《C语言程序设计(VisualC6.0环境)》电子教案-第3章结构化程序设计.ppt

,本章导读本章从实例分析着手，使读者了解并掌握C语言三种基本流程控制结构：顺序、选择、循环结构，加深对C语言程序开发设计过程的感性认识，强化培养编程思路，为进一步进行C语言程序设计打下基础。,C语言程序设计(VisualC+6.0环境）,返回本书目录,第3章结构化程序设计,本章主要知识点(1)顺序结构及程序设计。(2)选择结构及程序设计。(3)循环结构及程序设计。(4)结构化程序设计方法、编程思路与综合实训,第3章结构化程序设计,C语言程序设计(VisualC+6.0环境）,返回本章导读,3.2选择结构程序设计,3.3循环结构程序设计,3.4结构化程序设计方法与综合实训,3.1顺序结构程序设计,C语言程序设计(VisualC+6.0环境）,返回本章目录,3.1.2顺序结构语句,3.1.3程序实训,3.1.1顺序结构的C程序实例,3.1顺序结构程序设计,3.1.1C程序实例,C语言程序设计(VisualC+6.0环境）,返回本节目录,C程序实例,【例3.1】编程实现：输入一个长方形的二边长，求长方形的面积并输出。/*程序名为l3_1.cpp。*/#includestdio.hmain()floata,b,s;scanf(%f%f,返回本节目录,程序运行情况如下：输入：3.04.0输出：Theareaofrectangleis12.00.这个程序属于顺序结构，程序是按照书写的顺序自上而下一步步执行，程序中的每一条语句都被执行一次，且仅能被执行一次。,【例3.1】编程,C语言程序设计(VisualC+6.0环境）,3.1.2顺序结构语句1,C语言程序设计(VisualC+6.0环境）,C语言的顺序结构语句可以分为四大类：1.表达式语句表达式的后面加一个分号就构成了一个语句，例如：sum=a+b;。事实上，C语言中有使用价值的表达式语句主要有3种：(1)赋值语句。例如：sum=a+b;(2)自动增1、减1运算符构成的表达式语句。例如：i+;(3)逗号表达式语句。例：x=1,y=2;2.空语句语句仅有一个分号“;”，它表示什么也不做。一般和后面章节所讲循环语句结合使用起到延时作用。3.复合语句由和把一些变量定义和执行语句组合在一起，称之为复合语句，又称语句块。复合语句的语句形式如下：语句1；语句2；语句n；,返回本节目录,返回本节目录,例如：inta=0,b=1,sum;sum=a+b;printf(%d,sum);【注意】与C语言中的其他语句不同，复合语句不以分号作为结束符，若复合语句的后面出现分号，那不是该复合语句的组成成分，而是单独的一个空语句。在复合语句起始部分可以有变量定义，如：inta=0,b=1,sum;，也可以没有。复合语句的内可能会有多个语句，但在语法上把它整体上视为一条语句看待。4.函数调用语句由一个函数调用加上一个分号组成一个语句，如：scanf(%d%d,3.1.2顺序结构语句2,C语言程序设计(VisualC+6.0环境）,C语言程序设计(VisualC+6.0环境）,C程序实例,【例3.2】由键盘输入两个整数给变量a和b，然后输出a和b，在交换a和b中的值后，再输出a和b，验证两个变量中的数值是否正确地进行了交换。/*程序名为l3_2.cpp。*/#includestdio.hmain()inta,b,t;printf(Enteraandb:n);scanf(%d%d,程序运行情况如下：Enteraandb:123456a=123,b=456a=456,b=123,返回本节目录,3.1.3程序实训【例3.2】,返回本节目录,注意：在程序中交换两个变量a和b的值，不可以简单地用：a=b;b=a;两条语句来实现。假设a和b的值分别为23和78，赋值语句a=b;将使a的值变为78，接下来的b=a;使b的值变为78，这样，a和b的值最终都变为78。所以在本例中引入了中间变量t，用来临时存放a的值，这样才能完成变量a和b的正确交换。,【例3.3】输入一个double类型的数，使该数保留小数点后两位，对第三位小数进行四舍五入处理，然后输出此数，以便验证处理是否正确。/*程序名为l3_3.cpp。*/#includestdio.hmain()doublex;printf(Inputx:n);scanf(%lf,3.1.3程序实训【例3.3】,C语言程序设计(VisualC+6.0环境）,3.1.3程序实训【例3.3】,C语言程序设计(VisualC+6.0环境）,返回本节目录,printf(1)x=%fn,x);/*将x输出*/x=x*100;x=x+0.5;x=(int)x;x=x/100;/*将x扩大100倍，加上0.5之后取整，再缩小100倍*/printf(2)x=%fn,x);/*将四舍五入后的x输出*/程序运行情况如下：Inputx:3.14159则输出的结果为：(1)x=3.141590(2)x=3.140000,3.1.3程序实训【例3.4】,C语言程序设计(VisualC+6.0环境）,返回本节目录,【例3.4】从键盘上输入一大写英文字母，要求改用相应的小写字母输出。/*程序名为l3_4.cpp。*/#includestdio.hmain()charc1,c2;scanf(%c,程序运行时：输入：B输出：TheuppercaseisB.Thelowercaseisb.,3.2选择结构程序设计,C语言程序设计(VisualC+6.0环境）,3.2.1选择结构的C程序实例,3.2.2if语句,3.2.3switch语句,3.2.4程序实训,返回本章目录,3.2.1选择结构的C程序实例,C语言程序设计(VisualC+6.0环境）,返回本节目录,【例3.5】请输入两个整数a,b，比较a+b和ab哪个大，输出判断结果。/*程序名为l3_5.cpp。*/#includestdio.hmain()inta,b,s1,s2;printf(请输入两个整数a,b：);scanf(%d,%d,/*语句B*/,C语言程序设计(VisualC+6.0环境）,运行结果为：请输入两个整数a,b：2,3(a+b)s2，则执行语句A(跳过语句B不执行),否则，就跳过语句A执行语句B。可见if语句在程序中起到了改变语句执行顺序的作用。if语句就是我们在下一节中要介绍的条件分支语句。,3.2.1选择结构的C程序实例结果,返回本节目录,3.2.2if语句,C语言程序设计(VisualC+6.0环境）,.if语句的一般形式,返回本节目录,2.if-else中的复合语句,3.非关系、非逻辑表达式构成的条件表达式,4.if语句的嵌套,.if语句的一般形式1,C语言程序设计(VisualC+6.0环境）,1if语句的一般形式：if语句有两种形式：（1）不含else子句的if语句语句形式如下：if()例如if(a=0为真，所以输出2*3+1=7。C语言中有一种特有的条件运算符“？：”，我们在前面章节已作介绍，它在某种程序上可以起到逻辑判断的作用。本例中的if语句也可用条件运算符表达式实现如下：y=x=0?2*x+1:0;但有些判断不能用条件表达式完成,或者很繁琐、表达不清晰。,返回3.2.2目录,2.if-else中的复合语句,C语言程序设计(VisualC+6.0环境）,2.if-else中的复合语句,如果两个分支中需要执行的语句不止一条，必须用“”括起来，作为一个复合语句使用。若只是一条语句，“”可以省略。【注意】(1)if后面的一定要有括号；(2)if和else同属于一个if语句，else不能作为语句单独使用，它只是if语句的一部分，与if配对使用，因此程序中不可以没有if而只有else；(3)只能执行与if有关的语句或者执行与else有关的语句，而不可能同时执行两者；(4)如果和是非复合语句，那么该语句一定要以分号结束，(5)if语句的表达式可以是任意类型的C语言的合法的表达式，但计算结果必须为整型、字符型或浮点型之一。,返回3.2.2目录,3.非关系、非逻辑表达式构成的条件表达式1,C语言程序设计(VisualC+6.0环境）,3.非关系、非逻辑表达式构成的条件表达式,【例3.10】以赋值表达式为分支条件的实例。/*程序名为l3_10.cpp。*/#includestdio.hmain()ints;if(s=2)printf(hello);elseprintf(error);,if后面圆括号中的表示,分支条件的类型不限于逻辑/关系表达式，可以是任意的C语言有效表达式（如赋值表达式，算术表达式等等），因此也可以是作为表达式特例的常量或变量。,返回3.2.2目录,C语言程序设计(VisualC+6.0环境）,3.非关系、非逻辑表达式构成的条件表达式2,【例3.10】中的条件表达式是一个赋值表达式，并不是判断s是否等于2。相当于if(2)printf(hello);，这是合法的。由于该条件表达式的值是非零值,恒为真，故本程序的printf(error);无论如何都不会被执行。if语句最终执行哪一个分支，取决于条件表达式的计算结果。同一个条件的也可以用多种表达方式。【例3.11】以变量为分支条件的实例。/*程序名为l3_11.cpp。*/#includestdio.hmain()intx,y;scanf(%d,返回3.2.2目录,3.非关系、非逻辑表达式构成的条件表达式3,C语言程序设计(VisualC+6.0环境）,printf(y=%dn,y);现把程序中if(x)改成if(x!=0)，此时虽然条件表达式写法不同，但是完成的功能是相同的。下面两种表示方法经常使用：if(x)等价于if(x!=0)if(!x)等价于if(x=0),返回3.2.2目录,4.if语句的嵌套1,C语言程序设计(VisualC+6.0环境）,在一个if语句中又包含另一个if语句，从而构成了if语句的嵌套使用。内嵌的if语句既可以嵌套在if子句中，也可以嵌套在else子句中。例如：,【例3.12】输入a,b两个整数的值，比较大小并输出结果。#includestdio.h“/*程序名为l3_12.cpp。*/main()inta,b;printf(请输入a,b：);scanf(%d%d,返回3.2.2目录,4.if语句的嵌套2,C语言程序设计(VisualC+6.0环境）,【注意】if语句的嵌套形式不是刻意去追求的，而是在解决问题过程中随着解决问题的需要而采用的。if与else的配对规则if语句出现嵌套形式时，C语言规定：else子句总是和前面最近的不带else子句的if语句配对，与书写格式无关。注意从书写格式要有层次感（好的程序员应该养成这一习惯，以便他人理解你的程序和自己将来的修改）。如果if的数目和else的数目相同，从内层到外层一一对应，不易出错。如果if与else的数目不一致，为实现编程者的意图，必要的时候必须加，来强制确定配对关系。否则，就不能实现编程者的真正意图。,返回3.2.2目录,4.if语句的嵌套实例1,C语言程序设计(VisualC+6.0环境）,【例3.13】写出下列程序的输出结果。/*程序名为l3_13.cpp。*/#includestdio.hmain()intx=4,y=5,z=2,max;max=x;if(zy)if(zx)max=z;elseif(yx)max=y;printf(max=%d,max);运行结果：max=4,返回3.2.2目录,4.if语句的嵌套实例2,C语言程序设计(VisualC+6.0环境）,【例3.14】编写程序，根据输入的学生成绩，给出相应的等级。90分以上的等级为A，60分以下的等级为E，其余每10分一个等级。程序如下：#includestdio.hmain()/*程序名为l3_14.cpp。*/intg;printf(inputg:);scanf(%d,返回3.2.2目录,4.if语句的嵌套实例3,C语言程序设计(VisualC+6.0环境）,当执行以上程序时，首先输入、输出学生的成绩，然后进入if语句；if语句中的表达式将依次对学生成绩进行判断，若能使某if后的表达式值为1，则执行与其相应的子句，之后便退出整个if结构。例如，若输入的成绩为78分，首先输出：g=78：，当从上至下逐一检测时，使g=70这一表达式的值为1，因此在输出g=78：之后再输出C，便退出整个if结构。若输入的成绩为30分，首先输出相应成绩g=30：，其次进入相应判断，最后再输出相应等级E，便退出整个if结构。,返回3.2.2目录,3.2.3switch语句,C语言程序设计(VisualC+6.0环境）,.switch语句的一般形式,返回本节目录,2.switch语句的执行过程,3.switch语句的实例,1.switch语句的一般形式,C语言程序设计(VisualC+6.0环境）,1.switch语句的一般形式,switch语句的一般形式是：switch()case：case：case：default：【说明】：switch语句是关键字，其后面大括号里括起来的部分称为switch语句体。要特别注意必须写这一对大括号。switch后的运算结果可以是整型、字符型或枚举型表达式等，两边的括号不能省略。,返回3.2.3目录,C语言程序设计(VisualC+6.0环境）,case也是关键字，与其后面合称为case语句标号。的值在运行前必须是确定的，不能改变，因此不能是包含变量的表达式，而且数据类型必须与一致。如：intx=3,y=7,z;switch(z)case1+2:/*是正确的*/casex+y:/*是错误的*/case和常量之间要有空格，case后面的常量之后有：。default也是关键字，起标号的作用。代表所有case标号之外的那些标号。default可以出现在语句体中任何标号位置上。在switch语句体中也可以无default标号。、等，可以是一条语句，也可以是若干语句。必要时，case语句标号后的语句可以不写。,1.switch语句的一般形式,返回3.2.3目录,2.switch语句的执行过程,C语言程序设计(VisualC+6.0环境）,2.switch语句的执行过程,首先计算的值，然后在switch语句体内寻找与该吻合的case标号，如果有与该值相等的标号，则执行从该标号后开始的各语句，包括在其后的所有case和default语句，直到switch语句体结束。如果没有与该值相等的标号，并且存在default标号，则从default标号后的语句开始执行，直到switch语句体结束。如果没有与该值相等的标号，并且不存在default标号，则跳过switch语句体，什么也不执行。在switch语句中使用break语句break语句也称间断语句。可以在各个case之后的语句最后加上break语句，每当执行到break语句时，立即跳出switch语句体。switch语句通常总是和break语句联合使用，使得switch语句真正起到多个分支的作用。,返回3.2.3目录,3.switch语句的实例,C语言程序设计(VisualC+6.0环境）,3.switch语句的实例,【例3.17】模拟自动饮料机。按屏幕所示功能，输入所选择的合法数字，输出可获得的相应饮料名称。程序如下：/*程序名为l3_17.cpp。*/#includestdio.hmain()intbutton;printf(=自动饮料机=n);printf(1.可口可乐n);printf(2.雪碧n);printf(3.芬达n);printf(4.百事可乐n);printf(5.非常可乐n);printf(请按1-5键选择饮料:n);scanf(%d,返回3.2.3目录,3.switch语句的实例,C语言程序设计(VisualC+6.0环境）,switch(button)case1:printf(n你获得一听可口可乐n);break;case2:printf(n你获得一听雪碧n);break;case3:printf(n你获得一听芬达n);break;case4:printf(n你获得一听百事可乐n);break;case5:printf(n你获得一听非常可乐n);break;default:printf(n非法操作!n);break;运行结果：=自动饮料机=1.可口可乐2.雪碧3.芬达4.百事可乐5.非常可乐请按1-5按钮选择饮料：3你获得一听芬达,返回3.2.3目录,C语言程序设计(VisualC+6.0环境）,返回本章目录,3.3.2while语句,3.3.3do-while语句,3.3.1循环结构的C程序实例,3.3循环结构程序设计,3.3.4for语句,3.3.5循环的嵌套,3.3.6break语句和continue语句,3.3.7程序实训,3.3.1循环结构的C程序实例,C语言程序设计(VisualC+6.0环境）,【例3.19】有一张厚度为0.1毫米的纸，假设它足够大，重复将其对折，问对折多少次之后，其厚度可以抵达（再对折一次就超过）珠穆朗玛峰的高度？程序如下：main()/*程序名为l3_14.cpp。*/doubleh=0.1;intn=0;/*n用来累计对折次数*/while(h=8848180)h=h*2;n=n+1;printf(对折次数为：%d,此时厚度：%.2fn,n-1,h/2);重复对折一张纸，实质就是厚度乘以2，次数加1。用顺序结构编程为：h=h*2;n=n+1;这样的语句一直重复写到h满足题目要求为止。实际中这类问题，就可用循环结构编程实现。本例中，使用的是循环结构中的while语句。C语言共有三种类型的循环语句，while、do-while和for语句。,返回本节目录,3.3.2while语句,C语言程序设计(VisualC+6.0环境）,返回本节目录,1.while语句的一般形式,while（）说明：while语句是C的关键字，其后面的一对括号中的，可以是C语言的任意合法表达式，由它来控制循环体语句是否执行，括号不能省略。可以是一条语句，也可以是多条语句，一般来说循环体是一条语句时不用加，如果是多条语句，就一定要加构成复合语句。其中的语句可以是空语句、表达式语句或作为循环体一部分的复合语句，如果循环体是一个空语句，表示不执行任何操作（一般用于延时）。,（1）计算while后一对括号中的的值。当值为非零时，则执行步骤（2）；当值为零时，则执行步骤（3）。（2）执行后，转去执行步骤（1）。（3）退出while循环。,2.while语句的执行过程,while语句实例,C语言程序设计(VisualC+6.0环境）,3.while语句实例,例3.21】用while循环语句实现从1加到100，并将结果打印出来。,/*程序名为l3_21.cpp。*/#includestdio.hmain()/*若sum的值超过int型变量能表示的范围，则设置成长整型*/intsum=0,i=1;while(i=100)sum+=i;i+;printf(其和是%dn,sum);/*若sum为长整型，则相应的输出也设置成长整型ld*/,运行结果：其和是5050,返回本节目录,dowhile（）；说明：do是C语言的关键字，必须和while联合使用。do-while循环由do开始，用while结束；注意，在while结束后必须有分号，它表示该语句的结束。其它同while循环语句。,3.3.3do-while语句,C语言程序设计(VisualC+6.0环境）,1.do-while语句的一般形式,返回本节目录,2.do-while语句的执行过程,（1）执行do后面的。（2）计算while后一对括号中的的值。当值为非零时，转去执行步骤（1）。当值为零时，则执行步骤（3）。（3）退出while循环。,运行结果：其和是5050在本例中，循环条件和循环体以及得到的结果都是和while循环一样的，只是用do-while语句来实现。,do-while语句实例,C语言程序设计(VisualC+6.0环境）,3.do-while语句实例,【例3.23】用do-while语句实现求1+2+100的和。#includestdio.h/*程序名为l3_23.cpp。*/main()intsum=0,i=1;/*若sum的值超过int型变量能表示的范围，则设置成长整型*/dosum+=i;i+;while(i=100);printf(其和是%dn,sum);/*若sum为长整型，则相应的输出也设置成长整型ld*/,返回本节目录,3.3.4for语句,C语言程序设计(VisualC+6.0环境）,for语句是C语言提供的一种在功能上比前面两种循环语句更强的一种循环语句。for循环语句格式如下：for（；）说明：for是C语言的关键字，三个表达式之间的必须用分号；隔开。三个表达式可以是任意形式的C表达式，通常主要用于for循环的控制。一般用于计算循环变量初始值，为循环体是否执行的条件，为循环变量的调整。的使用同while、do-while循环语句。for循环语句的格式还可以表示为：for（；）在某种情况下，用for语句表示循环，显得紧凑而清晰。尤其是它能利用自动地使循环变量发生改变，不像while结构那样要在循环体中设置修正操作。实际上，for语句中的不仅限于修正循环变量，而且可以是任何操作。例如前面例题中介绍的求1到100的和，用for语句可以表示为：for(sum=0,i=1;i=n;sum+=i,i+);,返回本节目录,1.for语句的一般形式,for语句的执行过程,C语言程序设计(VisualC+6.0环境）,返回本节目录,2.for语句的执行过程,首先计算。求的值；若其值为非零，则转去执行；若的值为零，则转去执行，结束for语句。执行一次for循环体。求解，转执行。结束循环，执行循环之后的语句。,3.for语句实例,【例3.25】用for语句实现求1-100之和。#includestdio.hmain()/*程序名为l3_25.cpp。intsum=0,i=1;/*若sum的值超过int型变量能表示的范围，则设置为长整型*/,for语句的实例,C语言程序设计(VisualC+6.0环境）,返回本节目录,for(;i=n;i+)sum+=i;printf(其和是%dn,sum);/*若sum为长整型，则相应的输出也设置成长整型ld*/运行结果：其和是5050for循环的执行过程：先执行表达式1，为空语句，然后判断i=n是否成立，如果为真，执行循环体sum+=i,转而执行i+,再判断i=n，如此反复，直到i=n为假为止。在这个例子中，i是循环控制变量，每次循环时，它的值都被改变且进行检验。,for语句多样性,C语言程序设计(VisualC+6.0环境）,返回本节目录,for语句的多样性,由于C语言中表达式的形式十分丰富，对for语句的三个控制表达式可以灵活运用，因此造成for语句形式多种多样。（1）为空语句如上例中求1-100的和。本来由完成的初始化可提到循环之外完成。（2）和是逗号表达方式,（3）用空循环来延长时间常用空循环来产生延时，以达到某种特定要求。如：for(t=0;t是一个无限循环。将成为死循环。,3.3.5循环的嵌套,C语言程序设计(VisualC+6.0环境）,返回本节目录,在一个循环内又完整地包含另一个循环，称为循环的嵌套，即循环体自身包含循环语句。前面介绍了三种类型的循环，它们自己本身可以嵌套，如在for循环中包含另一个for循环，也可以互相嵌套，例如可以for循环中包含一个while循环或者do-while循环等等。下面通过几个例子来介绍循环嵌套的概念和运用。,【例3.26】打印如下形式的乘法小九九表：1*1=12*1=22*2=49*1=99*2=189*3=279*9=81分析：表体共九行，所以首先考虑一个打印九行的算法：for(i=1;i=9;i+)打印第i行其次考虑如何打印第i行。每行都有i个表达式？*？=积，可以写为：for(j=1;j=i;j+)打印第j个表达式,循环的嵌套实例,C语言程序设计(VisualC+6.0环境）,返回本节目录,打印第j个表达式，可写为：printf(%d*%d=%-3d,i,j,i*j);在写这个语句时，不写换行，只能在第j个表达式输出后写一个语句使之换行。printf(n);综上所述，打印以上形式的乘法小九九表的程序如下：,【例3.26】/*程序名为l3_26.cpp。*/#includestdio.hmain()inti,j;/*i,j分别控制行和列的输出*/for(i=1;i5值为1，于是执行continue语句，跳过循环体中余下的语句，而去对for语句中的表达式3求值，然后进行表达式2的条件测试，最后根据表达式2的值来决定循环是否继续执行。不论continue是作为何种语句成分出现的，都将按此功能执行，这点与break有所不同。可以看出，continue语句的功能是结束本次循环。,返回3.3.6目录,3.3.7编程实训1,C语言程序设计(VisualC+6.0环境）,返回本节目录,【例3.32】编程输出如下图形：*程序如下：,#includestdio.hmain()/*程序名为l3_32.cpp。*/inti,j;for(i=1;i=5;i+)for(j=1;j=10-i;j+)printf();for(j=1;j=2*i-1;j+)printf(*);printf(n);,3.3.7编程实训2,C语言程序设计(VisualC+6.0环境）,返回本节首,【例3.33】求整数3-100中的素数。为了检查某数是否是素数，采用的方法是，从n=3起直到100止，逐个用i=2n/2去试除n，只要有一个能整除，说明该数不是素数。程序如下：,main()/*程序名为l3_27.cpp。*/inti,n,num;for(n=3,num=0;n=100;n+)for(i=2;i1e-6)t=t*n;/*求n!*/e=e+1/t;/*实现求n!的倒数的和*/n+;printf(e=%8.6fn,e);运行结果：e=2.718282,3.4.2综合实训2,C语言程序设计(VisualC+6.0环境）,返回本节目录,通过本例可以体现这样一个编程思路：凡是遇到求若干个有规律变化的项的乘积,就可在循环体中用求累乘积的编程通式t=t*x来编程实现；求其和,用求累加和的编程通式s=s+x来编程实现,其中t、s分别为累积、累和,初值分别为t=1,s=0,x为变化的项的通式。,【例3.35】百钱百鸡问题。公元前，我国古代数学家张丘建在算经一书中提出了百鸡问题：鸡翁一，值钱五，鸡母一，值钱三，鸡雏三值钱一。百钱买百鸡，问鸡翁、鸡母、鸡雏各几何？分析：这是一个有名的不定方程