大学C程序设计教程课件

1、大学C+程序设计教程西安交通大学计算机教学实验中心第2章 控制结构本章目标结构化程序设计方法的基本思想C+的基本控制结构C+的控制语句结构化程序设计方法的基本思想V+的几种基本控制语句熟悉使用伪代码的编程方法1授 课 内 容 2.1 程序的基本控制结构 2.2 自顶向下，逐步求精2.3 +的控制结构2.4 伪代码 调试技术程序设计举例22.1 程序的基本控制结构 结构化程序设计方法 的基本思想是任何程序都可以用三种基本结构表示，即顺序结构，选择结构，循环结构。由这三种基本结构经过反复嵌套构成的程序成为结构化程序。而这些结构中的各种程序流程语句就是流程控制语句。语句序列1语句序列2语句序列 1条

2、件？成立不成立语句序列 2语句序列不成立成立条件？顺序结构 选择结构 循环结构3模块化程序结构 模块化 就是把程序划分为若干个部分，每个部分独立存放、完成一个特定的功能。其目的是降低程序的复杂度，使设计出来的程序便于阅读、调试和维护。 一个模块可以是一条语句、一段程序、一个函数等 基本特征是其仅有一个入口和一个出口 模块相互独立，内聚性很强，一个模块完成一个功能 56例2-1 验证“哥德巴赫猜想”“哥德巴赫猜想”表述为：任何 一个大于等于4的偶数均可以表示为两个素数之和。第一步 提出问题： 验证哥德巴赫猜想 第二步 设一上限数M，验证 从4到M的所有偶数是否能被 分解为两个素数之和。1. 定义

3、一个变量X，初值为4。2. 每次令其加2，并验证X能否 被分解为两个素数之和，直到 X不小于M为止。验证哥德巴赫猜想X = 4X M ?验证x是否能被分解为两个素数之和X = X +2否是8验证哥德巴赫猜想（续一）第三步 如何验证X是否能被分解为两个素数之和。1. 从P=2开始；2. 判别XP是否仍为素数：3. 若是，打印该偶数的分解式。4. 否则，换更大的素数，再继续执行2.。如此循环，直到用于检测的素数大X/2且X 与其之差仍不是素数，则打印“哥德巴赫猜想”不成立。 P = 2P= x / 2 ?处理哥德巴赫猜想不成立的情况打印出X的分解情况是否9验证哥德巴赫猜想（续二）第四步 生成下一个

4、素数。 （1）当前素数P加1 （2）判别P是否是素数； （3）若是素数，返回P； （4）否则，P加1，继续执行（ 2）。 P = P + 1是素数？P = P + 1否返回素数 P10验证哥德巴赫猜想（续三）经过四步分解精化，将“验证哥德巴赫猜想”这个命题已经分解为计算机可以求解的数学模型了。剩下的问题就是编程求解了。如何编程正是我们这门课程要解决的问题。关于“验证哥德巴赫猜想”的求解程序稍后给出。112.3 C+语言的控制结构C语言是一种很好的结构化程序设计语言，它提供了实现结构化程序所需的多种流程控制语句。分类如下：121、顺序结构顺序结构语句包括：说明语句赋值语句I/O 语句复合语句和空

5、语句用花括号括起来的程序段落又称为分程序或者复合语句。复合语句的一般形式： 复合语句可以嵌套，即在复合语句中可以有其它复合语句空语句：在C语言中经常使用只有一个分号的语句，它程为空语句在语法上占据一个语句的位置，但不具备任何可执行的功能。 13选择分支的嵌套if(表达式1) 语句1else if(表达式2)语句2else if(表达式3)语句3else if(表达式m)语句melse语句nelse总是与它上面的最近的if配对。如果if与else的数目不一样，可以加花括弧来确定配对关系。例如: if() if ()语句1 else语句2(内嵌if) 15选择结构之二多路（开关）选择语句 语句格式

6、： switch（整数表达式） case 数值1： 语句序列1； . case 数值n： 语句序列n； default : 语句序列n+1； 计算整型表达式值 = ？语句序列1.语句序列2语句序列n162.4 伪代码C语言的控制结构语句和自然语言结合起来描述算法比画流程图省时、省力，且更容易转化为程序不能运行,例如： e = 1.0; n = 1; u = 1.0;while (通项u大于等于107) 计算新的通项值 u = u/n; 将新通项值加到结果近似值上; 准备处理下一项 n = n+1;18获得帮助的方法（四种）F1帮助。单击一个单词、突出显示一条短语或单击一条错误信息，再按F1就可

7、以了；可在源代码编辑器窗口、帮助窗口、输出窗口中使用；帮助索引，它包含绝大多数所需的信息；搜索机制，搜索的范围比索引要广的多；帮助目录，使用帮助窗口中目录选项卡可以阅读某个主题的所有内容。19常见错误语法错误少了；函数名输入错误语义错误将“=”误输入为“=”逻辑错误简单跟踪：在程序中加入输出语句注意：双击Visual C+ output窗口的错误信息，就可以打开产生该错误的源代码，并且光标会位于出错的那一行上。202.7 调试技术:Developer Studio 的文本编辑器Undo和Redo查找和替换Find& ReplaceFind in Files编程指导信息List Member 列

8、成员Type Info 简单介绍Parameter Info 参数信息Complete Word 自动输入21程序设计举例2.百分制化为五分制3.用while结构求e值4.用do-while结构求e值5.水仙花6.猜幻数游戏 实例编程：哥德巴赫猜想22例2.2 百分制化为五分制算法分析： 1、取一个百分成绩经过运算得到5分制成绩。构造什么样的表达式呢？ “百分成绩/10 =” ？ 2、共有5个分数档，选择分支大于2，因此用多路开关语句switch。 3、计算结果应该是唯一的。转换后应从switch中break出来。 4、输入一个百分成绩，就应该转换成5分制成绩。因此，转换程序应编成子函数。23

9、转换成绩子函数/ Example 2-2：将百分制的分数转换为5级制分数#include int main()int old_grade, new_grade;coutold_grade;switch (old_grade/10)case 10:case 9:new_grade = 5;break;case 8:new_grade = 4;break;case 7: new_grade = 3;break;25主函数（VC0202.cpp) case 6:new_grade = 2;break;default:new_grade = 1;cout”Before transformed, the

10、 score is ”old_gradeendl;cout”After transformed, the score is ”new_grade 10 -7 ?计算： u = u / n； e = e + u ； n = n + 1；是否输出结果 e28计算e程序（VC0203.cpp)/ Example 2-3：计算常数e的值#include int main()double e = 1.0;double u = 1.0;int n = 1;while(u = 1.0e-7)u = u/n;e = e+u;n = n+1;cout e = e ( n = n ) endl;return 0;

11、29例2.4 用do-while结构求e值/ Example 2-4：计算常数e的值#include int main()double e = 1.0;double u = 1.0;int n= 1;dou = u/n;e = e+u;n = n+1;while(u=1.0E-7);cout e = e ( n = n ) endl;return 0;30例2.5 水仙花算法分析：1、用穷举法对100999之间的每个数进行验证。验证公式为： hdn= h3 + d3 + n32、如何分解一个3位数的百位、十位和个位？是关键！ 百位 = n / 100 整除100，丢弃小数 十位 = （n /

12、10 ）% 10 整除10，得百十位。再 对10取余数，得十位数 个位 = n % 10 n对10取余数，得个位 例： 371 h = 371/100 = 3 d = （371/10）%10 = 37 % 10 = 7 n = 371 % 10 = 131程序逻辑功能框图 n = 100n 999 ？ i = n / 100； j = （ n /10 ）% 10 ； k = n % 10 ； h = I 3+j 3 + k 3h=n ?打印该水仙花数 n = n +1 是否是否32打印水仙花程序（VC0205.cpp)/ Example 2-5：打印所有的水仙花数#include int ma

13、in()int n, i, j, k;for(n=100; n=999; n=n+1)i = n/100; / 取出n的百位数j = (n/10)%10; / 取数n的十位数k = n%10; / 取出n的个位数33if(n=i*i*i+j*j*j+k*k*k)cout n = i3 + j3 + k3endl;return 0;34例2-6 猜幻数游戏系统随机给出一个数字（即幻数），游戏者去猜，如果猜对，打印成功提示，否则打印出错提示，并提示游戏者选择下一步动作，最多可以猜5次。算法 for(i=0; n=5; i=i+1)if (猜对)打印成功提示;else打印出错提示;35/ Examp

14、le 2-6：猜幻数游戏#include #include int main()int magic; int guess; magic=rand();coutGuess the magic number. It is between 0 and 32767.endl;for(int i=1; iguess;if(guess=magic) cout*Right*endl; break;else if(i=5)coutThe i time is wrong. End of game!endl; else36/ Example 2-6：猜幻数游戏(续) if(guessmagic)coutYou h

15、ave been wrong for i time(s). Please try a bigger one.endl; elsecoutYou have been wrong for i time(s). Please try a smaller one.endl; return 0;37实例编程： 哥德巴赫猜想算法分析：1) 用“筛选”法生成素数表PrimeListM。先在素数表中产生到-1的所有自然数，然后将已确定的所有素数的倍数置(求模取余为）。 2,3,5,7,13,17,.2) 这样一来，素数表中有许多0，为找下一个素数，要跳过这些0。3) 分解0到M-1之间的所有偶数； 循环(x

16、M) x初值取4 先取素数P=2,判别 若PrimeListx-p等于0，说明分 解不成功，p取素数表中下一个素数；再执行 若PrimeListx-p不等于0，分解成功，打印分解式 x = x + 2，继续执行，检查下一个偶数。38程序逻辑功能框图 建立素数表reatPrimeList（PrimeList）X M ？P =M/2？P = 2x = x +2是否是否是否x = 4打印该偶数分解式显示“哥德巴赫猜想错“39程序模块结构 主函数main（）子函数生成素数表CreatPrimeList（ ）子函数求下一个素数NextPrimeNomber（）子函数求下一个素数NextPrimeNomb

17、er（）40程序（生成素数表子函数）#include #define M 10001 /* 定义验证范围 */void CreatPrimeList(int PrimeList) int i, j; for(i=0; iM; i = i+1) PrimeListi = i; i = 2; while( i M / 2 ) /只需验证一半数据 for(j=i+1; jM; j=j+1) if(PrimeListj!=0 & PrimeListj%PrimeListi=0) PrimeListj = 0; i = NextPrimeNumber（i，PrimeList）； 41求下一个素数子函数/函数 NextPrimeNumber: 求下一个素数int NextPrimeNumber(int p, int PrimeList) p = p+1; while(PrimeListp=0) p = p+1; return PrimeListp;42主函数(VC0201.cpp）voi