《信息学奥赛课课通(C++)》第3单元电子课件.ppt

第 3 单元 分支结构程序设计,作者：林厚从,信息学奥赛课课通（C+）,第1课 关系运算符,学习目标 1. 熟练掌握 C+ 中的关系运算符。 2. 熟知关系运算符和数学运算符的优先级。 3. 学会正确书写关系表达式。,1. 关系运算符,C+ 提供了六种关系运算符：（大于）、=（大于或等于）、=（小于或等于）、=（等于）、!= （不等于）。 关系表达式的结果为逻辑值真（非0值）或假（0）。,使用关系运算符需要注意的问题,（1）“等于”与“赋值”的区别； （2）实型数据（浮点数）的关系运算； （3）运算符的优先级，如下表：,2. 关系运算符的应用举例,例1、假设变量定义为“int x=6，y=4，z=5；”，请分别写出下列表达式的值。 （1） x + y y + z （2） x = y （4） （x （y = z）,例2、阅读程序，写出程序的运行结果。,/p3-1-2 #include using namespace std; int main() int n1 = 4,n2 = 5,n3; n3 = (n1 n2); cout n3 “ , ” ; n3 = (n1 n2); cout n3 “ , ” ; n3 = (n1 = 4); cout n3 “ , ” ; n3 = (n1 = 5); cout n3 endl; return 0; ,例3、阅读程序，写出程序的运行结果。,/p3-1-3 #include using namespace std; int main() char x,y; x = m ; y = n ; int n; n = x 3) + (y - x = 1); cout n endl; return 0; ,实践巩固,第 2 课 逻辑运算符,学习目标 1. 熟练掌握 C+ 中的逻辑运算符。 2. 熟知逻辑运算符的优先级。 3. 学会正确书写逻辑表达式。,逻辑运算符,C+ 提供了 &（逻辑与）、| （逻辑或）和！（逻辑非）三种逻辑运算符。其中，& 和 | 是双目运算符，而！是单目运算符。,逻辑运算符,1、逻辑运算符的优先级问题,（1） 一个 0100 之间（不包括 0 和 100）的数 a。 （2） x 大于 y 且 x 大于 z。 （3） x 是英文字母。,例1、写出下列语义的 C+ 表达式。,整型数据在参与逻辑运算时，根据其值是 0 或非 0，分别当作逻辑值“假”或“真”进行处理。 例2、假设变量定义为“int a=0，b=0，c=1，d=1；”，请写出表达式 a & b | c & d的结果。,2、整型数据也可以参与逻辑运算,/p3-2-3 #include using namespace std; int main() int a,b,c,d; a = 2; b = 3; c = 0; d = (a + b | c); cout d endl; return 0; ,例3、阅读程序，写出程序的运行结果。,例 4、阅读程序，写出程序的运行结果。 /p3-2-4 #include using namespace std; int main() int a,b,c,d; a = 2;b = 3;c = 0; d = (a b) ,3、逻辑表达式是“短路计算”,在逻辑表达式的计算过程中，一旦能够确定整个表达式的值，就会立刻停止计算。,【问题分析】 判断“闰年”的口诀是：四年一闰，百年不闰，四百年又闰。2016 年是闰年，因为 2016 能被 4整除；2100 年不是闰年，因为它能被 100 整除；但 2000 年是闰年，因为它能被 400 整除。 所以，判断某一年份是否是闰年有两种情况：一种是能被 400 整除；另一种是能被 4 整除但不能被 100 整除。所以，可以表示成： （x % 400=0） | （x % 4=0）& （x % 100 !=0）,例5、写出判断某一年份 x 是否是“闰年”的表达式。,实践巩固,第 3 课 if 语句,学习目标 1. 掌握 if 语句的两种格式。 2. 理解分支结构和复合语句。 3. 熟练应用 if 语句解决一些实际问题。,1. if 语句,if 语句有两种格式： 第一种格式为： if (表达式) 语句1; else 语句2;,第二种格式为： if (表达式) 语句 ;,例1、旅游费用。,【问题描述】 风华公司“南京一日游”的收费标准为：5 人以内（含 5 人）按散客标准，每人 300 元；超过 5 人，按团体标准，每人 280 元。请根据输入的人数，输出其旅游费用。 【输入格式】 一行一个正整数 n，表示人数，1n5000000。 【输出格式】 一行一个正整数，表示需要的总旅游费用。 【输入样例】 9 【输出样例】 2520,【问题分析】 这是一个“选择性”问题，根据人数 n 来选择不同的收费标准。条件就是 n5，如果成立，那么收费为 n300；否则，收费为 n280。 /p3-3-1a #include using namespace std; int main() int n; cin n; if(n = 5) cout n * 300 endl; else cout n * 280 endl; return 0; ,或换成另一种形式：,/p3-3-1b #include using namespace std; int main() int n,ans; cin n; ans = n * 300; if(n 5) ans = n * 280; cout ans endl; return 0; ,例2、三个数的大小比较。,【问题描述】 输入三个整数 x、y 和 z，判断是否满足 x y z。若满足，则输出“YES”；否则，输出“NO”。 【输入格式】 一行三个整数 x、y 和 z，int 范围以内。 【输出格式】 一行一个单词，表示答案。 【输入样例 1】 3 6 7 【输出样例 1】 YES 【输入样例 2】 3 7 6 【输出样例 2】 NO,【问题分析】 如果逻辑表达式“x using namespace std; int main() int x,y,z; cin x y z; if(x = y ,2. 复合语句,例3、数据交换。 【问题描述】 输入 a、b 两个整数，如果 a 大于 b，则交换 a 与 b 的值，再输出 a 和 b 的值。 【输入格式】 一行两个整数 a、b，int 范围以内。 【输出格式】 一行两个整数，a、b 最后的值，中间空一格。 【输入样例 1】 6 7 【输出样例 1】 6 7 【输入样例 2】 10 8 【输出样例 2】 8 10,【问题分析】 交换 a 与 b 的值需要用到 3 条语句。所以，当判断条件“ab”成立时，需要依次执行完这 3 条语句，这时就需要用花括号“”将这 3 条语句括起来，这些括起来的语句组合称为“复合语句”，流程图如右图。,/p3-3-3 #include using namespace std; int main() int a,b,c; cin a b; if(a b) c = a; a = b; b = c; cout a ” ” b endl; return 0; ,实践巩固,第 4 课 if 语句的嵌套,学习目标 1. 理解 if 语句嵌套的含义。 2. 熟练应用 if 语句及其嵌套解决一些实际问题。,if 语句的嵌套,在分支结构中经常会遇到这样的情况：如果条件1成立，就去做A事情，否则去做B事情，但是，在做A事情（或者B事情）时，还要根据条件2是否成立，决定是做A1（或者B1）这件子事情，还是去做A2（或者B2）这件子事情。在程序设计中，把这种情况称为分支结构的“嵌套”，一般用来解决三种及以上的分支情况。,【问题描述】 输入三个整数 x、y、z，判断其是否满足 xyz。若满足，输出“YES”；否则，输出“NO”。 【输入格式】 一行三个整数 x、y、z，int 范围以内。 【输出格式】 一行一个单词，表示答案。 【输入样例】 3 6 7 【输出样例】 YES,例1、三个数的大小比较。,【问题分析】 前面已经介绍过用逻辑表达式“x=y &y=z”来表示YES”的条件，本题也可以用 if语句的嵌套来解决，如图：,/p3-4-1 #include using namespace std; int main() int x,y,z; cin x y z; if(x = y) if(y = z) cout ” YES ” endl; else cout ” NO ” endl; else cout ” NO ” endl; return 0; ,（1）分支结构可以嵌套很多层； （2）if 与 else 的配对关系； （3）编程要形成良好的代码风格；,使用 if 语句的嵌套需注意的问题,/p3-4-2a #include using namespace std; int main() int x = 4, y = 3, z = 2; if(x = y) if(y = z) cout “YES“ endl; else cout “NO“ endl; return 0; ,例2、阅读程序，写出程序的运行结果。,【问题分析】 程序不会输出任何结果。因为其中的else子句从书写格式上看，与外层“if(x = y)”语句配对，但其实是与内层的“if(y = z)”配对。而外层的“if（x = y）”是不成立的，又没有else子句，所以直接执行后面的“returne 0;”语句。,例3、判断闰年。,【问题描述】 输入某一年份 x，判断该年份是否是闰年。是则输出“YES”，否则输出“NO”。 【输入格式】 一行一个正整数 x，int 范围以内。 【输出格式】 一行一个单词，表示判断结果。 【输入样例】 2000 【输出样例】 YES,【问题分析】 前面已经介绍过判断闰年的条件表达式。对于闰年的判断，也可以采用嵌套的方法来实现。,/p3-4-3 #include using namespace std; int main() int x; cin x; if(x % 400 = 0) cout “ YES ” endl; else if(x % 4 = 0) if(x % 100 != 0) cout “ YES ” endl; else cout “ NO ” endl; else cout “ NO ” endl; return 0; ,例4、优惠购物。,【问题描述】 教材77页。,【问题分析】 设 id 表示顾客的身份，price 表示顾客购买的商品价值，flag=0 表示无大礼包，flag=1 表示有大礼包，discount 表示顾客享受的折扣，则计算流程如下：,flag = 0; 如果 id 等于 “ V ” 如果 price 500, 则 discount = 0.85; 否则 , 如果 price 1000, 则 discount = 0.8; 否则 ,discount = 0.75,flag = 1; 否则 discount = 0.9; 如果 price500, 则 flag = 1;,【参考代码】 教材78页。,实践巩固,第 5 课 条件表达式,学习目标 学会书写和使用条件表达式解决一些实际问题。,条件表达式,C+语言表达能力强，表达式类型丰富。其中就有一个“条件表达式”，通过它也可以来实现有选择的取值。条件表达式的格式为： ? : 其运算规则为：首先计算表达式 1 的值，若表达式 1 的值为真（非 0），则只计算表达式 2，并将其结果作为整个表达式的值；否则，只计算表达式 3，并将其结果作为整个表达式的值。,例1、阅读程序，写出程序的运行结果。,/p3-5-1 #include using namespace std; int main() int x = 5,y = 10,z; z = x y ? x : y; cout 0 ? 1 : -1; cout z endl; cout (x % 2 = 0 ? “ x is even ” : ” x is odd ” ) endl; return 0; ,例2、旅游费用,【问题描述】 风华公司“南京一日游”的收费标准为：5人以内（含5人）按散客标准，每人300元。超过5人，按团体标准，每人 280 元。请根据输入的人数，输出其旅游费用。 【输入格式】 一行一个正整数 n，表示人数，1n5000000。 【输出格式】 一行一个正整数，表示需要的总旅游费用。 【输入样例】 9 【输出样例】 2520,/p3-5-2 #include using namespace std; int main() int n; cin n; cout (n = 5 ? n * 300:n * 280) endl; return 0; ,例3、判断闰年,【问题描述】 输入某一年份 x，判断该年份是否是闰年。是则输出“YES”，否则输出“NO”。 【输入格式】 一行一个正整数 x，int 范围以内。 【输出格式】 一行一个单词，表示判断结果。 【输入样例】 2000 【输出样例】 YES,/p3-5-3 #include using namespace std; int main() int x; cin x; cout (x % 400 = 0 ? “ YES ” :(x % 4 = 0 ? (x %100 != 0 ? “ YES ” : ” NO ” ) : ” NO ” ) endl; return 0; ,实践巩固,第 6 课 switch 语句,学习目标 1. 掌握 switch 语句的格式和含义。 2. 学会应用 switch 语句解决一些实际问题。,多分支语句switch,在一些实际问题中，分类情况特别多，用if语句嵌套实现起来，层数太多，容易出错。为此，C+提供了一种多分支语句switch。 switch 语句的一般格式为： 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 ,多分支语句switch,执行过程为：先计算表达式的值，然后从前往后依次与case子句中所列出的各个常量表达式的值进行比较，若表达式的值与常量中的值相等，就开始进入相应的case后面的语句组执行，遇到后续的case也不再进行判断（默认匹配），直至遇到break语句或switch语句结束。default表示表达式与所有常量表达式的值都不匹配，那就执行其后面的语句组，通常将default放在最后。如果表达式与各分支常量表达式的值都不匹配时，不需要执行任何语句，则default可以省略。,例1、阅读下面程序，思考输入“-”，则输出什么。,/p3-6-1 #include using namespace std; int main() char symbol; cin symbol; switch(symbol) case + :cout “ + ” endl; break; case - :cout “ - ” endl; break; case * :cout “ * ” endl; break; case / :cout “ / ” endl; break; default:cout “ Input Invalid! ” ; return 0; ,【问题分析】 输出“-”。 如果把其中的4条“break;”语句去掉，输出什么？,使用 switch 语句要注意的问题,（1）switch 后面的表达式，取值只能是整型、字符型、布尔型或枚举型。case 后面的常量表达式，其值类型要与 switch 后面表达式的类型一致。 （2）任意两个 case 后的表达式值必须各不相同，否则将引起歧义。 （3）语句组可以是一条语句，也可以是一个复合语句。 （4）多个 case 语句可以共用一组程序。,例3、阅读程序，思考分别输入 “A”“B”“C”，则程序输出什么。,/p3-6-3 #include using namespace std; int main() char ch; cin ch; switch(ch) case A : case B : case C :cout “ Pass ” endl; break; ,例4、优惠购物,【问题描述】 某商场的客户分为白金卡会员、金卡会员、银卡会员和普通客户。为了回馈广大顾客，现推出以下优惠活动： （1） 如果客户是白金会员，现在将享受 7 折优惠； （2） 如果客户是金卡会员，现在将享受 8 折优惠； （3） 如果客户是银卡会员，现在将享受 9 折优惠； （4） 如果客户是普通客户，现在将享受 9.5 折优惠。 本题的任务是根据顾客的身份和购买商品的价格，给出应付金额。,【输入格式】 第一行一个字符。“P”表示白金会员，“G”表示金卡会员，“S”表示银卡会员，其他字符表示普通客户。 第二行一个整数，int 范围以内，表示该顾客购买的商品金额。 【输出格式】 一行一个实数，保留两位小数，表示顾客应付金额。 【样例输入】 G 580 【样例输出】 464.00,/p3-6-4 #include using namespace std; int main() char id; float price,discount; scanf( “ %cn ” , ,例5、某年某月的天数,【问题描述】 输入x和y，输出x年y月有多少天。 【输入格式】 一行两个正整数x和y，分别表示年份和月份。x在int范围以内，y为112。 【输出格式】 一行一个整数，表示该年该月有多少天。 【样例输入】 2000 3 【样例输出】 31,/p3-6-5 #include using namespace std; int main() int x,y,day; cin x y; switch(y) case 1: case 3: case 5: case 7: case 8: case 10: case 12: day = 31; break; case 4: case 6: case 9: case 11: day = 30; break; case 2: if(x % 400 = 0) | (x % 4 = 0) ,实践巩固,第 7 课 分支结构应用举例,学习目标 1. 总结反思，建立分支结构的知识体系。 2. 实践巩固，熟练应用分支结构解决一些实际问题。,例1、水果价格,【问题描述】 苹果（apples）、梨（pears）、橘子（oranges）、葡萄（grapes）4种水果，单价分别是3.00元/千克，2.50 元 / 千克，4.10 元 / 千克和 10.2 元 / 千克。 【输入格式】 一行一个整数，09 之间。 【输出格式】 提示信息和相应水果的单价，格式如样例输出所示。 【样例输入】 3 【样例输出】 1apples 2pears 3oranges 4grapes Price=4.1,/p3-7-1 #include using namespace std; int main() int x; cin x; cout “ 1apples ” endl; cout “ 2pears ” endl; cout “ 3oranges ” endl; cout “ 4grapes ” endl; cout “ Price= ” ; switch(x) case 1:cout “ 3.0 ” endl; break; case 2:cout “ 2.5 ” endl; break; case 3:cout “ 4.1 ” endl; break; case 4:cout “ 10.2 ” endl; break; default:cout “ 0 ” endl; return 0; ,例2、虫子吃苹果,【问题描述】 小苏买了一箱苹果共有 n 个，很不幸的是箱子里混进了一条虫子。虫子每 x 小时能吃掉一个苹果。假设虫子在吃完一个苹果之前不会吃另一个，那么经过 y 小时，这箱苹果中还有多少个苹果没有被虫子吃过？ 【输入格式】 一行三个整数，表示 n、x、y，int 范围以内，之间用一个空格隔开。 【输出格式】 一行一个整数，即所求答案。 【输入样例】 3 2 1 【输出样例】 2,【问题分析】 如果 y%x 等于 0，则剩余的苹果为 n-y/x；否则答案为 n-y/x-1。特殊情况是，如果经过 y小时虫子吃掉的苹果比 n 多，则说明剩余苹果为 0。 /p3-7-2 #include using namespace std; int main() int n,x,y; cin n x y; int k = y / x; if(y % x) k+;/y % x 等价于 y % x != 0 if(k = n) cout n - k endl; else cout 0 endl; return 0; ,例3、字符判断,【问题描述】 键盘输入任意一个字符，判断是大写字母、小写字母还是数字。 【输入格式】 一行一个字符。 【输出格式】 如果是大写字母，输出“capital”；如果是小写字母，则输出“lowercase”；如果是数字，则输出“number”；其他字符输出“others”。 【样例输入】 A 【样例输出】 capital,【问题分析】 C+ 中的字符可以直接比较大小