C语言程序设计课件第2章 程序控制结构

1、第2章 程序控制结构2.1 顺序结构 2.2 选择结构 2.3 循环结构 2.4 控制转向语句 2.5 程序实例 1编辑课件按照语句出现的先后顺序依次执行。2.1 顺序结构 语句1语句2图2.1 顺序结构流程图2编辑课件2.1.1 定义语句说明语句在C+程序中，一个标识符（变量名、常量名、函数名、对象名等）在使用之前必须先定义，通知编译器为其分配存储空间，或告诉编译器它的存在及其特征。例如：int a=0,b=3; const double pi=3.14159;int sum(int,int);float score 503;3编辑课件2.1.2 表达式语句形式： ;可以进行的操作通常包括赋

2、值操作，复合赋值操作，增量、减量操作，函数调用操作和输入输出操作。例如：i+;-j;abs(x);coutij;sum=a+b;a=b=c;i=1,j=2;b*=c;4编辑课件2.1.3 复合语句形式： 作用：当程序中某个位置在语法上只允许一条语句，而在语义上要执行多条语句才能完成某个操作时，需要使用复合语句。例如：if(x=0) couta; coutb; 5编辑课件2.1.4 空语句形式： ； 作用： 当程序中某个位置在语法上需要一条语句，而在语义上又不 要求执行任何动作时，可放上一条空语句。一般适用于在循环语句中做空循环体例如： for (m = 0; m1000; m+) ;6编辑课件

3、2.1.5 基本输入输出在C+中，所有输入输出是通过输入输出流来实现的。在C+中，将数据从一个对象到另一个对象的流动抽象为“流”。在iostream库中包含一个标准输入流对象cin和一个标准输出流对象cout，分别用来实现从键盘读取数据，以及将数据在屏幕上输出。要使用cin和cout，需要在C+程序开头加上如下包含命令：#include / 新标准中的头文件名using namespace std; / 引入std名字空间中的标识符7编辑课件1. 标准输入流cincin负责从键盘读取数据，使用提取运算符“”就可以将键盘键入的数据读入到变量中。语法格式： cin变量1变量2变量n; 变量可以是任

4、意数据类型，输入时各个数据之间用空格键、Tab键或Enter键分隔。 例如：int a,b;cinab;键盘上输入：93a9键盘b3键盘8编辑课件2. 标准输出流cout负责将数据输出到屏幕上，使用插入运算符“”就可以将数据显示在屏幕上当前光标所在位置。语法格式： cout表达式1表达式2表达式n; 表达式可以是任意类型的，数据输出的格式由系统自动决定。9编辑课件表2.1 常用格式控制符格式控制符说 明示 例语 句结 果endl输出换行符cout120endl240;120240dec十进制表示coutdec120;120hex十六进制表示couthex120;78oct八进制表示coutoc

5、t120;170setw(int n)设置数据输出的宽度coutxsetw(3)y;x y（中间有2个空格）10编辑课件表2.1 常用格式控制符格式控制符说 明示 例语 句结 果setfill(char c)设置填充字符coutsetfill()setw(6)120;120setprecision(int n)设置浮点数的精度（有效数字位数或小数位数）coutsetprecision(5)12.3456;12.346setiosflags(ios:fixed)定点格式输出coutsetiosflags(ios:fixed) 12.3456789;12.345679setiosflags(ios

6、:scientific)指数格式输出coutsetiosflags(ios:scientific) 12.3456789;1.234568e+00111编辑课件【例2.1】 cout应用示例#include using namespace std;int main()int m=2,n=8;double pai_1=3.14159265;float pai_2=3.141f;char ch1=A,ch2=B;bool ok=true;coutm=mendl;coutn=nendl;coutpai_1=pai_1 , pai_2=pai_2endl;coutch1=ch1 , ch2=ch2en

7、dl;coutok=okendl;cout!ok=!okendl; return 0;图2.2 cout应用示例12编辑课件【例2.2】 使用格式控制符输出数据#include #include using namespace std;int main()int a=35;double b=12.3456789;cout1234567890123endl;coutdeca hexa octaendl; coutbendl;coutsetprecision(4)bendl; coutsetw(10)bendl; coutsetw(10)setfill(#)bendl;coutsetiosflag

8、s(ios:scientific)bendl; coutsetprecision(3)bendl;coutsetprecision(2)bb，则将a、b交换，否则不交换。两数交换可采用借助于第三个变量间接交换的方法 if(ab)t=a;a=b;b=t;16编辑课件#include using namespace std;int main()int a,b,t;cout请输入两个整数a,b:ab; if(ab)t=a;a=b;b=t; coutabendl; return 0;a=a+b;b=a-b;a=a-b; a=a+b;b=a-b;a=a-b; 17编辑课件2if- else语句（双分支）

9、 if(表达式) 语句1 else 语句2true表达式语句1false语句2图2.7 双分支if语句流程图18编辑课件【例2.4】输入一个年份，判断是否为闰年。分析 闰年的年份可以被4整除而不能被100整除，或者能被400整除。 #include using namespace std;int main()int year;coutyear;if(year%4=0 & year%100 !=0)|(year%400=0) coutyear年是闰年endl;else coutyear年不是闰年endl; return 0;19编辑课件3if- else if 语句（多分支）if(表达式1) 语

10、句1 else if(表达式2) 语句2 else if (表达式n) 语句n else 语句n+1falsefalsefalsetruetrue表达式1表达式2表达式n语句n语句n+1语句2语句1true20编辑课件【例2.5】根据x的值，计算分段函数y的值。y的计算公式为：21编辑课件#include #include using namespace std;int main()double x,y;coutx;if(x0) y=fabs(x);else if(x10) y=exp(x)*sin(x);else if(x20) y=pow(x,3);else y=(3+2*x)*log(x

11、);couty=y0) if(y0) coutx与y均大于0; else coutx大于0，y小于等于0;注意：如何使之与第一个if配对？24编辑课件【例2.6】从键盘上输入两个字符，比较其大小，输出大于、等于和小于的判断结果。#include using namespace std;int main()char ch1,ch2;coutch1ch2;if(ch1!=ch2) if(ch1ch2) coutch1大于ch2endl; else coutch1小于ch2endl;elsecoutch1等于ch2endl; return 0;25编辑课件2.2.2 switch语句switch (

12、表达式) case 常量表达式1: 语句1 case 常量表达式2: 语句2 case 常量表达式n: 语句n default: 语句序列n+1 注意：表达式只能是整型、字符型或枚举型注意：常量表达式1n的值必须各不相同。26编辑课件有无无false有无falsetrue计算表达式的值常量表达式1语句1break常量表达式2语句2break无有false常量表达式ntrue语句nbreakdefault语句n+1true有图2.12 switch语句执行流程27编辑课件【例2.7】将输入的百分制成绩按以下规定转换成相应的等级： 成 绩 等级10090 优秀 8980 良好 7970 中等 69

13、60 及格 590 不及格 28编辑课件#include using namespace std;int main()float score;coutscore;if(score=0 & score=100)switch(int(score)/10) case 10: case 9: coutscore分：优秀endl;break; case 8: coutscore分：良好endl;break; case 7: coutscore分：中等endl;break; case 6: coutscore分：及格endl;break; default:coutscore“分：不及格”endl; els

14、e cout输入数据有误!endl; return 0;共用同一个语句组 思考：若省去break语句，情况会怎样？ 29编辑课件2.3 循环结构按照给定规则重复地执行程序中的语句 2.3.1 while 语句while (表达式) 语句falsetrue表达式语句图2.14 while语句流程图循环条件，其值为true（非0）、false（0）循环体30编辑课件【例2.8】求 1+2+3+100#include using namespace std;int main()int i(1),sum(0); /定义变量，初始化while(i=100) /构造循环 sum+=i; / 循环体，多次执

15、行 i+; coutsum=sumendl; return 0;循环条件初值循环次数1234.99100101sumi0112真33真64真105真真100真101真5050假sum50500sum1i1233641005050101循环结束!实际上是将i不停地累加到一起31编辑课件【例2.9】求出满足不等式的最小n值：#include using namespace std;int main() int i=0; double s=0;while(s5) s+=double(1)/+i;coutn=iendl; return 0;32编辑课件2.3.2 do-while语句do 语句whil

16、e (表达式);falsetrue表达式语句图2.15 do-while语句流程图33编辑课件【例2.10】 求自然数1100之和，要求用do-while语句实现。#include using namespace std;int main()int i(1),sum(0); dosum+=i; i+;while(i=100); coutsum=sumendl; return 0; int i(1),sum(0); while(i2) cout”I like C+!”endl; / 相当于一个空操作语句do cout”I like C+!”2); / 输出一行文字信息注意： dowhile首先执

17、行循环体，然后再判断表达式，至少执行一次循环体。当第一次循环表达式的值为真时，while与dowhile的结果完全一样，否则结果不相同。35编辑课件【例2.11】输入一个自然数，将该数的每一位数字按反序输出。例如：输入12345，输出54321。#include using namespace std;void main()unsigned long int num,digital;coutnum;dodigital=num%10; num/=10;cout0);coutendl;36编辑课件for(表达式1;表达式2;表达式3 ) 表达式2执行非00退出循环表达式1表达式3表达式1;whil

18、e(表达式2) ; 表达式3;2.3.3 for 语句37编辑课件【例2.12】求自然数1100之和，要求用for语句实现。#include using namespace std;int main()int i,sum(0);for(i=1;i=100;i+)sum+=i;coutsum=sumendl; return 0;38编辑课件【例2.13】 一个小球从100米高处落下，每次落地后反弹回原高度的一半，再落下。求它在第10次落地时共经过多少米？第10次反弹多高？分析：第1次落地后反弹高度为h=100/2第2次落地时经过的米数为s=100+h*2第2次落地后反弹高度为h=h/2第3次落地

19、时经过的米数为s=s+h*239编辑课件#include #include using namespace std;int main()float s=100.0,h=s/2;for(int i=2;i=10;i+)s=s+h*2;h=h/2; coutsetiosflags(ios:fixed)setprecision(3);cout第10次落地时，共经过s米；反弹的高度是h米endl; return 0;思考 该小球反弹多少次才能静止下来？ 40编辑课件注意：for语句中的三个表达式可以部分省略或全部省略，但；不能省略，若省略表达式2，则表示循环条件为真。for( ;i=100) brea

20、k ; / break语句用于跳出循环 int sum=0;for(int i=1; i100)break;三个表达式都可以是任何类型的C+表达式。int i,sum;for(i=1,sum=0;i=100;sum+=i,i+); 表达式1可以是变量定义语句，即循环控制变量可在其中定义。int sum=0;for(int i=1;i=100;i+) sum+=i;42编辑课件2.3.4 多重循环循环嵌套：循环体内包含另一个完整的循环结构。三种循环语句皆可以相互嵌套 。for() while() do while();43编辑课件【例2.14】 编程显示输出九九乘法表 图2.19 九九乘法表运行

21、界面44编辑课件truefalsei=1i=9 ?truefalsej=1j=9 ?显示i*j表达式j+i+#include using namespace std;int main() coutttt九 九 乘 法 表endl; coutttt-endl; for(int i=1;i=9;i+) for(int j=1;j=9;j+)coutij=i*jt; coutendl; return 0;45编辑课件图2.21 下三角的九九乘法表图2.22 上三角的九九乘法表思考：打印上三角或下三角程序如何改动？46编辑课件注意：（1）内循环控制变量与外循环控制变量不能同名。（2）外循环必须完全包含

22、内循环，不能交叉。（3）若循环体内有if语句，或if语句内有循环语句，也不能交叉。（4）利用goto语句可以从循环体内转向循环体外，但绝对不允许从循环体外转入循环体内。（5）当嵌套使用各种循环语句时，特别需要严格按照缩进规则来书写程序。有时还应适当配以注释，以保持清晰易辩的结构特征。47编辑课件2.4 控制转向语句2.4.1 break语句break;用于下列两种情况：1、在开关语句中，其功能是退出开关语句，执行其后的语句；2、在循环体中，其功能是用来退出该重循环48编辑课件【例 2.15】 从键盘上输入若干个正整数，直到输入负整数为止，计算并输出显示已输入的正整数之和。输入的数不超过20个。

23、 #include using namespace std;const int M=20;int main()int i,n,sum=0;cout请输入若干个正整数（输入负数就结束输入）：endl;for(i=0;in;if(n0) break; / 当输入负数时，就退出循环sum+=n;cout 输入的正整数之和为:sumendl; return 0;49编辑课件2.4.2 continue 语句格式： continue;功能：只用在循环体中，用来结束该次循环。在循环体中遇到continue语句时，本次循环结束，回到循环条件判断是否执行下一次循环。50编辑课件在while和do-while循

24、环结构中，continue语句将使执行流程直接跳转到循环条件的判定部分，然后决定循环是否继续进行。在for循环结构中，当遇到continue时，执行流程将跳过循环体中余下的语句，而转去执行for语句中的表达式3，然后根据表达式2进行循环条件的判定以决定是否继续执行for循环体。51编辑课件while(i=100) break; coutsumendl;while(i=100) continue; break和continue语句的区别52编辑课件【例 2.16】 输出100以内能够被7整除的所有整数。#include #include using namespace std;int main(

25、)for(int i=1;i=100;i+)if(i%7!=0) continue; /如果i不能被7整除，则退出本次循环coutsetw(5)i;coutendl; return 0;思考：（1）将continue改为break，则输出有什么变化？（2）不采用continue语句，用其它方法如何实现？53编辑课件2.4.3 goto语句goto 标号;标号: 语句;标号语句将流程转到标号所指定的标号语句处。54编辑课件【例 2.17】利用goto语句实现计算前100个自然数之和并输出结果#include using namespace std;int main()int i=1,sum=0;

26、loop: sum+=i; i+; if(i=100) goto loop; coutsum=sumn(2) m除以n得余数r(3) 若r=0，则n为最大公约数，结束；否则执行(4)(4) mn，n r，再重复执行(2)m n r12 5 2 5 2 1 2 1 0 辗转相除法while (r=m % n)!=0) m=n;n=r; coutn; 56编辑课件#include using namespace std;int main()int m,n,t,r;coutmn;if(m=nwhile(r=m%n)!=0)m=n;n=r;cout最大公约数为： nendl; return 0;57编

27、辑课件【例 2.19】 显示输出3100之间的所有素数。分析：（1）素数：一个大于1的除了它自身和1以外，不能被其它任何正整数所整除的整数。判别某数m是否为素数，最简单的方法是：用i=2，3，m-1逐个除，只要有一个能整除，m就不是素数，可以用break提前结束循环；若都不能整除，则m是素数。（2）如果m不是素数，则必然能被分解为两个因子a和b，并且其中之一必然小于等于 sqrt(m) ，另一个必然大于等于sqrt(m) 。所以要判断m是否为素数，可简化为判断它能否被2至sqrt(m)之间的数整除即可。因为若m不能被2至sqrt(m)之间的数整除，则必然也不能被sqrt(m)至m-1之间的数整

28、除。（3）在退出循环以后，如果是因为找到了一个能整除m的数而通过break退出循环的，则i=sqrt(m) ；反之，如果是正常退出循环的，则i=sqrt(m)+1。因此，在循环结束后，只要判断i是否大于sqrt(m)，若是，则表明m是素数，输出该素数。（4）要判断多个素数是否为素数，需要使用双重循环。外循环每循环一次提供一个数，由内循环通过多次除法判断其是否为素数。58编辑课件#include #include using namespace std;int main()cout3100之间的素数是：endl; for(int m=3;m100;m+=2) int k=int(sqrt(m);

29、for(int i=2;ik) coutmt;coutendl; return 0;59编辑课件【例 2.20】 输入x，计算sin(x)。计算公式为：当第n项的绝对值小于10-6时结束。分析：关键是找部分级数和的通项：60编辑课件int n=1;double x,t,sinx(0); / 变量t保存每一项的值；给sinx变量赋初值0coutx;t=x; / 将求和式的第一项值x赋给twhile(fabs(t)=0.000001) sinx+=t; t=-t*x*x/(n+1)*(n+2); n+=2; cout编程求得的sin(x)=sinxendl;cout调用标准函数求得的sin(x)=

30、sin(x)endl; 61编辑课件【例 2.21】 求“水仙花数”。所谓“水仙花数”是指一个三位正整数，其各位数字的立方和等于该数本身。例如：153=13+53+33。方法1：利用三重循环编写程序因为“水仙花数”是三位整数，所以取值范围为100999。外循环变量i控制百位数字从1变化到9中层循环变量j控制十位数字从0变化到9内循环变量k控制个位数字从0变化到9。int i,j,k,n;cout水仙花数：;for(i=1;i=9;i+) for(j=0;j=9;j+) for(k=0;k=9;k+) m=i*i*i+j*j*j+k*k*k; n=100*i+10*j+k; if(m=n) coutm ; 62编辑课件方法2：不使用循环嵌套，只用1个for语句编写程序。int main()int i,j,k,n;cout水仙花数：;for(n=100;n1000;n+) i=n/100; / i为百位数字 j=n/10-i*10; / j为十位数字 k=n%10; / k为个位数字 if(i*i*i+j*j*j+k*k*k=n) coutn ;63编辑课件【例 2.22】 用“枚举法”求解百元买百鸡