如果是简单if语句， 必须用“ ”括起,2019/4/30,20,例如：, if (c=50) printf(“50=50) printf(“50150n“); if (c=50) printf(“50=c=100n“); else printf(“c50n“),与哪个if 配对？,2019/4/30,21,再例如：,if(ab) if(ac) if(ad) m=1; else m=2; else m=3;,问题：哪一个 else 和哪一个 if 相匹配?,规则：在嵌套的ifelse语句中，else总是与上面的离它最近的尚未配对的if 配对。,2019/4/30,22,举例,【例4.3】输入一个数，判断它是奇数还是偶数，如果是奇数则进一步判断它是否为5的倍数。,2019/4/30,23,程序：,#include “stdio.h” main( ) int x; scanf (“%d“, ,2019/4/30,24,学习if语句的难点,if else 语句的配对 正确用表达式描述条件 例如：当x大于5小于10时令x自增 if ( 5x10 ) x+;,正确判断内嵌语句 例如：if(xy) x=x+3; y=y-2; else x=x-3; y=y+2;,if (x5 , , ,2019/4/30,25,熟悉常用的if 表达式形式,例如有定义：int a,b=0; a等于什么值时，执行b=2 ;语句？ if (a=0) b=2; if (a=1) b=2; if (a!=0) b=2; if (a=1) b=2; if (a=0) b=2; if (a) b=2; if (!a) b=2;,等价于,等价于,2019/4/30,26,4.3 switch语句,switch语句的一般形式 switch （表达式） case 常量表达式1: 语句序列1 case 常量表达式2: 语句序列2 case 常量表达式n: 语句序列n default : 语句序列n+1 功能： 计算表达式的值，与常量表达式的值比较，等于第i个值时，顺序执行语句序列i、i+1、 、 n+1 若与所有常量表达式值都不相等，执行语句序列n+1。,2019/4/30,27,switch语句的算法描述,N-S结构图,例如： switch (a) case 5: printf(“ ,当a等于5，输出：&#$ 当a等于2，输出：#$ 当a是其他值，输出：$,2019/4/30,28,说明：,“case 常量表达式i：”等价于语句标号，计算出的表达式值等于哪个语句标号，就从哪个位置开始顺序向下执行语句序列。 语句位置影响运行结果,例如： switch (a) case 2: printf(“#“); default: printf(“$“); case 5: printf(“ ,switch与break语句结合才能实现 程序的分支,break; break; break;,2019/4/30,29,switch语句的简单应用,【例4.4】已知x=100，y=15，要求输入一个算术运算符（+、-、* 或 / ），并对x和y进行指定的算术运算。,思路： 设x和y为float型变量并赋初值； 输入的运算符op为char型变量； 根据op的值（为+、-、*、/）进行x和y的相加、相减、相乘、相除运算（选择分支）； 还要考虑到输入字符不是+、-、* 或 / 时的情况,2019/4/30,30,程序：,#include “stdio.h“ main( ) float x=100,y=15,z; char op; op=getchar( ); switch (op) case +: z=x+y; break; case -: z=x-y; break; case *: z=x*y; break; case /: z=x/y; break; default: z=0; if(int)z!=0) printf(“%f%c%f=%fn“,x,op,y,z); else printf (“%c is not an operatorn“,op); ,实型数通常不使用z=0或z!=0的比较 可用if(int)z) 代替,2019/4/30,31,注意：,switch语句的书写格式：语句体本身必须用花括号括起；case和default后面如果有多条语句，则可以不必使用花括号；case和常量表达式之间必须有空格；default可以写在语句体的任何位置，也可以省略不写 break语句可以改变case的语句标号作用，终止后续case语句序列的执行。 switch语句和break语句结合，可以实现程序的选择控制（break语句还可以在循环语句中使用） 允许switch嵌套使用，但同一个switch语句中，任意两个case的常量表达式值不能相同。,2019/4/30,32,4.4 分支结构程序设计举例,【例4.5】求一元二次方程ax2+bx+c=0的根。,思路：一元二次方程的根取决于系数a,b,c 求根公式：,判别式d = b2- 4ac 当 d = 0时，方程有两个相等的实根： x1=x2=-b/(2*a) 当d 0时，方程有两个不相等的实根： x1=(-b+sqrt(d)/(2*a) x2=(-b-sqrt(d)/(2*a) 当d 0时，方程有两个虚根： x1=jp+ipi x2=jp-ipi,实部 jp=-b/(2*a) 虚部 ip=sqrt(-d)/(2*a),2019/4/30,33,算法：,2019/4/30,34,程序：,#include “math.h “ #include “ stdio.h “ main( ) float a,b,c,d,x1,x2,lp,ip; scanf(“%f%f%f“, ,2019/4/30,35,程序（续）：,else if (d1e-6) /* 不相等的实根 */ x1=(-b+sqrt(d)/(2*a); x2=(-b-sqrt(d)/(2*a); printf(“has two real roots:n“) ; printf(“x1=%8.4f, x2=%8.4fn“,x1,x2); else /* 虚根 */ lp=-b/(2*a);ip=sqrt(-d)/(2*a); printf(“has two complex roots: n“); printf(“x1=%8.4f+%8.4fin“,lp,ip); printf(“x2=%8.4f-%8.4fin“,lp,ip); ,2019/4/30,36,举