《结构化程序设计》PPT课件.ppt

C语言程序设计 第3章 结构化程序设计,while语句,二分支语句,else if语句,本章主要内容提示,嵌套的if else语句,switch语句,顺序语句,Do while语句,for语句,循环嵌套,转移控制语句,本章学习目标,知识目标 掌握顺序结构、选择结构和循环结构的三种结构设计 熟练掌握if、else-if、switch、break、for、while、do-while和continue 语句的使用 掌握多分支选择结构和循环的多重嵌套语句的使用,能力目标 具备解决实际问题的算法设计能力 掌握应用多分支结构和多重嵌套结构完成程序的设计,【学习提示】本章是C语言的基础知识，是其它程序设计语言通用的内容，需要大家勤奋学习，所有的案例都需要理解掌握，学习方法可以先以理解记忆为主，在自己不知道该如何写程序的情况下，背原有的算法，记思路，把源程序默写出来，最后分析提出是否能有其他解决方法。,3.1 顺序语句,【例 3-1】计算银行存款的本息，输入存款金额，存期，和年利率，根据公式计算存款到期时的本息合计，输出时保留两位小数。,#include /*标准输入输出头文件*/ #include void main() /*定义main函数，返回值为void无类型*/ int money,year;/*定义存放整数的存款金额money变量和年份year变量*/ double rate,sum;/*定义存放双精度形式的银行利率rate和本息合计sum*/ printf(“enter money:”); /*用printf函数提示输入存款金额*/ scanf(“%d”, /*输出本息合计*/ ,3.1 顺序语句,x = 0; i+; printf(); 注意：分号是语句终结符！ 当用一对花括号与把一组说明和语句括在一起构成一个复合语句 【例3-2】 用*号输出字母C的图案。,#include “stdio.h“ void main() printf(“Hello C-world!n“); printf(“ *n“); printf(“ *n“); printf(“ * n“); printf(“ *n“); ,【例3-3】 编写程序用于小商店卖糖售货员算帐：奶糖每斤12.5元，水果糖每斤8.5元，巧克力每斤15.7元，要求输入各类水果糖的重量，打印出应付钱数，再输入顾客付款数，打印应找的钱数。,3.1 顺序语句,#include void main() float mSugar,fSugar,cSugar,money,remain; printf(“奶糖12.5元/斤,水果糖8.5元/斤,巧克力15.7元/斤n“); printf(“输入奶糖，水果糖，巧克力的重量，没有的输入0：n“); scanf(“%f,%f,%f“, ,3.2 二分支IF语句,【例3-4】解决由键盘输入3个整数，输出其中最大的值的问题。,#include void main(void ) int a,b,c,max; printf(“enter integer a,b, c:”); /*输入a,b,c的数据提示*/ scanf(“%d,%d,%d”, /*输出max的值*/ ,二分支IF语句两种形式： 语法形式一 if (表达式) 语句1 语法形式二 if (表达式) 语句1 else 语句2,3.2 二分支IF语句,else部分是任选的。在if语句执行时，首先计算表达式的值，如果其值为真（即，如果表达式的值非0），那么就执行语句1；如果其值为假（即，如果表达式的值为0），并且包含else部分，那么就执行语句2。 由于if语句只是测试表达式的数值，故表达式可以采用比较简捷的形式。最明显的例子是用if (表达式) 代替if (表达式!= 0 )有时这样既自然又清楚，但有时又显得比较隐秘。,【例3-5】试编程判断输入的正整数是否既是5又是7的整数倍。若是，则输出yes；否则输出no。,3.2 二分支IF语句,【思考】if中条件表达式是否可以改成 !x%5&!x%7 ?,【例3-6】判断输入的某一年是否是闰年，符合闰年的条件是： 1 能被4整除，但不能被100整除 2 能被400整除 满足以上条件之一都是闰年。,3.2 二分支IF语句,#include void main() int year; printf(“input year：n”); scanf(“%d”, ,3.3 ELSE IF语句,【例3-7】给出一百分制成绩，要求输出等级A，B，C，D，E，90分以上为A，80-89分为B，70-79为C，60-69为D，60分以下为E。,思考：如何通过不合法数据测试，即如果是不合法的数据，提示数据超出范围！,#include void main() int score; printf(“Please input student score:”); scand(“%d”, /*如果成绩=59分，输出E*/ ,一般的语法格式： 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3) 语句n-1 这种嵌套的if语句构成的序列是编写多路判定的最一般的方法。各个表达式依次求值，一旦某个表达式为真，那么就执行与之相关的语句，从而终止整个语句序列的执行。,3.3 ELSE IF语句,3.3 ELSE IF语句,【例3-8】通过键盘输入字符，判断其为控制、数字、大写字母、小写字母和其他字母的哪一类。,#include “stdio.h“ void main( ) char c； printf(“Enter a char：“)； cgetchar( )； /*从键盘读取输入的一个字符，然后分类判断 */ if(c0&cA&ca&cz) printf(“nThe char is a lower char. n“)； else printf(“nThe char is an other char. n“)； ,【例3-9】已知银行整存整取存款不同期限的月息利率分别为：一年时，月息利率0.001875，二年时，利息率为0.002325，三年时，利息率是0.002775，五年时，利息率是0.003000，输入存款的本金和年限，求到期时能从银行得到的利息与本金的合计。（利息的计算公式为：利息本金月息利率12 存款年限。,3.3 ELSE IF语句,#include “stdio.h“ void main() int year; float money,rate,total; /* money：本金 rate：月利率 total：本利合计 */ printf(“Enter money and year ?“); scanf(“%f%d“, ,3.4 嵌套的if else语句,【例3-10】计算分段函数，输入x的值，计算输出y的值,#include void main() int x,y; printf(“Enter x:”); scanf(“%d”, ,if(x=0) if(x0) y=1; else y=0; else y=-1;,y=-1; if(x!=0) if(x0) y=1; else y=0;,y=0; if(x=0) if(x0) y=1 else y=-1;,【思考】运行代码，将花括号的代码代换成代换1、代换2、代换3，结果如何,3.4 嵌套的if else语句,如果if else语句内嵌语句是另一条基本的if语句时，就形成了嵌套的if else语句，其一般形式为： 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 经验：else与最近的还无else匹配的if匹配！建议在if语句嵌套的情况下尽可能使用花括号!,【思考】代换3的源代码改错，实现程序要求。,小结if语句,1.在几种形式的if语句中，if关键字之后均为表达式。 该表达式通常是逻辑表达式或关系表达式， 但也可以是其它表达式，如赋值表达式等，甚至也可以是一个变量。 例如：if(a=5) 语句； if(b) 语句； 都是允许的。只要表达式的值为非0，即为“真”。 如在:if(a=5)；中表达式是赋值表达式，其值等于赋给它的值，此例中永远为5（非0），所以其后的语句总是要执行的，当然这种情况在程序中不一定会出现，但在语法上是合法的。又如，有程序段： if(a=b) printf(“%d“,a); else printf(“a=0“); 本语句的语义是，把b值赋予a，如为非0则输出该值，否则输出“a=0”字符串。 在if语句中，条件判断表达式必须用括号括起来，在语句之后必须加分号。 2.在if语句的三种形式中，所有的语句应为单个语句，如果要想在满足条件时执行一组(多个)语句，则必须把这一组语句用括起来组成一个复合语句。但要注意的是在之后不能再加分号。,3.5 switch实现多分支选择,switch语句直接处理多分支语句。 【例3-11】设计一个程序，输入某天是几月几日，要求算出这一天是本年的第几天。要算出某天是当年的第几天，应该将当年中本月之前所有月的天数相加，再加上本月的天数。但这里有一个闰年问题，二月是一个特殊月，如该年是闰年，则二月有29天，否则，便是28天，所以，还必须给出年份，以2005.3.5为例，先判断不是闰年，结果就是前两个月的天数再加上5天，即65天。,#include void main() int y,m,d,s; printf(“n Enter year-month-data:“); scanf(“%d-%d-%d“,case 5: /*m=5时，总天数就是输入的日加1，2，3，4月的天数*/ s=d+31+29+31+30; break; case 6: /*m=6时，总天数就是输入的日加1，2，3，4，5月天数*/ s=d+31+29+31+30+31; break; case 7: /*m=7时，总天数就是输入的日加1，2，3，4，5，6月的天数*/ s=d+31+29+31+30+31+30; break; case 8: /*m=8时，总天数就是输入的日加1，2，3，4，5，6，7月的天数*/ s=d+31+29+31+30+31+30+31; break; case 9: s=d+31+29+31+30+31+30+31+31; break; case 10: s=d+31+29+31+30+31+30+31+31+30; break; case 11: s=d+31+29+31+30+31+30+31+31+30+31; break; default: s=d+31+29+31+30+31+30+31+31+30+31+30; if(y%4=0 ,switch语句详解,switch语句是一种多路判定语句，它根据表达式是否与若干常量整数值中的 某一个匹配来相应地执行有关的分支动作。 语法格式： switch ( 表达式) case 常量表达式: 语句序列 case 常量表达式: 语句序列 default: 语句序列 执行过程： 【说明】switch关键字后面的表达式，可以是任意合法的表达式，每个case关键字后面的常量表达式的类型，必须与switch关键字的类型一致；default分支是任选的，各个case分支及default分支的出现次序是任意的，default子句可以省略不用；在case后的各常量表达式的值不能相同，否则会出现错误。 【注意】在case后，允许有多个语句，可以不用括起来。,【例3-12】编写简单的计算器程序：根据用户输入的两个操作数和运算符，显示 计算结果。 （设运算符包括，*，/。） #include “stdio.h“ void main() float data1，data2； /*定义两个操作数变量 */ char op； /*定义操作符 */ printf(“Enter your expression：“)； scanf(“%f%c%f“，&data1，&op，&data2)；/*输入要计算的表达式 */ switch (op) /*根据操作符对data1、data2进行相应运算 */ case ： /*处理加法*/ printf(“%.2f%.2f%.2fn”，data1，data2，data1 data2)； break；,switch语句详解,case ： /*处理减法 */ printf(“%.2f%.2f%.2fn“，data1，data2，data1data2)； break； case * ： /*处理乘法 */ printf(“%.2f*%.2f%.2fn“，data1，data2，data1*data2)； break； case /： /*处理除法 */ if (data20) /*若除数为0 */ printf(“Divisor is zero.n“)； else printf(“%.2f/%.2f%.2fn“，data1，data2，data1/data2)； break； default： /*输入其它运算符 */ printf(“Unkwown operater. n“)； ,switch语句详解,3.6 while循环结构,循环程序实现的要素： 1循环变量的初值、终止值（循环退出条件，循环在什么条件下不执行），增值（循环变量的改变值，一般循环体内完成） 2循环体，需要重复执行的操作。,while循环结构,【例3-13】计算 void main（） int i,sum=0; /*设置初值变量*/ i=1; while(i=100)/*判断循环条件是否成立，如果成立执行循环体*/ sum+=i; /*将变量i累加到和上。*/ i+; /*循环变量加1操作*/ printf(“1+2+100=%dn”,sum); ,while语句详解,while语句用来实现“当型”循环结构。 语法格式： while (表达式) 循环体语句 【说明】 1.while语句特点是“先判断，后执行”，如果表达式的值非0时，执行while语句中的内嵌语句，执行完循环体语句后再返回循环的开始部位，判断表达式的值，决定是否执行循环，当循环的条件为0时，退出循环。 2.循环体语句如果是多条语句，采用复合语句的形式，即采用符号把语句包含进来。 3.在循环体内应该包含改变循环条件表达式值的语句，否则会导致“死”循环。,while语句详解,【例3-14】输入一行字符，分别统计出其中英文字母、空格、数字和其他字母的个数。 #include void main( ) char c； int letter0，space0，digit0，other0； printf(“input a line letter：n“)； while(cgetchar( )!n) if(ca &cA&c0&c9) /*判断是否为数字*/ digit； else /*其他字符*/ other； printf(“ letter%d，space%d，digit%d，other%dn“，letter，space，digit，other)； ,【思考】为什么用getchar函数可以实现一行字符的输入并判断？该函数的具体参数使用办法。,while语句详解,【例3-15】编写程序计算并输出下列级数和，直到某项的绝对值小于为止。 #include #include /*fabs库函数在math文件中定义*/ void main() int k; /* 表示第k项*/ double sum,d,f; sum=1.0;k=0;f=1.0; while(fabs(d)=1.0e-4) /*当某一项的绝对值大于10-4退出循环*/ k+ ; f=-f ; /*符号变量取反*/ d=1.0/(k*(k+1); /*计算每一项*/ sum=sum+f*d; /*累加*/ printf(“sum=%lfn”,sum); ,3.7 do-while循环结构,【例3-16】从键盘输入一个正整数，逆序输出该整数。 #include void main() int number,nb; printf(“please input a interger“); scanf(“%d“, /*当原数没有全部依逆序取完，继续循环*/ ,do-while语句详解,Do-while语句用来实现直到型循环结构 一般的语法： do 循环体语句 while（表达式）； 【注意】不要丢失while后面的分号！ 【说明】 1do-while语句特点是“先执行，后判断”，先执行一次指定的循环体，当表达式的值为非0时，即为真时，返回继续执行循环体，否则当表达式的值为0时，退出循环。因此，不论最初表达式的值是否为1都执行一次循环体。 2循环体语句如果是多条语句，采用复合语句的形式，即采用符号把语句包含进来。 3在循环体内应该包含改变循环条件表达式值的语句，否则会导致“死”循环。,【例3-17】用二分法求方程在(10，10)之间的根。 方程式曲线如图3-12所示。,算法分析：逐步将包含有根的区间二分，通过判断函数值的符号，逐步对半缩小有根区间，直到区间缩小到容许误差范围，然后取区间中点为根的近似值，具体算法描述如下： 1设初值x1=-10，x2=10，则f(x1)0，计算中点。 2计算f(x0)，如果足够逼近0，即与0差值在很小的范围内，则结果为x0，否则判断f(x0)与f(x1)和f(x2)哪一个异号。 3如果f(x0)0，则区间缩短为-10，x0之间。 4对缩短后区间继续取中值判断。,3.8 for 循环结构,【例3-17】Fabonacci数列： 1 1 2 3 5 8 13 21 34 #include void main() long int f1,f2; int i; f1=1;f2=1; /*定义f1,f2变量并初始化为1*/ for(i=1;i=10;i+) /*循环执行10次，每次输出2个数*/ printf(“%12ld %12ld”,f1,f2); if(i%2=0) printf(“n”);/*当i是偶数时换一次行，即每行输出4个数*/ f1=f1+f2; f2=f2+f1; /*计算数列每项*/ ,for语句详解,语法格式： for(表达式1；表达式2；表达式3) 循环体语句 for循环语句在功能上等价于下列的while循环语句： 表达式1； while(表达式2) 循环体语句； 表达式3； ,for语句详解,【说明】 （1）在for语句中，三个表达式中任何一个表达式都可以省略，但其中“；”不能省略； 比如说对于求100个数的和： for（i=1；i100) break;,for语句详解,以上五种循环语句等价，可以看出三个表达式都可以省略，但是注 意for中省略的表达式在其他位置以语句形式出现，否则可能导致死循 环，比如说在中省略了表达式2，则在循环体内加入判断语句和break 语句完成条件成立时退出循环体，否则就会导致死循环。 常使用的for语句的形式： for(循环体变量赋初值；循环退出条件；循环变量增值)； （2）循环体语句如果是多条语句，采用复合语句的形式，即采用符号把语句包含进来； （3）表达式1除了设置循环变量的初值，也可以设置其他表达式，而且可以是逗号表达式； 比如说：for(sum=0,i=1;i=100;i+) sum+=i; （4）表达式3可以是关系表达式，逻辑表达式，也可以是数字或字符，只要其值非0，就执行循环体。,for语句举例,【例3-18】求100499之间的所有水仙花数，即各位数字的立方和恰好等于该数本身的数。 #include void main() int i，j，k，m； for(m100；m500；m) im/100； /* 取百位 */ jm/10i*10； /* 取十位 */ km%10； /* 取个位 */ if (mi*i*ij*j*jk*k*k) /* 如满足条件，则输出 */ printf(“%5d“，m)； ,循环语句小结,（1）三种语句都用来处理循环问题，可以互相代替。 （2）while和for语句是当型循环，do-while语句是直到型循环。所以在执行do-while语句时要考虑到即使条件不满足也会执行一次循环体。 （3）实际情况中，循环次数能估计出来的一般采用for循环完成，否则采用while或do-while语句实现。 （4）while和do-while循环在while后面指定循环条件，循环体中应包括使循环趋于结束的语句。 （5）用while和do-while循环时，循环变量初始化的操作应在while和do-while语句之前完成，而for语句在表达式1中实现循环变量的初始化。,3.9 循环嵌套,【例3-19】打印九九乘法表。 #include void main() int i,j; for(i=1;i10;i+) for(j=1;j10;j+) printf(“%d*%d=%d “,i,j,i*j); printf(“n“); ,多重循环语句,循环嵌套，是指一个循环体中完整包含了另一个循环结构，有成多重 循环。在C语言中，允许循环结构多重嵌套，并且while、do-while和for 循环结构都可以嵌套，此外在一个循环体内可以包含各种完整的选择结 构，在一个选择结构的某个独立部分中，还可以包含完整的循环结构， 但是不允许相互之间有交叉，即选择或循环结构的结束语句在另外一个 循环或选择结构体内。 【例3-20】古典算数问题，搬砖：已知要搬36块砖，36人搬，男一人搬4 块砖，女一人搬3块砖，两个小孩合搬一块砖，要求一次搬完，请问男、 女、小孩各需多少人？ 算法分析：采用穷举法完成，即假设男的人数为men，女的人数是women，小孩是children(必是偶数)，则可得到如下方程式： 这个方程式的三个变量，两个方程式，应该解有多种。,多重循环语句,方法一： #include void main() int men,women,children; for(men=0;men36;men+) /*遍历所有的men人数*/ for(women=0;women36;women+) /*遍历所有的women人数*/ for（children=0；children36;children+）/*遍历所有的 children人数*/ if(men+women+children=36 /*判断两个方程式是否成立，如果成立，则是所得结果*/ ,多重循环语句,方法二： #include void main() int men,women,children; for(men=0;men9;men+) for(women=0;women12;women+) children=36-men-women; if(4*men+3*women+children/2.0=36) printf(“men is %d,women is %d,children is %d”,men,women,children); ,多重循环语句,【小结】两种代码的执行结果完全一致的，但是程序编码不一样，讨论那种好？显然，第二种好，因为选用两重for循环，循环执行的次数是12*9=108次，而第一种源代码循环执行次数是36*36*36=46656次，前者执行效率高，因此，实际编程时对于多重循环嵌套要考虑执行效率。 【思考】在if语句的括号中children/2.0，如果改为children/2可以吗？说明原因。,3.10 转移控制语句,【例3-21】求100200之间的所有素数，并输出 #include #include void main() int i,m,k,n=0; /*设计n变量用于输出10个素数后换行*/ for(m=100;mk) /判断内层循环是否正常退出，如果是，则m是素数*/ printf(“%d”,m); n+; /统计共有n个素数*/ if(n%10= =0) /每10个素数换行*/ printf(“n”); ,【思考】本题目大家可以先按照常规的素数判定方法解决，然后比较两种算法的优劣；同时，考虑if（ik）中条件是否能换成if（i= =k+1）？,break和continue语句,1break语句 退出语句，完成从当前的switch结构中退出，执行switch语句下面的 一个语句，也可以用于从循环体内跳出循环，但当然一个break只能退出 一重循环，即提前结束循环，接着执行循环语句下面的语句。 语法格式： break