第四章 程序流程控制.ppt

1、第四章 程序流程控制,程序设计是计算机科学的一个核心问题，主要还是靠人完成。结构化程序设计方法是面向过程程序设计的基本方法，C语言是一种结构化的程序设计语言，它提供了完善的结构化程序设计的各种控制结构。,结构化程序设计三原则 1. 使用三种基本控制结构（顺序、选择、循环） 2. 采用自顶向下、逐步求精的模块化程序设计方法 3. 限制goto语句的使用,4.1 结构化程序设计的概念,顺序结构,A,B,入口,出口,代码示例： printf(请输入一个大于3的整数:); scanf(%d,4.2 选择结构程序设计,C语言支持的选择结构： 1. if 语句 2. 条件表达式 3. switch 语句,

2、if语句 形式1：多分支选择 if (测试表达式1) 语句1; else if (测试表达式2) 语句2; else if (测试表达式3) 语句3; else if (测试表达式n) 语句n; else 语句n+1;,【例】猜数游戏：多分枝 #include void main() int magic=123,guess; printf(Enter your guess:); scanf(%d, ,if语句 形式2：二分支选择 if (测试表达式) 语句1； else 语句2；,【例】猜数游戏：若用户猜对了，屏幕显示“*Right*”；否则，显示“*Wrong*”。 #include voi

3、d main() int magic=123,guess; printf(Enter your guess:); scanf(%d, ,形式1： 单分支选择 if (测试表达式) 语句1；,【例】猜数游戏：若用户猜对了，屏幕显示“*Right*”，然后结束程序运行。 #include void main() int magic=123; int guess; printf(Enter your guess:); scanf(%d, ,if语句 形式1,if 语句的使用说明： （1）if语句中测试表达式的书写非常灵活,（2）if语句中出现复合语句时，一定要用花括号括住 if (测试表达式) 语句

4、序列1 else 语句序列2 ,if 语句的嵌套,（1）内层if既可以嵌套在外层的if块中，也可以嵌套在外层的else块中，其形式为： if (测试表达式1) if (测试表达式2) else else if (测试表达式3) else ,（2）else和if的配对关系：else总是与离自己最近的不带else的if配对，而与书写格式无关。,【例】在直角坐标系中有一个以原点为中心的单位圆，今任给一点(x,y)，试判断该点是在单位圆内、单位圆上，还是单位圆外?若在单位圆外，那么是在x轴的上方，在x轴上，还是在x轴的下方？,#include void main() float x,y,z; scan

5、f(%f%f, ,#include void main() float x,y,z; scanf(%f%f, ,【例】 int a,b,c; scanf(“%d%d”,4.2.2 条件表达式,1. 条件运算符和条件表达式 条件运算符 ? : / 三元运算符 条件表达式 exp1?exp2:exp3,结合性为从右至左,exp1?exp2:exp3?exp4:exp5,c=(ab)?a:b),c=ab?a:b,exp1?exp2:(exp3?exp4:exp5),exp1?exp2?exp3:exp4:exp5,exp1?(exp2?exp3:exp4):exp5,小贴士 最右边的“?”总是与紧靠

6、其右的“:”匹配,2. 条件运算符的优先级和结合性 优先级仅高于赋值运算符和逗号运算符，低于其他运算符。,3. 条件表达式的使用 条件表达式常用在赋值语句中代替if-else语句。,【例】从键盘接收一个字符存放在变量c中。要求只把输入的小写字母转换成大写字母，其他字符不变，并显示是输入了小写字母还是其他字符。 #include void main() char ch,c; scanf(%c, ,4.2.3 switch语句和break语句,switch用于多分支选择，比if-else if-else语句易读、可使程序更加简明。 switch不能完全取代if-else if-else； swit

7、ch常与break联用。,switch(e) case c1: 语句1; case c2: 语句2; . case cn: 语句n; default: 语句n+1; ,/ e 是整型变量或表达式,/ c1cn是整型常量或常量表达式,1. switch语句,【例4.6】从键盘输入不同的字母，显示不同的国家名称。 #include void main() char ch; ch=getchar(); switch(ch) case a: printf(American); case b: printf(Britainn); case c: printf(Chinan); case d: print

8、f(Denmarkn); default: printf(Japann); ,break与switch联用，强迫控制立即退出switch。 防止从一个case下落到另一个case中； 防止因case和default位置的改变而影响程序的运行结果。,2. break语句,【例】 在例.6程序中加入break。 #include main() char ch; ch=getchar(); switch(ch) case a: printf(American);break; case b: printf(Britainn);break; case c: printf(Chinan);break; c

9、ase d: printf(Denmarkn);break; default: printf(Japann);break; ,switch(ch) case 0: case 1: case 2: case 3: case 4: case 5: case 6: case 7: case 8: case 9: digit+; break; case : case n: case t: white+; break; default: character+; break; , 每个case中的常量或常量表达式的值应互不相同，否则会出现矛盾的结果。 如果每个case和default中都有break语句，

10、那么，case和default出现的次序不会影响程序的运行结果。 允许多个case共用一个语句序列。,3. switch和break语句的使用, 字符常数出现在case中，它们会自动转换成整型。 switch可以嵌套使用，要求内层的switch必须完全包含在外层的某个case中，允许内、外层switch的case中含有相同的常数，不会引起误会。如 switch(x) case 1: switch(y) case 0:printf(divided by zero); break; case 1: printf(It is right); break; case 2: switch只能进行相等性检

11、查，而if不但可进行相等性检查，还可以计算关系或逻辑表达式。因此，switch不能完全替代if。,【例】 从键盘输入三个数，然后按从大到小输出。,补充知识：如何产生真正的随机数 1.用rand()可产生032767范围内的随机整数 2.如果不设置随机数种子，每次产生的随机数序列都是一样的； 3.用srand(种子)可以设置随机数序列，同一个种子产生的序列相同； 4.为了让种子不同，一般用time(NULL)函数来得到一个种子数； 5. time(NULL)用于得到某个时该距离当前时刻的秒数,号外,补充知识：如何产生真正的随机数 6.rand()、srand()函数头文件为stdlib.h ti

12、me函数头文件为time.h。常见程序段： #include #include #include void main() int i; srand(time(NULL); for(i=1;i10;i+) printf(%5d,rand()%51+50); ,号外,循环结构用来进行有规律性的重复运算，可以大大缩短程序的长度。 C语言支持的循环结构: for 循环（步长型循环） while 循环（当型循环） do-while 循环（直到型循环）,4.3 循环结构程序设计,循环结构前测试,入口,出口,条件,A,前导语句 while (条件） A后续语句,y,N,示例04-05：求1100自然数之和

13、示例04-06：求两个整数的最大公约数,4.3 循环结构程序设计,开始,i=100,s=s+i i=i+1,输出结果,结束,Y,N,#include void main() int i,s; i=1; s=0 while (i=100) s=s+i; i+; printf(1+2+.+100=%dn,s); ,i=1 S=0,4.3 循环结构程序设计,开始,i=100,s=s+i i=i+1,输出结果,结束,Y,N,#include void main() int i,s; i=1; s=0 while (i=100) s=s+i; i+; printf(1+2+.+100=%dn,s); ,

14、i=1 S=0,4.3 循环结构程序设计,for(i=1,s=0;i=100;s=s+i,i+);,开始,i=100,s=s+i i=i+1,输出结果,结束,Y,N,#include void main() int i,s=0; s=0 for (i=1;i=100;i+) s=s+i; printf(1+2+.+100=%dn,s); ,i=1 S=0,4.3 循环结构程序设计,开始,m%i+n%i!=0,i=i-1,输出i,结束,Y,N,#include void main() int i,m,n; printf(请输入两个整数:); scanf(%d%d,i=m,4.3 循环结构程序设计

15、,输入m,n,for?,循环结构后测试,入口,出口,条件,A,前导语句 do A while (条件）; 后续语句,y,N,这个分号非常重要！,示例:求从键盘输入N个整数的平均值 示例:限制非法数据输入,4.3 循环结构程序设计,开始,x=-9999,s=s+x i=i+1,计算并输出结果,结束,Y,N,void main() int i,s,x; float aver; do printf(请输入（-9999结束）); scanf(%d, ,i=0 S=0,4.3 循环结构程序设计,输入x,这个程序有很多逻辑错误！找一下！,1. for语句的一般格式 for(表达式1;表达式2;表达式3)

16、语句; for (i=1;i10;i+=2) printf(%d ,i);,2. for语句的执行流程,for语句,【例】 将50以内的奇数在屏幕上显示出来的程序。 #include void main() int i; for (i=1;i50;i+=2) printf(%d ,i); /循环体 printf(n); , for语句是先判断后执行。就是说，如果开始时循环条件不成立，循环体一次也不被执行。例如程序段 x=10; for (y=10;y!=x;+y) printf(%d,y); 中的循环体不被执行。 可用逗号表达式实现两个或多个循环控制变量。 例如，语句 for (i=0,j=1

17、;jn 中，初始化部分和增值部分有两个变量，它们同时控制循环。这种形式经常用在数组和字符串的操作中。,3. for语句的使用注意事项, 三个表达式可以放在for语句外部。 for (i=1;i5) break; , 循环体可以是空语句。 for (i=0;i1000;+i) ; 这个程序的功能是延迟一小段时间，这一小段时间用来计算循环变量的值和判断循环是否终止。 注意防止出现“死循环”。 无休止的循环称为“死循环”。例如 main() int x=10; for(;x=10;x-) printf(“%d ”,+x); 该程序会输出无数个“11”而不能正常终止。,#include void ma

18、in() int i,n,p; scanf(%d, ,【例】编制一个求n!的程序，n的值由键盘输入。,4.3 循环结构程序设计,4. for 结构与while结构的互换 （1）for to while 将for中表达式1的语句移到while语句之前，表达式3的内容移到循环体中，删除两个分号，再将for换成while即可。 （2）while to for 将while换成for，再在条件表达式前后各加一个分号即可。,【例】自然常数e的计算公式为,计算e的近似值，要求被舍弃的首项,0.000001。,#include #include void main() int n=1; float e=0,

19、t=1.0; while (fabs(t)=1E-6) e=e+t; t=t/n; n+; printf(e=%fn,e); ,#include void main() int x,c; printf(Input an integer:); scanf(%d, ,【例】从键盘输入一个整数，把这个整数中的各位数字反序显示出来。例如，输入为1234，则输出为4321。,4.3.4 循环的嵌套,循环的嵌套是指一个循环的循环体中包含了另一个或几个循环，也称多重循环。 1. 一个二重循环的例子 【例】 打印九九乘法表。 #include void main() int i,j; for (i=1;i=9

20、;i+) for (j=1;j=9;j+) printf(%d*%d=%2d ,i,j,i*j); printf(n); ,请思考，如果要输出如下图所示的左下三角形九九乘法表，应如何修改程序？若要输出右上三角形或右下三角形九九乘法表，又应如何实现？,2. 嵌套循环的使用 内层循环必须完全包含在外层循环中，二者不能使用相同的循环变量，不能出现交叉。 循环嵌套的层数没有限制，但层数太多，可读性变差。 为了使嵌套的层次关系清晰明了，建议采用缩排格式书写程序。,4.4 转移控制语句,C语言提供的转移控制语句： break 可用在switch和循环结构中，强行结束switch或循环。 continue

21、只用在循环结构中，提前进入下一轮循环。 goto 无条件转移到指定的位置。 return 只用在子函数中，将控制返回调用段。 exit() 提供的控制转移函数，强行控制程序运行结束。,4.4.1 break语句,break语句有两种用途。一种是用在switch中，强行控制立即退出switch，第二种是用在循环中，强行控制立即退出循环。 【例】 break语句的应用示例。 #include void main() int t; for (t=0;t100;t+) printf(%d ,t); if (t=10) break; ,for(.) . switch(a) case 1: . break

22、; case 2: . . ,break的使用 1. break用在switch中，只强行退出该switch而不影响switch所在的任何循环。例如,for (.) . while (.) . if (.) break; do . if () break; . while (.); . . 不能期望用break从最内层循环一下子退出最外层循环,2. break用在循环中，只能退出它所在的那一层循环，即,示例：输入若干个数求平均值； 示例：猜数字 示例：输入一个整数，判断是否是素数； 示例：输入两个整数，求最大公约数和最小公倍数,开始,im,i=i+1,输出结果,结束,Y,N,#include

23、void main() int m,i; printf(请输入整数:); scanf(%d, ,i=2;,4.3 循环结构程序设计,输入整数m,m%i=0,Y,N,开始,r !=0,m=n n=r,输出结果,结束,Y,N,#include main() int m,n,r; printf(请输入两个整数:); scanf(%d%d, ,r=m%n,4.3 循环结构程序设计,输入两整数m，n,for (.) . if (.) . continue; . ,4.4.2 continue语句,continue语句只用在循环中，其作用是跳过其后面的语句，直接将控制转移到下一轮循环。形象地说，continue是将它后面的循环体部分“短路”，直接进入循环条件测试。,【例】continue语句的应用示例。 #include void main() int i=1; while (i=100) if (i%3!=0) i+; continue; printf(%d ,i); i+; printf(n); ,示例：将1-100中除3的倍数外的所有整数求和。,开始,i101,s=s+i i=i+1,结束,Y,N,#include main() int i,s=0; for(i=1;i=100;i+) if(i%3=0)continue; s=s+