C语言的基本控制结构.ppt

第三章 C语言的基本控制结构,问题,#include #include void main(void) float a,b,c,x1,x2; scanf(“%f,%f,%f”, ,b*b-4ac0?,一元二次方程根求解算法描述,b2-4ac=0?,yes,求等根,no,b2-4ac0?,yes,求实根,no,求复根,问题：如何构造条件？ 如何根据条件实现不同算法？,3.1 程序的三种控制结构,结构化程序设计是软件设计的第三次革命。结构化程序设计的 基础是采用三种程序的控制结构。,1966年BOHM &Jacopini 证明：只要三种控制结构就能表达用 一个入口和一个出口框图所能表达的任何程序逻辑。,三种控制结构如下：,顺序结构Sequence,算法描述： f; g;,框图：,f;,g;,入口,出口,选择结构Selection,算法描述： if(e) f; else g;,框图：,e?,yes,f;,no,g;,入口,出口,循环结构Repetition,当型循环,while c is true do f,c?,f,YES,NO,直到循环,do f until c is false,f,c?,YES,NO,三种控制结构有如下共同的特点：,一个入口和一个出口； 无死语句； 无死循环。,入口,出口,如何构造条件 ？,复合语句,概念：C语言可以用 包括一系列的语句。一对 所包含的内 容称为一个复合语句。其中可以包含0到多条C语言语句。,#include void main (void) int a,b; scanf(“%d,%d”, ,复合语句,复合语句,复合语句可以嵌套,凡是可以出现单一语句的地方都可以使用复合语句。,复合语句的作用：,作为分支和循环的块。,作为标识符的作用域。,交换算法演示,3.2 关系运算和逻辑运算,关系运算,关系运算是比较两个表达式值的数值相互关系的运算。,关系运算规则：参加运算的表达式的从左到右按关系运算符提 供的关系进行比较，满足关系得到整型值1 ， 不满足关系得到整型 值0。,int a=1,b=3,c,d; c=ab ;/*c的值为0*/ d=a+2=b+3;/*d的值为1*/,逻辑运算,逻辑运算运算时判断对象真假的运算。运算对象非0代表逻辑 真，是0代表逻辑假。也就是说任何类型的量都有逻辑值。逻辑运 算得到整型值。运算结果为真时，得到整型值1，运算结果为假时， 得到整型值0。,其中，！运算是单目运算。,逻辑运算演示,复杂逻辑关系的表示,在实际应用中，经常会遇到描述复杂的关系。如：判断 x是否 大于等于5或小于3。此类关系的描述在程序设计中会大量使用。,0,3,5,x=5,0,-2,3,-2x3 ? x=4,-2x&x3,表示数值关系的原则： 开放区间用或； 闭合区间用与。,思考题,判断是否在一、三象限的表达式。,判断是否在如图圆环内的表达式。,sqrt(x)，代表对x开平方。,ch为字符变量，判断ch是否为字母的表达式。,(ch=a&ch=A&ch=Z),不是字母的表达式？,运算的优先级,C 语言允许所有基本类型的量参加同一表达式的运算，也允许 所有类型的运算符出现在一个表达式中。因此，表达式值的类型如 何确定，运算的先后顺序如何确定，必须通过一套规则解决。,为了便于调整优先级，设置（）为最高优先级。相同优先级存 在一个顺序称为结合顺序，结合顺序有从右向左或从左向右。,运算优先级,第一原则：单目运算的优先级高于双目运算。,第二原则：,算术运算,关系运算,逻辑运算,赋值运算,表达式优先级举例说明：,+a-bc+d&a=b*34,注意：在无法确定优先级 时，加（）区分。简化表 达式。,c=b*=a+2,c=(b*=(a+2),优先级总表,优先级特例,自加、自减运算优先级遵循原则： 前置：先运算后引用； 后置：先引用后运算。,#include void main(void) int a=3,b; b=a+a+; printf(“b=%d”,b); b=+a+(+a); printf(“b=%d”,b); ,chp3ex0,在逻辑运算中，如果逻辑值能确定，则不需在进行运算。,int a=0,b=0 +a | b+; /* b的值？*/ a=0; a&+b；/*b的值？*/,3.3 分支结构（选择结构Selection),if 及 if-else 的三种结构。,由标准的分支结构可以演化成单分支、多分支结构。C语言的分 支语句有if 、if else、switch三种。,if语句,格式： if(expression)statement;,语句,表达式，非0为yes，0为no。,语句，可以是复合语句。,流程图：,e?,statement;,yes,no,举例：,#include void main(void) char ch; ch=getchar( ); if(ch=a ,chp3exf, if else 结构,格式： if(expression) stat1; else stat2;,语句或复合语句。,流程图：,e?,yes,stat1;,stat2;,no,入口,出口,举例：输出| x |。,#include main ( ) int x ; scanf ( “%d” , , if else if结构（多分支）,格式： if(e1) stat1; else if(e2) stat2； else if(e3) stat3; else if(en-1) statn-1; else statn;,框图：,e1?,y,stat1;,n,e2?,y,stat2;,出口,n,en-1?,y,statn-1;,n,statn;,n-1个条件，满足某个条件，执行对应的语句，然后到出口。,if else if结构举例：,征税问题： 1000以下税率为3% 10002000税率为4% 20003000税率为5% 3000以上税率6% 输入收入求应缴税款。,#include void main(void) float x ,rate; scanf(“%f ”, ,3/100?,输入一个分数，将百分制转化为五分制。 90分以下 打印 A 80-90 打印 B 70-80 打印 C 60-70 打印 D 60 以下 打印 E,#include void main(void) int a; scanf (“%d”, ,chp3ex1,if语句的嵌套,对于如下的结构： if(e1) stat1； else stat2；,在stat1或stat2中又含有if结构： if(e2) stat3; else stat4; 称为if结构的嵌套。各种if结构都可以嵌套。,如求符号函数： -1 (x0),#include void main ( void) int x,y ; scanf (“%d” , ,外层,内层,在外层else语句中，含有一个if结构。,说明：,书写采取缩进形式， 便于区分。,内层缩进。,else与最近的if 相匹 配，从内到外。,y=-1; if (x!=0) if (x0) y=1; else y=0;,结果？,举例：求一元二次方程ax2+bx+c=0的根。,#include #include void main(void) float a,b,c,d,e,x1,x2; scanf(“%f,%f,%f”, ,外层,内 层,求相等实根。,求不等实根。,求共扼复根。,chp3ex2,switch语句（多分支结构）,格式： switch (expression) case 常量表达式1: statement 1; case 常量表达式2: statement 2; case 常量表达式n-1: statement n-1; default : statement n; ,只能是整型或字符型表达式。,整型字符型常量表达式。 表达式的值不能相等。,流程：,先求expression的值。,依次比较expression和各常量表达式的值。,如果和第i个常量表达式相等，则执行第i条以后的语句。,如果不相等，则执行default以后的语句。,语句标号的概念:,#include void main(void) char grade; grade=getchar( ); switch（grade） case A: printf (“90100n”); case B: printf (“8089n); case C: printf (“7079n”); case D: printf (“60 69n”); case E: printf (“60n”); default : printf (“errorn”); ,chp3ex3,语句标号。,break语句：,格式： break；,作用：中断switch流程。,break; break; break; break; break;,chp3ex4,例：输出五分制对应的百分制范围。,#include void main(void) char chGrad; chGrad=getchar( ); switch(chGrad) case a: case A: printf(“90100n”); break; case b: case B: printf(“8089n”); break; case c: case C: printf(“7079n”); break; case d: case D: printf(“6069n”); break; case e: case E: printf(“60n”); default : printf(“Data Error!n”); ,多个标号可以共用相同的语句。,default语句可以省略。,分支结构小结,if构成的三种分支结构 单分支：如果ab，则交换a、b的值。 if(ab) temp=a; a=b; b=temp; 标准二分支：求a和b的最大值。 if(a=b) iMax=a; else iMax=b;,两种多分支,if-else if结构适用于连续不同区间的分支。 if (a=90) printf( “A”); else if (a=80) printf(“B”); else if (a=70) printf(“C”); else if (a=60) printf(“D”); else printf( “E”);,switch 结构适用于离散值产生的分支,3.4 循环结构,程序经常会重复执行某些相同的操作，如： 求：s=1+2+3+4+100,算法描述： s=0;i=1; s+=i; i+; 判断i是否小于等于100 如果i小于等于100，重复； 否则，结束。,此类根据某个条件重复执行相同算法的结构，称为循环。,初始化部分。,循环体。含有时条件趋假的语句。,循环的条件。 循环应在有限次完成。,C 语言提供了三类实现循环的语句: while， do while，for,while 循环（当型循环）,格式： while(expression) statement;,表达式：值非0，表示满足条件；值为0 代表不满足条件。,语句（复合语句），重复执行部分（循环体）。,流程：,e?,yes,statement;,no,含有使条件趋假的语句。,举例：,求 s= 1+2+3+4+100,#include void main(void ) int s=0, i=1; while (i=100) s=s+i; /* s+=i; */ i+; printf (“s = %d n”, s) ; ,初始化部分,循环体,条件测试,使条件趋假语句,chp3ex5,do while循环（直到型循环）,格式： do statement； while (expression );,流程：,statement;,e?,yes,no,含有使条件趋假的语句。,while循环与do-while循环的区别： while循环先判条件，后执行循环体； do while循环先执行循环体，后判条件。,举例：,求：30！,#include void main(void) float s=1.0; int i=1; do s*=i; i+; while(i=30); printf(“30!=%f”,s)； ,初始化。,循环体。,测试条件。,使条件趋假。,chp3ex6,思考题： 用do-while实现s=1+2+100。用while实现30！。, for循环,格式： for (e1; e2; e3 ) statement；,流程：,e1,e2?,yes,statement;,e3,no,举例：,求：s=1+2+3+100,#include void main (void ) int s,i ; for (s=0,i=1;i=100;i+ ) s =s + i; printf (“s= %d” , s) ; ,使e2趋假。,在for循环中，e1、e2、e3都可以省略！,e1省略,s=0,i=1;,e3省略,i+；,初值表达式。,测试表达式。,增值表达式。,循环应用的几个问题,循环的嵌套,概念：在一个循环的循环体内又包含一个完整的循环称为循环 的嵌套。,打印99乘法表。,#include void main (void ) int i,j ; for (i=1 ; i=9 ; i+) for (j=1; j=9 ; j+) printf ( “ %4d “ , i * j ) ; printf (“ n “); ,外层循环,内层循环,说明：,内外层循环采用缩进形式。,while和do- while和for可以 相互嵌套。,执行次数为内层次数和外存 次数的乘积。,chp3ex7,如何打印乘法表的一半？,循环的中断(break)和继续(continue),循环的中断：break语句,概念：循环体中可以加分支，判断是否继续执行循环，break 语句可以提前结束循环。,举例：求：r=110的圆的面积，如圆面积大于100则中断。,for (r=1; r100 ) break; printf ( “ n% f “ , area); ,满足条件，则退出循环。,继续循环：continue语句,continue语句的作用是跳过本次循环剩余的循环体内容，执行 下次循环。,举例：求1100内的偶数和。,s=0; for ( n=1; n=100; n+) if (n%2!=0) continue; s+=n; ,满足条件，跳过循环体，继续循环。,无限循环和空循环,条件为恒真的循环无限循环,while(1) do while(1)； for( ; ;),靠条件控制的break语句退出循环。,例：程序等待直到输入字母A。 for ( ; ;) ch= getchar ( ); if ( ch=A) break; ,循环体为空语句的循环空循环,for (i=1 ;i=MAX ; t+) ;,作用：程序延时。,空语句, goto语句,格式： goto Label /* Label: 同一函数内语句前的标号。*/,作用：转移到标号对应的语句上继续执行。,loop: if (i=100 ) sum=sum+i; i+; goto loop; ,循环和分支相互嵌套,输入10个自然数统计其中偶数的个数及偶数值和。,算法框图：,start,定义变量,初始化,循环？,yes,输入,偶数？,yes,统计累加,no,no,输出结果,end,#include void main(void) int i, ix,iCount=0,iSum=0; for(i=1;i=10;i+) scanf(“%dn”, ,循环结构,分支结构,输入负数？,do if(ix=0)printf(“date error”); while(ix=0);,算法的健壮性,注意：结构应完整的包含和被包含。,举例：,求100到200之间的所有素数（只能被1和自身整除的数）。,对于自然数n，判断其是否为素数有以下三种方法：,判断n是否能被从2到n-1范围内的数整除；,判断n是否能被从2到(int)(n/2)范围的数整除；,判断n是否能被从2到(int)sqrt(n)范围的数整除；,程序设计中标志技术的使用,在程序设计中，经常要记录一些状态，作为判断的条件。因此 需要在程序中设置一些标志，通常标志是整型变量。,如：设置变量iFlag用于记录是否世素数， iFlag=1是素数； iFlag=0不是素数。,判断某自然数n是否是素数的算法,s=sqrt(n);,iFlag=1;,i从2循环到s,n%i=0,ye