第4章c语言的三种基本结构ppt课件

.,第四章c程序的三种基本结构,1.理解程序控制的方法和作用,2.学会制定简单程序的算法,3.掌握选择结构的使用方法,4.掌握实现循环的各种方法,5.掌握break，continue的用法,本章目标：,.,4.1C程序三种基本结构,从结构化程序设计角度出发，程序只有三种结构:,顺序结构,选择结构,循环结构,.,1.顺序结构,表示,先执行A,再执行B.,.,2.选择结构,表示为,存在某条件P,若P为真,则执行A,否则执行B。,.,另一种选择结构多分支结构.,.,3.循环结构,表示为,(1)当型结构当P条件成立时(T),反复执行A,直到P为“假”时才停止循环.,有两种结构:当型和直到型,.,(2)直到型,先执行A,再判断P,若为F,再执行A,如此反复,直到P为F.,已证明:上述三种结构组成的程序可以解决全部的问题,所以任何一种高级语言都具备上述三种结构。,.,函数调用语句:,如：printf();,1.表达式语句,赋值语句:如：i=i+1;i+;x+y;,空语句:任何事情都不做。,C程序语句可分为五大类:,如：;,4.2C语句,.,2.控制语句改变语句的执行顺序,if()else(条件),for()(循环),while()(循环),dowhile(循环),switch(多分支选择),()表示条件,表示语句,.,continue(结束本次循环),break(中止整个循环),return(函数返回),3.限定转向(无条件转向)语句,5.终止程序运行语句,4.无条件转移语句,goto,exit,.,6.复合语句(语句体),用括起来的一系列语句。如:z=x+y;t=z/100;printf(%f,t)；,.,1.if(表达式)语句,一、if语句的三种形式,执行过程：当表达式的值为“真”（非零）时，执行语句，否则，不执行语句。,如:if(xy)z=x;,4.3选择结构程序设计,.,2.if(表达式)语句1else语句2,执行过程：当表达式的值为“真”（非零）时，执行语句1，否则，执行语句2。,如:if(xy)z=x;elsez=y;,.,3.if(表达式1)语句1elseif(表达式2)语句2elseif(表达式3)语句3:elseif(表达式m)语句melse语句n,如：if(grade=85)level=A;elseif(grade=70)level=B;elseif(grade=60)level=C;elselevel=D;,.,if语句说明：,if后面的表达式一般为逻辑表达式或关系表达式，也可以是任意数值类型表达式。,该语句是合法的：if(3)printf(“ok!”);,if语句中的“语句”为一个简单语句或复合语句。,如：下面程序段是否有错？,if(x=0)printf(“Xispositive.”);x+;elseprintf(“Xisnegative.”);,if(x=0)printf(“Xispositive.”);x+;elseprintf(“Xisnegative.”);,.,二、if语句的嵌套,在if语句中又包含一个或多个if语句称为if语句的嵌套。,一般形式：,if(条件1）if(条件2)语句1else语句2elseif(条件3)语句3else语句4,内嵌if,内嵌if,如：if(x0)if(y0)printf(x0,y0);elseprintf(“x0，y0)printf(“x0);elseprintf(“x=0,y6)if(n12)printf(“6n12”);elseprintf(“n6)if(n12)printf(“6n12”);elseprintf(“n=6”);,.,三、用if语句实现选择结构举例,main()intx,y;scanf(%d,.,main()floata,b,c;scanf(“%f%f%f”,.,程序2：将程序1的if语句改为：/*exp52.c*/#includemain()intx,y;scanf(“%d,程序1：/*exp51.c*/#includemain()intx,y;scanf(“%d,.,程序4：将程序1的if语句改为：/*exp54.c*/#includemain()intx,y;scanf(“%d,程序3：将程序1的if语句改为：/*exp53.c*/#includemain()intx,y;scanf(“%d,.,1.程序1和程序2是正确的。它们代表的函数为:,2.程序3和程序4是错误的。它们代表的函数为:,结论：,.,四switch多分支选择语句,用if或if/else或它们的嵌套也可使程序实现多路分支，但容易出现下面的问题：,可读性差,破坏结构,解决问题的方法：采用switch语句。,.,switch(变量)case常量表达式1:语句体1case常量表达式2:语句体2case常量表达式n:语句体ndefault:语句体(n+1),一般形式:,.,根据表达式的取值,判断其与哪一个常量表达式相等。如=表达式i,则自语句i开始执行,直到语句n+1止。,若与所有常量表达式值不相等,则从default后的语句开始执行。,功能:,注：default可有可无。,.,例:根据成绩等级打印百分数段.,switch(grade),caseA:printf(85100n);,caseB:printf(7084n);,caseC:printf(6069n);,caseD:printf(60n);,default:printf(errorn);,.,程序如下：,/*exp55.c*/#includemain()chargrade;scanf(%c,.,运行结果为：,A,程序运行结果不在预料之中！,产生错误的原因:没有完全起到分支作用。,85-10070-8460-6960n);break;caseD:printf(60n);break;,例如：,.,4.4循环结构,循环结构的特点是：程序的流程是在给定条件时，反复执行，某个程序段。,语言中可以用以下语句来实现循环：用goto语句和if语句构成循环；用while语句；用do_while语句;用for语句。,.,4.4.1goto语句和goto语句构成的循环,一、goto语句,goto语句为无条件转向语句，其作用为：使程序的执行无条件地转移到指定处。,如：gotolabel_1;goto123;,执行过程：执行语句时，程序转移到以标号为前缀的语句处继续执行。,如：p1:x+;.gotop1;,.,说明：,goto语句是一种非结构化语句，结构化程序设计方法不提倡使用goto语句，因为滥用goto语句将使程序流程无规律，可读性差。但也不是绝对禁止使用，只有在能够大大提高程序效率时才使用。,且记：不要从循环体外跳到循环体内！,.,二、用goto语句和if语句构成循环,例：计算10！并输出结果。,main()inti=1,sum=1;loop:if(i=10)sum=sum*i;i+;gotoloop;printf(“10!=%dn”,sum);,运行结果：10!=24320,本应是：10!=3628800,main()inti=1;longsum=1;loop:if(i=10)sum=sum*i;i+;gotoloop;printf(“10!=%ldn”,sum);,.,4.4.2while语句,.,例：将上面计算10！并输出结果的程序用while语句写出：,main()inti=1;longintsum=1;while(i=10)sum=sum*i;i+;printf(“10!=%ldn”,sum);,main()inti=1;longintsum=1;loop:if(i=10)sum=sum*i;i+;gotoloop;printf(“10!=%ldn”,sum);,.,循环结构的术语,1.循环条件:是循环结构中的测试表达式。,如：while(i=10),2.循环体:是在每个循环周期均要执行一次的语句。语句可以是任何语句，简单语、复合语句、空语句均可以。,如：上例while语句中用花括号括起来的复合语句。,3.循环控制变量:是在循环条件中控制条件是真是假的变量。,如：上例while语句中使用的变量i。,.,注意：循环条件中的表达式一般是逻辑表达式和关系表达式，也可以是算数表达式（非0为真，0为假）。一般表达式中应含有循环控制变量。while(3)和while(0)虽然从程序设计的角度上说是不合理的，但是合法的。,while(3)语句表示无限循环while(0)语句表示不进入循环体,要写出一个正确的循环结构，对控制变量要做三方面工作：控制变量赋初值;把控制变量写入正确的循环条件；控制变量的更新、调整。,.,4.4.3do-while语句,分号不能少,.,例：将上面计算10！并输出结果的程序用do-while语句写出：,main()inti=1;longintsum=1;while(i=10)sum=sum*i;i+;printf(“10!=%ldn”,sum);,main()inti=1;longintsum=1;dosum=sum*i;i+;while(i=10);printf(“10!=%ldn”,sum);,.,我们将while和do-while循环做一下比较:,main()inti;longsum=1;scanf(“%d”,main()inti;longsum=1;scanf(“%d”,输入：9输出：90,输入：11输出：1,输入：9输出：90,输入：11输出：11,.,比较上面两个程序，虽然结构是相同的，在输入值为有效值时结果相同，但当输入无效值时输出结果是不同的。为什么？,while与do-while的主要区别：,.,4.4.4for语句,表达式1：一组初始化表达式。表达式2：循环控制条件。表达式3：在执行完循环体语句之后执行的表达式。,我们前面已经说明，要正确表达循环结构应注意三方面的问题：控制变量的初始化，循环的条件和控制变量的更新。for语句在书写形式上正好体现了这种紧密的逻辑关系。,.,执行过程：,.,例：将上面计算10！的程序用for语句写出：,main()inti;longsum;for(i=1,sum=1;i=10;i+)sum=sum*i;printf(“10!=%ldn”,sum);,main()inti;longsum;for(i=1,sum=1;i=10;sum=sum*i,i+);printf(“10!=%ldn”,sum);,空语句,.,说明：,表达式1：用于进入循环体之前给某些变量赋初值。若省略，可在for语句前给变量赋初值。,main()inti=1;longsum=1;for(;i=10;i+)sum=sum*i;printf(“10!=%ldn”,sum);,for循环的三个表达式起着不同的作用，根据需要可以省略。,.,表达式2：决定循环的条件，若省略，则为无限循环。,表达式3：用于循环一次后对某些变量进行修改。若省略，可在循环体内对变量进行修改。,main()inti;longsum=1;for(i=1;i=10;)sum=sum*i;i+;printf(“10!=%ldn”,sum);,.,for语句最为灵活，它完全可以代替的while语句。,如：i=1;while(i=10)sum=sum*i;i+;,等效于,for(i=1;i=10;i+)sum=sum*i;,for语句功能很强，其中表达式1和表达式3可以是逗号表达式，但为增强程序的可读性，一般不要把与循环无关的东西放到for语句中。,如：sum=1;for(i=1;i=10;i+)sum=sum*i;,.,三种循环语句的总结,三种循环语句共同的特点是：当循环控制条件非零时，执行循环体语句，否则终止循环。,循环语句可以是任何语句，简单语句、复合语句、空语句均可以。,while和for语句先判断循环控制条件，do-while语句后判断循环控制条件，所以，while和for语句的循环体可能一次也不执行，而do-while语句的循环体至少也要执行一次。,在循环体内或循环条件中必须有使循环趋于结束的语句，否则会出现死循环等异常情况。,.,三种循环可以处理同一问题，一般情况可以互相代替。但在实际应用中，我们要根据具体情况来选用不同的循环语句。选用的一般原则如下：,如果循环次数在执行循环体之前就已确定，一般用for语句；如果循环次数是根据循环体的执行情况确定的，一般用while语句或者do-while语句。,(循环次数确定例）inti;longsum=1;for(i=1;i=10;i+)sum=sum*i;,(循环次数不确定例）charcdoc=getchar();printf(“%c”,c);while(c!=q|c!=Q);,.,当循环体至少执行一次时，用do-while语句；反之，如果循环体可能一次也不执行时，用while语句。,(循环体至少执行一次）/*只有当用户键入q或Q,才结束循环*/charcdoc=getchar();printf(“%c”,c);while(c!=q|c!=Q);,(循环体可能一次不执行）/*只有不是q或Q的字符才被打印*/charc;c=getchar();while(c!=q|c!=Q);printf(“%c”,c);c=getchar();,.,4.4.5循环的嵌套,例：在屏幕上打印一个8行7列的星号矩阵。,#includemain()inti;for(i=0;i7;i+)printf(*);/*打印第1行星号*/printf(n);for(i=0;i7;i+)printf(*);/*打印第2行星号*/printf(n);for(i=0;i7;i+)printf(“*”);/*打印第8行星号*/,.,什么叫循环嵌套？,一个循环的循环体中套有另一个循环叫循环嵌套。这种嵌套过程可以一直重复下去。,一个循环外面包围一层循环称为二重循环。一个循环外面包围二层循环称为三重循环。一个循环外面包围多层循环称为多重循环。,while、do-while、for可以互相嵌套自由组合。,.,例：将上例（打印8行7列的星号矩形）用二重循环实现。,#includemain()inti,k;for(i=0;i8;i+)for(k=0;k=.000001)sum=sum+t;n=n+2;s=-s;t=s/n;pi=sum*4;printf(pi=%fn,pi);,运行结果：=3.141594,.,第几个月小兔子对数中兔子对数老兔子对数总数1100120101310124111352125.,例6.7斐波纳契数列：1，1，2，3，5，8,.,例6.7求斐波纳契数列：1，1，2，3，5，8的前20个数。,（该数列特点：第1、2两个数是1、1，从第3个数开始，该数是其前两个数之和。）,main()intf1=1,f2=1,i;for(i=1;i=10;i+)printf(%6d%6dn,f1,f2);f1=f1+f2;f2=f1+f2;,运行结果：11235813213455891442333776109871597258441816765,.,例6.7求斐波纳契数列：1，1，2，3，5，8的前40个数。,main()longintf1=1,f2=1,i;for(i=1;i=a,China!,ABCDEFGVWXYZ,Glmre!,.,已知：一位数码a和要组成的最大重码数tn的位数n。求：各重码数的累加和sn。,算法：对给定的a和n，从i=1n依次作：求第i个重码数tntn*10+a。（其中t