C语言程序的基本控制结构.ppt

第四章 C语言程序的基本控制结构,C程序构成：文件函数语句序列。 语句：C语言中描述计算过程的最基本单位。由分号;结束。 结构化程序设计方法：程序语句序列由三种基本结构（顺序、 分支、循环）构成，结构清晰、可读性强。,第四章 C语言程序的基本控制结构,一、顺序结构 按书写的先后顺序执行语句。,4.1 程序的三种基本结构,三、循环结构 在一定条件下反复执行某些语句，直到这个条 件不成立为止。,语句1,语句3,语句2,二、分支结构 按照当时的某个条件决定是否执行某些语句。,条件,语句,语句2,条件,语句1,n,y,y,n,初始化语句,条件,修改语句,工作语句,初始化语句,条件,工作语句,修改语句,y,n,n,y,复合语句：多个语句用花括号扩起来组成的语句。 目的是将这多个语句看成是一条语句。,4.2 复合语句,注意：内部各条语句还是以分号结尾，结尾的右花括号后不加分号。,复合语句的一般形式： 说明部分 ,例： int i,j; i=s; j=i+; printf(“%d,%d”,i,j); ,一、赋值语句 赋值表达式后加一个分号。 1、简单赋值语句 形式：=; 例如： a=2; b=3*5+7;,4.3 顺序结构的程序设计,3、复合赋值语句 形式：; 例如：i*=y+2; a%=10;,2、多重赋值语句 形式：=.=; 例如： i=j=k=n+1; a=b=c=5;,赋值语句的功能：将变量和表达式进行指定的运算后，将获得的值 赋予左边的变量，目的是得到一个计算结果。,【例4.1】赋值语句使用举例（输入三角形三边的长度，求面积并 将面积值输出）。 海伦公式：假设有一个三角形，边长分别为a、b、c，三角形的面 积S 可由以下公式求得。 算法分析： 而公式里的p：,需要5个实型变量,调用求平方根函数，结果赋给一个变量，,实参使用表达式,求出边长和的一半,4.3 顺序结构的程序设计,#include #include main() float a,b,c,p,s; a=3.0; b=4.0; c=5.0; p=a+b+c; p/=2; s=sqrt(p*(p-a)*(p-b)*(p-c); printf(“s=%7.2f“,s); 运行结果如下： s=6.00,4.3 顺序结构的程序设计,二、顺序结构程序设计举例 【例4.2】编写一个程序，从键 盘输入三位整数，将 它们逆序输出，例如 输入127，则输出721。,输入一个三位的整数,（一个变量存放）,顺序输出个位、十位、百位,百位=X/100,十位=X/10-百位*10,个位=X-十位*10-百位*100,（需三个变量）,算法分析：,4.3 顺序结构的程序设计,#include main() int a,i,j,k; printf(“Enter a:n“); scanf(“%3d“, ,4.3 顺序结构的程序设计,运行情况如下： Enter a: 127 721,【例4.3】编写程序求出任一输入字符的ascii码。 字符在内存存放的是它的ascii码（字符型和整型可以混合运算或者字符型可按整型输出），所以将它按整数输出即可。,#include main() char c; printf(“Enter the value of c:“); scanf(“%c“, 运行情况如下： Enter the value of c:a a:97,4.3 顺序结构的程序设计,【例4.4】交换两个变量的值。 设变量a、b均为整 型变量，编写一个 程序，输入a、b的 值，并显示，然后 交换a、b的值，再 次显示。 算法分析：,4.3 顺序结构的程序设计,main() int a,b,t; printf(“nEnter the value of a and bn“); printf(“a,b=“); scanf(“%d,%d“, ,运行情况如下： Enter the value of a and b a,b=2,7,输出： a=2,b=7 changed a=7,b=2,4.3 顺序结构的程序设计,三种条件转移语句： 1、if语句 2、if else语句 3、switch语句,4.4 分支结构（选择结构）,一、if语句 if语句的一般形式： if(表达式) 语句; 表达式通常为条件表达式 或逻辑表达式。 if语句中的语句只能是一 条语句，如果需要多条语 句则使用复合语句。 编写程序时使用缩进使结 构清晰。,【例4.5】输入一个整数，若是3的倍数，则显示“ok”。 #include main() int a; scanf(“%d“, ,a%3=0,printf(“ok”),0（不成立）,1（成立）,4.4 分支结构（选择结构）,#include main() char ch; ch=getchar(); if(ch=A ,ch=A& ch=Z,printf(“ch=%dn”,ch),0（不成立）,1（成立）,【例4.6】输入一个字符，若是大写字母，则输出其ascii码。,4.4 分支结构（选择结构）,二、ifelse语句 ifelse语句的一般形式： if(表达式) 语句1； else 语句2；,语句2,表达式,语句1,非零（成立）,零（不成立）,else,表达式,语句1,语句2,else,非零（成立）,零（不成立）,4.4 分支结构（选择结构）,或if(表达式) 语句1； 语句n； else 语句1； 语句n； ,【例4.7】输入两个整数，输出较大者。 算法分析： main() int a,b; scanf(“a=%d,b=%d“, ,显示b,ab,显示a,非零（成立）,零（不成立）,建议： 为使结构清楚不易错，语句使用花括号扩起 （即使是一条语句）。,4.4 分支结构（选择结构）,【例4.8】判断某一年是否是闰年， 是则输出year xxxx is a leap year. 否则输出year xxxx is not a leap year. if(y%4=0&y%100!=0)|(y%400=0) printf(“year %d is a leap year.n“,y)； else printf(“year %d is not a leap year.n“,y)；,4.4 分支结构（选择结构）,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 if (表达式n) 语句n； else 语句n+1; 例如： if (score=90) grade=A； else if (score=80) grade=B； else if (score=70) grade=C； else if (score=60) grade=D； else grade=E;,4.4 分支结构（选择结构）,三、条件分支的嵌套 在分支的语句部分还可以出现分支语句，这样就形成了分支的嵌套（多分支结构），构成复杂的逻辑结构。,表达式1,非零（成立）,零（不成立）,语句2,表达式2,语句1,非零（成立）,零（不成立）,语句4,表达式3,语句3,非零（成立）,零（不成立）,4.4 分支结构（选择结构）,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； ,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； ,表达式3,表达式2,表达式1,语句4,语句1,语句2,语句3,非零（成立）,非零（成立）,非零（成立）,零（不成立）,零（不成立）,零（不成立）,4.4 分支结构（选择结构）,Y=,-10 (x-1.0),-1 (-1.0 x0),1 (0 x1.0),10 (x 1.0),X0,零（不成立）,Y=-1,X-1.0,Y=-10,非零（成立）,零（不成立）,Y=10,X1.0,Y=1,非零（成立）,零（不成立）,if(x0) if(x-1.0) y=-10； else y=-1； else if(x1.0) y=1； else y=10； ,非零（成立）,4.4 分支结构（选择结构）,【例4.9】计算下列分段函数，x的值由键盘输入。,X1.0,X0,X-1.0,Y=10,Y=-10,Y=-1,Y=1,if(x-1.0) y=-10； else if(x0) y=-1； else if(x1.0) y=1； else y=10; ,if(x-1.0) y=-10； else if(x0) y=-1； else if(x1.0) y=1； else y=10;,y,y,y,n,n,n,4.4 分支结构（选择结构）,使用缩进和花括号避免程序的二义性 例如：if(c=0 ,或 if(c=0 ,4.4 分支结构（选择结构）,switch语句的一般形式： switch (表达式) case 常量表达式1：语句组1；break; case 常量表达式2：语句组2；break; . case 常量表达式n：语句组n；break; default :语句组n+1 ,表达式,语句组n,语句组2,语句组1,=值1,=值2,=值n,语句组n+1,=其他,4.4 分支结构（选择结构）,四、 switch语句 switch语句可直接处理多分支选择，不使用分支嵌套，简化程序结构。,说明： 常量表达式值必须互不相同，否则就会出现矛盾的现象。 case 与 default 的顺序可以任意。 执行完某case 后的语句后，将顺序执行后面case后的语句，直 到遇 break 语句才退出整个switch结构的执行。 如果没有default 且“表达式”值不等于任何case 后常量表达式 的值，则直接退出switch结构而转到其后的语句执行。,【例4.10】输入一个无符号整数，然后按用户输入的代号，分别以十进制（代号D）、八进制（代号O） 、十六进（代号X）制输出。 main() unsigned int x; char c; scanf(“%u,%c“, ,4.4 分支结构（选择结构）,【例4.11】一个简单的计算器程序 main() int num1,num2; char oper; printf(“enter a simple arithmetic expression:“); scanf(“%d%c%d“, ,4.4 分支结构（选择结构）,五、分支结构 程序设计举例 【例4.12】 输入一个 带符号的 整型数， 输出该数 的位数。 算法分析：,4.4 分支结构（选择结构）,main() int x,y,m; printf(“nEnter y=“); scanf(“%d“, ,4.4 分支结构（选择结构）,程序的运行情况如下： Enter y=-2578 -2578：4,【例4.13】求一元二次方程ax2+bx+c=0的解。 算法分析： X=,( (b2-4ac) = 0 ),（a=0）,( (b2-4ac) 0 ),( (b2-4ac) 0 ),两个复根,两个不等的实根,不是二次方程,-b/(2*a),4.4 分支结构（选择结构）,4.4 分支结构（选择结构）,#include “math.h“ main() float a,b,c,d,x1,x2,real,imag; scanf(“%f,%f,%f“,4.4 分支结构（选择结构）,else if (d1e-6) x1=(-b+sqrt(d)/(2*a); x2=(-b-sqrt(d)/(2*a); printf(“has distinct real roots:%7.2f and %7.2fn“,x1,x2); else real=-b/(2*a); imag=sqrt(-d)/(2*a); printf(“ has complex roots:n“); printf(“%7.2f+%7.2fin“,real,imag); printf(“%7.2f-%7.2fin“,real,imag); ,4.4 分支结构（选择结构）,循环结构：重复执行某段程序，直到某个条件不成立的为止的一种 程序结构。 循环程序构成：初始化部分、工作部分、修改部分和判断部分。,初始化语句,条件,修改语句,工作语句,y,n,n,y,4.5 循环结构,一、while语句 while语句的一般形式： while(表达式） 语句；,表达式,语句,int n=0,char c,(,(c=getchar()!=n,n=n+1,y,n,y,n,4.5 循环结构,【例4.14】从键盘上连续输入若干个字符（以回车换行符为结束标记），统计字符个数（不含回车换行符） 初始化部分：int n=0,char c; 判断部分：(c=getchar()!=n 工作部分：n=n+1 修改部分：无,#include “stdio.h“ main() int n=0; char c; while (c=getchar()!=n) n+; printf(“number of charaters=%dn“,n); ,【例4.15】计算S=1+2+3+100之和。 初始化部分：int i=1，s=0; 判断部分：i=100 工作部分：s=s+i; 修改部分：i=i+1; 注意：while后的语句 复合语句 格式缩进,int i=1,s=0,i=100,s=s+i,i=i+1,n,y,4.5 循环结构,main() int i,s=0; i=1; while (i=100) s+=i; i+; printf(“s=%dn“,s); ,运行结果如下： s=5050,二、dowhile语句 dowhile语句的一般形式： do 语句； While(表达式）； 注意： while(表达式）后的分号；,表达式,语句,n,y,4.5 循环结构,【例4.16】从键盘上连续输入若干个字符（以回车换行符为结束标 记），统计字符个数（不含回车换行符） 初始化部分：int n=-1,char c; 工作部分：n=n+1; 修改部分：无 判断部分：(c=getchar()!=n,int n=-1,(c=getchar()!=n,n=n+1,n,y,#include “stdio.h“ main() int n=-1; char c; do n+; while (c=getchar()!=n); printf(“number of characters=%dn“,n); ,运行结果为： abcd1234 number of characters=8,【例4.17】用下列公式计算的值。 /4 =1-1/3+1/5-1/7+.1/n 工作部分：pi=pi+t,t=s/n 修改部分：n=n+2,s=s*(-1.0) 初始化部分：int pi=0.0，n=1.0, s=1.0 判断部分：fabs(t)=1e-6,int pi=0.0,n=1.0,s=1.0,fabs(t)=1e-6,n=n+2,s=s*(-1.0),t=s/n,pi=pi+t,y,n,4.5 循环结构,#include “math.h“ main() float pi=0.0,n=1.0,s=1.0,t; do t=s/n; /*求当前项t=s/n，s是符号，n是分母*/ pi+=t; /*将当前项累加到pi中，pipit*/ s*=-1.0; /*改变当前项的符号*/ n+=2; /*产生下一个当前项的分母*/ while (fabs(t)=1e-6); /*控制循环的结束条件*/ printf(“pi=%f n“,4*pi); ,运行结果如下： pi=3.141598,三、for语句 for 语句的一般形式： for(表达式1；表达式2；表达式3) 循环体语句； 注意：表达式1是初始化(只执行一次)。 表达式2是循环条件判断。 表达式3用于修改循环控制变量的值。 表达式也可以是与循环控制变量赋初值无关的其它表达式， 表达式也可以是与循环控制无关的任意表达式， 表达式、表达式可以是一个简单表达式，也可是逗号表达式。 表达式、表达式2、表达式3均可省略。,表达式1,表达式2,语句,表达式3,n,y,4.5 循环结构,【例4.22】有一分数序列：2/1，3/2，5/3，8/5，求出这个数列的前20项之和。 Yn/Xn: Yn= Yn-1+Xn-1, , Xn=Yn-1 main( ) int n,t,number=20; float a=2,b=1,s=0; for (n=1;n=number;n+) s=s+a/b; t=a; a=a+b; b=t; printf(“sum=%9.6fn“,s); 运行结果如下： sum=32.660259,4.5 循环结构,【例4.23】从键盘上输入若干个正整数，以零为输入结束标记，求其中的最大和最小数。 main() int x,max,min; scanf(“%d“, 运行结果为：2 1 5 3 7 0 max=7 min=1,for(;x;) ,while(x) ,等价于,4.5 循环结构,四、多重循环 基本原则：内层循环完全要包含在外层循环的循环体内，不允许内外层循环体交叉。 【例4.24】输出以下图形。 #include main() int i,j,k; i=1; while (i=6) for (j=1;j=20-2*i;j+) printf(“ “); for (k=1;k=i; k+) printf(“%4d“,i); printf(“n“); i+; ,基本设计原则： 外层循环往往只是给内层 循环提供服务，不做主要 的数据处理工作。,4.5 循环结构,五、break语句和continue语句 break语句：强制中断当前层的循环，不再执行循环体中break语句后面的语句而退出循环。,i=1,输入数据到a,+ia,打印no,跳出循环,a%i=0,yes,no,打印yes,i=a,yes,no,i=a,ia,2ia,4.5 循环结构,【例4.26】判定用户输入的一个整数是否是素数。是则输出yes,否则输出no。 #include main() int a,i=1; scanf(“%d“, ,continue语句：不执行continue语句后的语句而继续循环。 【例4.27】输出200以内能被9整除的数。 #include main() int n; for(n=9;n=200;n+) if(n%9!=0) continue; printf(“%dn”,n); ,#include main() int n; for(n=9;n=200;n+) if(n%9=0) printf(“%dn”,n); ,4.5 循环结构,六、转移语句和语句标号 goto语句格式：goto 标号 goto语句功能：跳到标号所指的语句处去执行。,4