C选择结构程序设计.ppt

,第四章,选择结构程序设计,本章要点,选择结构的算法表示 关系表达式 逻辑表达式 if语句 条件运算符和条件表达式 switch语句,主要内容,4.1 选择结构能够解决的问题及算法表示 4.2 关系运算符和关系表达式 4.3 逻辑运算符和逻辑表达式 4.4 if语句 4.5 条件运算符和条件表达式 4.6 switch语句 4.7 选择结构程序设计举例,4.1 选择结构能够解决的问题及算法表示,1. 选择问题的提出 选择结构是三种基本结构之一。在大多数程序中都会包含选择结构。选择结构的作用是根据所指定的条件是否满足，决定从给定的两组操作选择其一。 在C语言中，如果条件成立，记为逻辑“真”，如果条件不成立，记为逻辑“假”。由于C语言中数据没有逻辑类型，就规定逻辑“真”和逻辑“假”分别用1和0表示。 对于一次性的判断，一般利用if 语句来实现，对于两次以上的判断，一般利用if 语句嵌套或多分支语句switch实现。有时也可以与循环语句结合实现更复杂的判断问题。,4.1 选择结构能够解决的问题及算法表示,2. 选择问题的算法描述 例4.1 分别用传统 流程图和NS流程 图描述求一个数的 绝对值的算法。,4.1 选择结构能够解决的问题及算法表示,例4.2 分别用传统流程图和NS流程 图表示求4个整数中最大值的算法,4.1 选择结构能够解决的问题及算法表示,例4.3 分别用传统流程图和NS流程图 表示对3个整数进行由大到小排序的算法。,4.1 选择结构能够解决的问题及算法表示,例4.4 分别用传统流程图和NS流程图表示计算下面分段函数的值的算法。,4.2 关系运算符和关系表达式,所谓“关系运算”就是将两个值进行比较，判断其比较的结果是否符合给定的条件。例如，x0是一个关系表达式，大于号()是一个关系运算符。如果x的值为6，则满足给定的“x0”条件，因此关系表达式的值为“真”；如果x的值为-6，不满足“x0”条件，则称关系表达式的值为“假”。 4.2.1 关系运算符及其优先次序 对两个数据的大小关系进行判断设计了六种关系运算符： ！ 关于优先次序：前四种关系运算符(、)的优先级别相同，后两种也相同(、！)，前四种高于后两种。关系运算符具有自左至右的结合性。,4.2 关系运算符和关系表达式,关系运算符、算术运算符和赋值运算符之间的优先级由高到低为： 算术运算符关系运算符赋值运算符 例如： ca-b 相当于 c(a-b) abc 相当于 (ab)c abc 相当于 a(bc),注意：、！的两个符号间没有空格，是C语言中关系运算符，是赋值运算符，不能混淆。,4.2 关系运算符和关系表达式,4.2.2 关系表达式 由关系运算符将两边的运算对象连接而成的式子，称为关系表达式。,例4.5 观察并输出关系表达式的值。 #include void main( ) char x=a, y=b; int n; n = xy; printf(“%d “,n); n= x = y+5; printf(“%d “,n); n=(y!=Y)+(58)+(y-x=1); printf(“%dn“,n); ,注意：C语言中，关系表达式的值（逻辑值）可以参加算术运算。,4.3 逻辑运算符和逻辑表达式,4.3.1逻辑运算符及其优先次序 C语言中提供了三种逻辑运算符： !（逻辑非） &（逻辑与） |（逻辑或） 表4.1 逻辑运算的真值表 三种逻辑运算符进行混合运算时，其优先级的次序为： （） ! 算术运算符 关系运算符 & | 赋值运算符 例如： (mn) & (xy) 可写成 mn & xy (mn)|(xy) 可写成mn | xy (!m) | (mn) 可写成 !m | mn,4.3 逻辑运算符和逻辑表达式,4.3.2逻辑表达式 逻辑表达式就是用逻辑运算符将关系表达式或逻辑量连接起来的式子，逻辑表达式的运算对象是逻辑量，其结果也应该是一个逻辑量“真”或“假”。,例4.6 观察并输出逻辑表达式的值。 #include void main() int a=1,b=6,c=8,x,y; printf(“%dt“,a+bc ,程序运行结果： 0 1 1 0 1,4.3 逻辑运算符和逻辑表达式,说明：逻辑运算符两侧的运算对象不但可以是0和1，或者是0和非0的整数，也可以是字符型、实型等类型。 例如：！3.5 = 3 分析：3.5为非0值，3.5进行逻辑非后的值为0，3的ASC码值为51，即非0，则表达式的结果为0。系统最终以0和非0来判定它们属于“真”或“假”。 讨论：另外，C语言在逻辑表达式的求解中，对于运算符逻辑与&和逻辑或|规定了自左至右的运算顺序。首先对运算符逻辑与&和逻辑或|左边的操作数求值，只有在必须执行下一个逻辑运算符才能求出表达式的解时，才执行该运算符，并不是所有的逻辑运算都必须被执行。,4.3 逻辑运算符和逻辑表达式,举例如下： (1) p1&p2&p3，只有p1为真时，才需要判断p2的值，只有p1和p2都为真时，才需要判断p3的值。,4.3 逻辑运算符和逻辑表达式,(2) p1|p2|p3，只要p1为真，就不必判断p2和p3的值，只有p1为假，才判断p2。p1和p2都为假才判断p3。,例如:(m=ab)&(n=cd) 当a=1,b=2,c=3,d=4,m和n的原值 为1时，由于“ab”的值为0， 因此m=0，而“n=cd”不被执行， 因此n的值不是0而仍保持原值1。,4.3 逻辑运算符和逻辑表达式,例4.7 观察并输出逻辑表达式的值。 #include void main() int a=1,b=1,c=3; printf(“a=%d b=%d c=%d n“,a,b,c); +a|+b|-c; printf(“a=%d b=%d c=%d n“,a,b,c); +a ,程序运行结果： a=1 b=1 c=3 a=2 b=1 c=3 a=3 b=2 c=2 a=4 b=2 c=2 a=5 b=3 c=2,4.4 if语句,4.4.1 if语句的基本形式 if语句的作用是计算所给定的条件表达式是否为0，根据计算的结果(0或非0)决定执行给出的两种操作之一。,1. if语句的一般形式 if (表达式) 语句1 else 语句2 例：if (xy) printf(“%d”,x); else printf(“%d”,y);,2. if语句的其他形式： （1）可以省略else及其后的语句， 则if语句的形式为： if (表达式) 语句 例如： if(xy) printf(“%d”,x);,4.4 if语句,注意：不要误认为if语句和else语句是 两个完整的语句。它们都属于同一个 if语句。else子句不能作为语句单独 使用，它必须是if语句的一部分， 与if配对使用。,（2）在if和else后面可以有多个操作语句 则if语句的形式变成： if (表达式) 语句序列1 else 语句序列2 例如： if ( x= 0) a=6,b=7; printf(“%d %d %d ”,-x,a+,b-); else c=9,d=10; printf(“%d %d %d”, x,c+,d-);,4.4 if语句,例4.8 输入两个整数，输出其中最大的数。 #include void main() int x,y; printf(“please input 2 numbers:“); scanf(“%d %d“, ,4.4 if语句,程序运行结果： please input 2 numbers: 12 29 max=12,例4.9 输入三个整数，输出最大数和最小数。 #include void main() int a,b,c; int max,min; printf(“input 3 numbers: “); scanf(“%d %d %d“, ,4.4 if语句,程序运行结果： input 3 numbers: 12 25 18 max=18 min=-25,4.4.2 if语句嵌套 完整的嵌套格式如下： 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4,4.4 if语句,注意： C语言规定：当使用 if语句嵌套时，else总是与 它上面的最近的if配对。 为了正确表示各个分支的关 系，要合理使用内嵌的复合 语句。,当进行多个分支选择时，常采用else-if语句, 它是if嵌套中的特殊形式， 其一般形式为： 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-1) 语句n-1 else 语句n,4.4 if语句,例4.10 有一个分段函数如下,编写程序， 输入x值，输出y值。,4.4 if语句,分析：一般情况下分段函数的处理 要使用if嵌套的形式实现，其流程图 可以参照例4.4的流程图。下面提供的 程序1中，如果x小于0，则y=x；否则 如果x等于0，则y=0；否则x大于0， 则y=x*x+1。程序2、3、4对程序1 进行了修改，但是程序3和4是错误的， 请读者一定注意if和else 的配对关系。,4.4 if语句,程序1： #include void main( ) int x,y; printf(“please input x：“); scanf(“%d“, ,程序运行结果： please input x: 4 y=17,正 确,4.4 if语句,程序3：将上述if语句改为： y=0; if(x=0) if(x0) y=x*x+1; else y=x;,程序2：将上面程序的if语句（程序第7-10行）改为： if(x=0) if(x0 ) y=x*x+1; else y=0; else y=x;,程序4：将上述if语句改为： y=x; if(x!=0) if(x0) y=x*x+1; else y=0;,正 确,错 误,错 误,例4.11 判别键盘输入字符的类别。,4.5 条件运算符和条件表达式,条件运算符 条件运算符:“? :”是C语言中惟一的三目运算符。条件运算符的优先级高于赋值运算符，但是低于关系运算符和算术运算符。条件运算符的结合性为自右至左。 使用场合：若在语句中，当被判别的表达式的值为“真”或“假” 时，都执行一个赋值语句且向同一个变量赋值时，可以用一个条件运算符来处理。 例如：（）=； ； 即为： max=(xy) ？x ：y 其中：“？：”是一个条件运算符。此条件表达式的执行过程是：首先计算(xy)，若其值为非0，则条件表达式的值为x之值；否则，若其值为0，则条件表达式的值为y之值,4.5 条件运算符和条件表达式,2. 条件表达式 条件表达式的一般形式为： 表达式1 ? 表达式2 : 表达式3 （1）“表达式2”和“表达式3”不仅可以是数值表达式。 还可以是赋值表达式或函数表达式。 例如：(xy) ？（x=1） ：（y=3） （2）“表达式1”可以与“表达式2”和“表达式3”类型不同。 例如：(xy) ？ a ：b （3）若“表达式2”和“表达式3”类型不同，则条件表达式的类型取二者中较高的类型。 例如： (xy) ？ a ：2.718 如果xy的值为非0，则条件表达式的值应为97.0。因为a的ASCII码值要转换为2.718的类型，即实型。,例4.12 将大写字母转换为小写字母。 #include void main() char ch; scanf(“%c“, ,程序运行结果： A a,4.5 条件运算符和条件表达式,如果字符变量ch的值为大写字母，则条件表达式的值为（ a-A ），即与（ 32）相应的小写字母。如果ch的值不是大写字母，则条件表达式的值为，即不进行转换。,4.6 switch语句,switch语句的格式： switch （表达式） case 常量表达式：语句 case 常量表达式：语句 case 常量表达式：语句 default ：语句 ,4.6 switch语句,使用switch语句的注意事项： （1）switch后面括弧内的“表达式”，ANSI标准允许它为 任何类型，但必须与常量表达式类型相匹配。 （2）当表达式的值与某一个case后面的常量表达式相等 时，就执行此case后面的语句，若没有匹配的常量表达式， 就执行default后面的语句。 （3）每一个常量表达式的值都是惟一的，即常量表达式 不能重复出现。,4.6 switch语句,使用switch语句的注意事项： （4）case后面的语句结束时，会执行下一个case后面 的语句，即多个case可以共用一组执行语句。因此， 应该在执行一个case分支后，利用break语句，使流程 跳出switch结构，即终止switch语句的执行。最后一 个分支(default)可以不加break语句。 （5）各个case语句与default的次序不影响执行结果。 （6）多个case可以共用一组