选择(分支)结构程序设计.ppt

第四章选择结构程序设计 教学目的与要求 1 熟练掌握if else的三种语法2 领会switch与break语句的作用教学内容 1 关系运算符与关系表达式2 逻辑运算符与逻辑表达式3 if语句4 switch语句 C语言程序设计 例 银行存款的例子设银行定期存款年利率rate一年3 8 二年4 50 三年5 22 五年及以上5 76 并已知存款期为n年 存款本金为capital元 编程计算n年后本息之和deposit C语言程序设计 例 用C语言实现图示的分段函数 sin x xx 0y 1x 0分析问题 建立数学模型 选择公式 确定算法 输入x 判断x值 根据x值 计算y值 输出y值 显然 顺序结构不能实现 需用选择结构 C语言程序设计 2 写出算法描述 C语言程序设计 3 编写程序 用计算机语言写出实现算法的程序 include includevoidmain floatx y printf Enterx scanf f C语言程序设计 3 编写程序 用计算机语言写出实现算法的程序 include includevoidmain floatx y printf Enterx scanf f C语言程序设计 4 输入 编辑 程序 编译 连接 执行程序 输出结果 测试 C语言程序设计 选择结构是三种基本结构 顺序 选择 循环 之一 选择结构的特点是 程序的流程是由多条支路构成的 在程序的一次执行过程中 根据不同的情况 只有一条支路被选择执行 而其它支路上的语句被直接跳过 在C语言中 提供了if语句和switch语句来实现选择结构 4 1关系运算符和关系表达式 4 1 1关系运算符及其优先次序关系运算 是对两个量进行 比较运算 关系运算符 4 1关系运算符和关系表达式 4 1 1关系运算符及其优先次序 3 关于优先级别 前4种关系运算符的优先级别相同 后两种也相同 前4种高于后两种 算术运算符 关系运算符 赋值运算符 高低 4 1关系运算符和关系表达式 4 1 1关系运算符及其优先次序例 c a b等价于c a b 关系运算符的优先级低于算术运算符a b c等价于 a b c 优先级高于 a bc等价于a b c 关系运算符的优先级高于赋值运算符 4 1关系运算符和关系表达式 4 1 2关系表达式1 用关系运算符将两个表达式 算术 关系 逻辑 赋值表达式等 连接起来的有意义的表达式 称为关系表达式 如 x 0 a A a a b b Y Y 说明 数值量比较 数字的大小字符量比较 ASCII码比较 4 1关系运算符和关系表达式 4 1 2关系表达式2 关系表达式的值是一个逻辑值 即 真 或 假 C语言编译系统 真 1 假 0 例 假如a 1 b 5 c a 则 c a b a b c a b c 上述表达式的值是 1 1 1 4 2逻辑运算符和逻辑表达式 4 2 1逻辑运算符及其优先顺序C语言提供三种逻辑运算符 1 逻辑与 2 逻辑或 3 逻辑非逻辑运算的真值表 4 2逻辑运算符和逻辑表达式 4 2 1逻辑运算符及其优先顺序例 逻辑运算举例a b若a b为真 则a b为真 a b若a b之一为真 则a b为真 a若a为真 则 a为假 反之若a为假 则 a为真 4 2逻辑运算符和逻辑表达式 4 2 1逻辑运算符及其优先顺序3 在一个逻辑表达式中如果包含多个逻辑运算符 则按照以下的优先顺序 1 非 与 或 高低 2 非 高算术运算符关系运算符 赋值运算符低 4 2逻辑运算符和逻辑表达式 4 2 1逻辑运算符及其优先顺序例 a b x y等价于 a b x y a b x y等价于 a b x y a a b等价于 a a b 4 2逻辑运算符和逻辑表达式 4 2 2逻辑表达式1 逻辑量 当一个量 可以是基本类型的常量或变量 用作判断的时候 C编译系统认为 非0真 0假2 逻辑表达式 用逻辑运算符 逻辑与 逻辑或 逻辑非 将关系表达式或逻辑量连接起来的有意义的表达式叫逻辑表达式 4 2逻辑运算符和逻辑表达式 4 2 2逻辑表达式3 逻辑表达式的值 真 1 假 0 4 C语言编译系统在给出逻辑运算结果时 以1代表 真 以0代表 假 但在判断一个量是否为 真 时 以0代表 假 以非0代表 真 即认为一个非0的数值是 真 4 2逻辑运算符和逻辑表达式 4 2 2逻辑表达式例 若a 4 则 a值为0 假 若a 4 b 5 则a b值为1 真 a b值为1 真 a b值为1 真 4 0 2值为1 真 c d 真 值为1 4 2逻辑运算符和逻辑表达式 4 2 2逻辑表达式例 计算 5 3 2 8 4 0 注意运算符优先级 数值所起作用 是逻辑值 原值 4 2逻辑运算符和逻辑表达式 4 2 2逻辑表达式在逻辑表达式的求解中 并不是所有的逻辑运算符都被执行 只是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 4 2逻辑运算符和逻辑表达式 4 2 2逻辑表达式例如 a b c 只有a为真 才需要判别b的值 只有a b都为真 才需要判别c的值 只要a为假 此时整个表达式已经确定为假 就不必判别b c 如果a为真 b为假 不判断c a b c 只要a为真 整个表达式已经确定为真 就不必判断b和c 只有a为假 才判断b a b都为假才判断c 4 2逻辑运算符和逻辑表达式 4 2 2逻辑表达式例 有以下程序 main inta 1 b 2 m 0 n 0 k k n b a m a b printf d d n k m 程序运行后的输出结果是 A 0 0B 0 1C 1 0D 1 1 4 2逻辑运算符和逻辑表达式 4 2 2逻辑表达式掌握C语言的关系运算符和逻辑运算符后 可以用一个逻辑表达式来表示一个复杂的条件 例如 判断某一年是否闰年 闰年 能被4整除 但不能被100整除 或能被400整除 year 4 0 year 100 0 year 400 0表达式为 真 闰年条件成立 是闰年 否则非闰年 4 2逻辑运算符和逻辑表达式 4 2 2逻辑表达式作业 写出C语言的表达式1 x 22 x 1 a并y b3 的定义域fabs x 2或x 2 x 2 x 0 x 0 4 3if语句 4 3 1if语句三种形式1 条件执行if 表达式 语句if p A 4 3if语句 4 3 1if语句三种形式1 if p A例 if x y printf d x 例 if x y t a a b b t 4 3if语句 4 3 1if语句三种形式复合语句 用一对花括号 包围起来的一条和多条语句 复合语句的形式 语句1 语句2 语句3 4 3if语句 4 3 1if语句三种形式 复合语句在选择结构 循环结构中经常用到 我们在逻辑上把复合语句看成是一条语句 4 3if语句 4 3 1if语句三种形式 例 要求用户输入一个实数 然后求出这个实数的绝对值 4 3if语句 4 3 1if语句三种形式2 分支执行if 表达式 语句1else语句2即if p AelseB当P为真时 非0 执行A 否则执行B或后续语句 4 3if语句 4 3 1if语句三种形式2 分支执行例 if a 0 printf Aisapositive n elseprintf Aisnotapositive n A和B可以使单一语句 也可以是复合语句 else部分不能独立存在 前面一定有 和if语句 4 3if语句 4 3 1if语句三种形式注意 在if和else后面可以是单条语句 也可以是复合语句 如果使用了复合语句 一定要用花括号括起来 语句块后面不要 号 4 3if语句 4 3 1if语句三种形式 例如 if a b c elseprintf itisnotatriangle 4 3if语句 4 3 1if语句三种形式在C语言中 表达式P的值是非0时 系统均按真值处理 例 1 if a printf ok 2 x 5 if x printf ok 3 y 0 if y 0 printf ok if y printf ok 4 3if语句 4 3 1if语句三种形式else子句不能单独使用 必须是if语句的一部分 与if配对使用 缩排的格式 例 if n 6 if n 12 printf n大于6且小雨12 n elseprintf n小于等于6 n 4 3if语句 例 以下程序运行后的输出结果是 main inta 1 b 3 c 5 if c a b printf yes n elseprintf no n yes 4 3if语句 4 3 1if语句三种形式例 比较a和b的大小 并将大值赋给max 并打印出max的值 编程步骤 1 确定算法 画出流程图 2 写出程序 3 上机编译 4 测试 4 3if语句 4 3 1if语句三种形式 include 注意程序的缩排 voidmain floata b max printf pleaseinputa b scanf f f 4 3if语句 4 3 1if语句三种形式例 从键盘上输入a b c三个数 按从大到小输出 难点 交换数据算法 4 3if语句 4 3 1if语句三种形式 includevoidmain inta b c t printf Entera b c scanf d d d 4 3if语句 4 3 1if语句三种形式3 elseif形式 阶梯式的elseif语句 4 3if语句 4 3 1if语句三种形式3 elseif形式 阶梯式的elseif语句 系统自上而下逐步判断条件P 一旦发现某个条件Pi满足时 则执行与它相关的语句Si 并跳过其它剩余的阶梯 若所有的条件均不满足 执行最后一个else语句或后续语句 4 3if语句 4 3 1if语句三种形式例 评价学生的成绩score 90优秀score 80良好score 70中等score 60及格score 60不及格 4 3if语句 4 3 1if语句三种形式 includevoidmain floatscore printf inputscore scanf f 4 3if语句 4 3 1if语句三种形式例 模拟超市的优惠购物 根据顾客购物数以及所购商品单价计算顾客应付金额 计算中要进行优惠打折 具体打折规定是 购物超过10件按8折优惠 购物超过100件 按7折优惠 4 3if语句 4 3 1if语句三种形式 include stdio h definerate11 0 definerate20 8 definerate30 7voidmain intnum floatprice money printf pleaseinputmumandprince scanf d f 4 3if语句 4 3 2if语句的嵌套 if if 语句1 else语句2 else if 语句3 else语句4 注意 应当注意if与else的配对关系 else总是与它上面的最近的未配对的if配对 特别是if else子句数目不一样时 if子句数量只会大于或等于else子句数量 4 3if语句 4 3 2if语句的嵌套 例 编一个程序 输入x 输出y 4 3if语句 4 3 2if语句的嵌套比较例 1 if x if y printf 1 elseprintf 2 2 if x if y printf 1 elseprintf 2 说明 通过加 可以改变else的层位 从而改变程序的执行流程 4 3if语句 4 3 2if语句的嵌套例 下面程序的运行结果是 includeviodmain inta 2 b 3 c 1 if a b if a c printf d n a elseprintf d n b printf over n over 4 3if语句 4 3 2if语句的嵌套例 判定某年是否闰年 闰年 能被4整除 但不能被100整除 或能被400整除 注意 leap是标志性变量 在C语言中经常用到 4 3if语句 4 3 2if语句的嵌套 includeviodmain intyear leap printf Whichyear scanf d year if year 400 0 leap 1 elseif year 4 0 if year 100 0 leap 0 elseleap 1 elseleap 0 if leap 1 printf disaleapyear year elseprintf disnotaleapyear 4 3if语句 4 3 2if语句的嵌套或者程序写成 includeviodmain intyear leap printf Whichyear scanf d year if year 4 0 4 3if语句 4 3 2if语句的嵌套例 判断某人是否属于肥胖体型 根据身高与体重因素 医务工作者经广泛的调查分析给出了以下 体指数 对肥胖程度的划分 体指数t 体重w 身高h w单位为千克 h单位为米 当t 27时 为肥胖 编程从键盘输入你的身高和体重 根据给定公式计算体指数 然后判断你的体重属于何种类型 4 3if语句 4 3 2if语句的嵌套 includevoidmain floath w t printf Pleaseenterh w scanf f f 4 3if语句 4 3 3条件运算符 条件表达式的一般形式 表达式1 表达式2 表达式3例如 条件运算符来处理a b a b 说明 1 条件运算符的执行顺序 先求解表达式1 若为非0 真 则求解表达式2 表达式2的值就是整个条件表达式的值 若表达式1的值为0 假 则求解表达式3 此时表达式3的值就是整个条件表达式的值 4 3if语句 4 3 3条件运算符 说明 2 条件运算符的优先级高于赋值运算符 低于关系运算符和算术运算符 例如 max a b a b等价于 max a b a b 3 条件运算符的结合性 自右向左 例如 a b a c d c d 先考虑优先级 再考虑结合性 上面表达式等价与 a b a c d c d 4 3if语句 4 3 3条件运算符 说明 4 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 函数表达式 例如 a b a 100 b 100 a b prinf d a prinf d b 5 表达式1 表达式2 表达式3的类型都可以不同 条件表达式值的类型是表达式2 表达式3中类型较高的类型 例如 x y 1 1 5整个表达式类型为实型 4 3if语句 4 3 3条件运算符 例从键盘输入你和你朋友的年龄 编程判断谁的年龄最大 并打印最大者的年龄 4 3if语句 4 3 3条件运算符 includevoidmain intyourage hisage max printf Pleaseenteryourage scanf d 4 3if语句 4 3 3条件运算符 例 输入一个字符 如果是大写字母 转换为小写 如果不是不转换 最后输出 includevoidmain charch scanf c 4 3if语句 4 3 3条件运算符 例 输入一个字符 如果是大写字母 转换为小写 如果不是不转换 最后输出 考虑 编程通过键盘输入一个字符 判断该字符是数字字符 digitcharacter 字母 englishcharacter 空格 spacecharacter 还是其他字符 othercharacter 4 4switch语句 多分支可以使用嵌套的if语句处理 但如果分支较多 嵌套的if语句层数多 程序冗长 降低可读性 C语言中switch语句亦称多分支选择语句 它比用嵌套的if语句实现多路分支问题 其程序结构清晰 易读 4 4switch语句 1 switch语句一般形式 switch 表达式e case常量表达式C1 语句1case常量表达式C2 语句2 case常量表达式Cn 语句n default 语句n 1 4 4switch语句 说明 1 switch括号后面的表达式e 允许为任何类型 例如整型 字符型 枚举型 2 常量表达式Ci必须与表达式e类型一致 整型和字符型可以通用 4 4switch语句 2 执行过程 1 计算 表达式e 的值 2 当 表达式e 的值与某case后的 常量表达式Ci 的值一致时 就执行此case后面的语句i 直到遇到break语句和switch语句的 3 如果 表达式e 的值与所有常量表达式均不一致 就执行default后面的语句 如果没有default就执行跳出switch 执行switch语句后面的语句 4 4switch语句 注意 1 常量表达式Ci仅起语句标号的作用 不做求值判断 2 常量表达式Ci的值必须是唯一的 没有先后次序 3 多个case可以共用一组执行语句 注意break使用的位置 4 case后面如果有多条语句 不必用 括起来 4 4switch语句 只有switch语句和break语句配合起来 才能形成真正意义上的多分支 4 4switch语句 例 设有声明语句inta 1 b 0 则执行以下语句后输出为 switch a case1 switch b case0 printf 0 break case1 printf 1 break case2 printf 2 break 0 2 4 4switch语句 问题 本题中没有break语句 执行结果会怎么样 如何解决这个问题 includevoidmain floatscore printf pleaseinputthescore scanf f 4 5应用程序举例 例 物流公司对用户计算运费 收费标准随距离变化如下 s 250km不折扣 250km s 500km 2 500km s 1000km 5 1000km s 2000km 8 2000km s 3000km 103000km s 15 计费按照运输距离s货物重量w进行 设每公里每吨货物基本运费为p 考虑折扣d时 总运费计算公式为f p w s 1 d 4 5应用程序举例 例 物流公司对用户计算运费 收费标准随距离变化如下 分析 int s 250 0 d 0 1 d 0 02 2 3 d 0 05 4 11 d 0 10 其它d 1 5 4 5应用程序举例 includevoidmain floatf w p s d printf inputunitprice space weight scanf f f f p s w switch int s 250 case0 d 0 break case1 d 0 02 break case2 case3 d 0 05 break case4 case5 case6 case7 d 0 08 break case8 case9 case10 case11 d 0 1 break default d 0 15 4 5应用程序举例 例 读入一个年份和月份 打印出该月有多少天 考虑闰年 用switch语句编程