选择控制结构

本章学习内容算法的描述方法用于单分支控制的if语句用于双分支控制的if-else语句用于多路选择的switch语句

break语句在switch语句中的作用关系运算符条件运算符逻辑运算符程序测试第1页/共51页第一页，共52页。生活中的问题求解：Problem:

烤蛋糕（BakingaCake）Howtosolve:

Start

将烤箱预热

准备一个盘子

在盘子上抹上一些黄油

将面粉、鸡蛋、糖和香精混合在一起搅拌均匀将搅拌好的面粉团放在盘子上

将盘子放到烤箱内End5.1生活中与计算机中的问题求解

（ProblemSolvingProcess）第2页/共51页第二页，共52页。

分治策略

（"DivideandConquer"Strategy）Problem:

准备早餐（PrepareaBreakfast）

1. Start2. 准备早餐3. End第3页/共51页第三页，共52页。1.Start2.准备早餐

2.1准备一个金枪鱼三明治2.2准备一些薯条2.3冲一杯咖啡3.End

分治策略

（"DivideandConquer"Strategy）第4页/共51页第四页，共52页。1.Start2.准备早餐

2.1准备一个金枪鱼三明治2.1.1拿来两片面包2.1.2准备一些金枪鱼酱

2.2准备一些薯片2.3冲一杯咖啡3.End

分治策略

（"DivideandConquer"Strategy）第5页/共51页第五页，共52页。1.Start2.准备早餐2.1准备一个金枪鱼三明治2.1.1拿来两片面包2.1.2准备一些金枪鱼酱

2.2准备一些薯片

2.2.1将土豆切成片2.2.2油炸这些土豆片

2.3冲一杯咖啡3.End分治策略

（"DivideandConquer"Strategy）

第6页/共51页第六页，共52页。分治策略（"DivideandConquer"Strategy）1.Start2.准备早餐2.1准备一个金枪鱼三明治2.1.1拿来两片面包2.1.2准备一些金枪鱼酱

2.2准备一些薯片2.2.1将土豆切成片2.2.2油炸这些土豆片

2.3冲一杯咖啡2.3.1烧些开水放入杯中2.3.2在水杯中加入一些咖啡和糖3.End第7页/共51页第七页，共52页。5.2算法的概念及其描述方法面向对象程序=对象+消息面向过程的程序=数据结构+算法计算机中的算法（Algorithm）为解决一个具体问题而采取的、确定的、有限的操作步骤，仅指计算机能执行的算法Aspecificandstep-by-stepsetofinstructionsforcarryingoutaprocedureorsolvingaproblem,usuallywiththerequirementthattheprocedureterminateatsomepoint第8页/共51页第八页，共52页。5.2算法的概念及其描述方法算法的特性有穷性在合理的时间内完成确定性，无歧义如果x≥0，则输出Yes；如果x≤0，则输出No有效性能有效执行负数开平方没有输入或有多个输入有一个或多个输出第9页/共51页第九页，共52页。5.2算法的概念及其描述方法算法的描述方法自然语言描述传统流程图（Flowchart）在1966年，Bohra与Jacopini提出N-S结构化流程图1973年，美国学者I.Nassi和B.Shneiderman提出伪码（Pseudocode）表示第10页/共51页第十页，共52页。流程图（Flowchart）Flowchartrepresentsalgorithmgraphically.Start/EndSymbolSemanticProcessInput/OutputTestConnectorFlowofactivities第11页/共51页第十一页，共52页。计算机中的问题求解过程Example：买苹果，计算价钱Calculateanddisplaythepriceofanumberofapplesifthequantityinkgandpriceperkgaregiven.

quantitypricePerkgpriceprice=quantity*pricePerkgInputProcessOutputFirstidentifytheinputandoutputoftheproblem.第12页/共51页第十二页，共52页。顺序结构（Sequence

Structure）给变量赋值赋值表达式语句

赋值表达式;

price=quantity*pricePerkg;输入输出数据标准库函数调用语句

scanf("%d",&pricePerkg);

printf("%d",price);ABC第13页/共51页第十三页，共52页。【例5.1】计算两整数的最大值

num1num2max????InputProcessOutput第14页/共51页第十四页，共52页。if-elseSingleSelectionDoubleSelectionMultipleSelectionifif-else-if选择结构（分支结构）

（SelectionStructure）第15页/共51页第十五页，共52页。5.3关系运算符与关系表达式RelationalOperationDescriptionExamplesofExpressionValue<Lessthan6<91(true)<=Lessthanorequalto5<=51(true)>Greaterthan2>60(false)>=Greaterthanorequalto9>=51(true)==Equalto7==50(false)!=Notequalto6!=51(true)第16页/共51页第十六页，共52页。5.4用于单分支控制的条件语句

（SingleSelection）StepaconditionStepmStepnStepxtruefalsestepaconditionstepmstepnstepbtruefalsePseudocodeStructurestepaif<conditionistrue>start stepm stepnend_ifstepb第17页/共51页第十七页，共52页。ifStatementThestructureissimilartosingleselection(flowchart)Syntax:

if

(expression) statement;or

if

(expression){ statement1; statement2; }复合语句compoundstatement被当做一条语句看待表达式非0为真第18页/共51页第十八页，共52页。ifStatementThestructureissimilartosingleselection(flowchart)Syntax:

if

(expression) statement;or

if

(expression){ statement1; statement2; }Don’tforgetthebraces

!!Don’tforgettheparentheses

!!第19页/共51页第十九页，共52页。#include<stdio.h>main(){inta,b,max;printf("Inputa,b:");scanf("%d,%d",&a,&b);

if(a>b) max=a;if(a<=b) max=b;printf("max=%d\n",max);}Inputa,b:_Inputa,b:2015_Inputa,b:2015max=20_【例5.1】计算两整数的最大值第20页/共51页第二十页，共52页。PseudocodeStructureStepaif<conditionistrue>start Stepm Stepnend_ifelsestart Stepx Stepyend_elseStepzStepaconditionStepmStepnStepztruefalseStepxStepyStepaconditionStepmStepnStepztruefalseStepxStepy5.5用于双分支控制的条件语句（

Double

Selection）第21页/共51页第二十一页，共52页。if-else

StatementThestructureissimilartodoubleselection(flowchart)Syntax:

if

(expression)

statement1;

else

statement2;or

if

(expression)

{ statement1; statement3;}

else

{ statement2; statement4;}第22页/共51页第二十二页，共52页。NoYesFlowchart:CalculatetheMaximumInputaandbOutputmaxa>b?maxbmaxaStartEnd【例5.2】计算两整数的最大值第23页/共51页第二十三页，共52页。scanf("%d,%d",&a,&b);if(a>b)max=a;elsemax=b;TurnFlowcharttoCProgramNoYesInputaandbOutputmaxa>b?maxbmaxaStartEnd【例5.2】计算两整数的最大值printf("max=%d\n",max);第24页/共51页第二十四页，共52页。#include<stdio.h>main(){inta,b,max;

printf("Inputa,b:");scanf("%d,%d",&a,&b);

if(a>b) max=a;

else max=b;printf("max=%d",max);}}

if(a>b) max=a;

if(a<=b) max=b;【例5.2】计算两整数的最大值第25页/共51页第二十五页，共52页。#include<stdio.h>main(){inta,b,max;

printf("Inputa,b:");scanf("%d,%d",&a,&b);

if(a>b) max=a;

else max=b;printf("max=%d",max);}}

max=a>b?a:b;表达式1?表达式2:表达式35.6条件运算符和条件表达式【例5.3】第26页/共51页第二十六页，共52页。5.7用于多分支控制的条件语句

（MultipleSelection）Multi-wayifStepaif

(expression1){ Stepm}if

(expression2)

{ Stepn}StepzStepaexpression1StepmStepnStepztruefalseexpression2truefalseStepaexpression1StepmStepnStepztruefalseexpression2truefalse第27页/共51页第二十七页，共52页。5.7用于多分支控制的条件语句

（MultipleSelection）CascadedifStepaif

(expression1){ Stepm}elseif

(expression2){ Stepn}

else{ Stepx}StepzStepaexpression1StepmStepnStepztruefalseexpression2truefalseStepxStepaexpression1StepmStepnStepztruefalseexpression2truefalseStepx第28页/共51页第二十八页，共52页。5.8用于多路选择的switch语句

Thestructureissimilartomultipleselection(flowchart)switch(expression){

case

value1:

statement1; break;

case

value2:

statement2; break;

……

default

:

statementX; break;}Don’tforgetthebraces!!Don’tforgetthecolons!!Don’tforgettheblank!!

第29页/共51页第二十九页，共52页。ImportantRule!switch(expression){

case

value1:

statement1; break;

case

value2:

statement2; break;

……

default

:

statementX; break;}Mustbeintorchar!5.8用于多路选择的switch语句

注意！第30页/共51页第三十页，共52页。Example:switch(month){ case1: printf("January\n"); break; case2: printf("February\n"); break; case3: printf("March\n"); break; default: printf("Others\n"); break; } printf("End");Assumemonth=1,so……thisstepwillbeexecuted.Later……caseisterminatedhere.Jumpto…January_JanuaryEnd_5.8用于多路选择的switch语句

第31页/共51页第三十一页，共52页。Example:switch(month){ case1: printf("January\n"); break; case2: printf("February\n"); break; case3: printf("March\n"); break; default: printf("Others\n"); break; } printf("End");…thisstepwillbeexecuted.Later…March_MarchEnd_Assumemonth=3,so……caseisterminatedhere.Jumpto…5.8用于多路选择的switch语句

第32页/共51页第三十二页，共52页。Example:switch(month){ case1: printf("January\n"); break; case2: printf("February\n"); break; case3: printf("March\n"); break; default: printf("Others\n"); break;}printf("End");Now…whatwillhappenifthisbreakistakenoutfromtheprogram?5.8用于多路选择的switch语句

第33页/共51页第三十三页，共52页。Example:switch(month){ case1: printf("January\n"); break; case2: printf("February\n");

case3: printf("March\n"); break; default: printf("Others\n"); break; } printf("End");Nomore!5.8用于多路选择的switch语句

第34页/共51页第三十四页，共52页。Example:switch(month){ case1: printf("January\n"); break; case2: printf("February\n");

case3: printf("March\n"); break; default: printf("Others\n"); break; } printf("End");…thisstepwillbeexecuted.Later…February_March_Assumemonth=2,so……caseisterminatedhere.Jumpto…End_…executioncontinues.Thus,thisstepisexecuted.So…5.8用于多路选择的switch语句

第35页/共51页第三十五页，共52页。Example:switch(month){ case1: printf("January\n"); break; case2: printf("February\n");

case3: printf("March\n"); break; default: printf("Others\n"); break;} printf("End");Now…whatwillhappenifthesebreaksaretakenoutfromtheprogram?And…ifmonth=1?And…ifmonth=34?5.8用于多路选择的switch语句

最好不省略!第36页/共51页第三十六页，共52页。【例5.5】计算器程序编程设计一个简单的计算器程序，要求用户从键盘输入如下形式的表达式：操作数1运算符op操作数2

然后，计算并输出表达式的值指定的运算符为 加（+） 减（-） 乘（*） 除（/）第37页/共51页第三十七页，共52页。main(){

intdata1,data2;/*定义两个操作符*/

charop;/*定义运算符*/ printf("Pleaseentertheexpression:"); scanf("%d%c%d",&data1,&op,&data2);/*输入运算表达式*/

switch(op) {

case'+':/*处理加法*/ printf("%d+%d=%d\n",data1,data2,data1+data2);

break;

case'-':/*处理减法*/ printf("%d-%d=%d\n",data1,data2,data1-data2);

break;

case'*':/*处理乘法*/ printf("%d*%d=%d\n",data1,data2,data1*data2);

break;

case'/':/*处理除法*/

if(0==data2) printf("Divisionbyzero!\n");

else

printf("%d/%d=%d\n",data1,data2,data1/data2);

break;

default: printf("Invalidoperator!\n"); }}【例5.5】Why?注释掉会怎样?第38页/共51页第三十八页，共52页。思考题语句if(0==data2)的必要性——避免“除零错误”1998年11月，《科学美国人》杂志描述了美国导弹巡洋舰约克敦号上的一起事故，除零错导致军舰推进系统的关闭为什么不用if(data2==0)？如果要求输入的算术表达式中的操作数和运算符之间可以加入任意多个空格符，那么程序如何修改？第39页/共51页第三十九页，共52页。main(){

intdata1,data2;

charop; printf("Pleaseentertheexpression:"); scanf("%d%c%d",&data1,&op,&data2);/*%c前有一个空格*/

switch(op) {

case'+': printf("%d+%d=%d\n",data1,data2,data1+data2);

break;

case'-': printf("%d-%d=%d\n",data1,data2,data1-data2);

break;

case'*': printf("%d*%d=%d\n",data1,data2,data1*data2);

break;

case'/':

if(0==data2) printf("Divisionbyzero!\n");

else

printf("%d/%d=%d\n",data1,data2,data1/data2);

break;

default: printf("Invalidoperator!\n"); }}【例5.5】空格第40页/共51页第四十页，共52页。思考题如果要求对浮点数进行运算，那么程序如何修改？修改例5.5程序，使其能进行浮点数的算术运算，同时允许使用字符*、x与X作为乘号，并且允许输入的算术表达式中的操作数和运算符之间加入任意多个空格符。第41页/共51页第四十一页，共52页。main(){

floatdata1,data2;

charop; printf("Pleaseentertheexpression:"); scanf("%f%c%f",&data1,&op,&data2);

switch(op) {

case'+': printf("%f+%f=%f\n",data1,data2,data1+data2);

break;

case'-': printf("%f-%f=%f\n",data1,data2,data1-data2);

break;

case'*':

case'x': case'X': printf("%f*%f=%f\n",data1,data2,data1*data2);

break;

case'/':

if(fabs(data2)<=1e-7)/*实数与0比较*/ printf("Divisionbyzero!\n");

else

printf("%f/%f=%f\n",data1,data2,data1/data2);

break;

default: printf("Invalidoperator!\n"); }}【例5.6】取绝对值函数第42页/共51页第四十二页，共52页。Symbol

Description

&& 与（AND）当且仅当两者都为真，则结果为真|| 或（OR）只要两者中有一个为真，结果就为真! 非（NOT）aba&&ba||b!a!b0000110101101001011111005.9逻辑运算符和逻辑表达式

（LogicOperatorsandLogicExpression）!&&||高低第43页/共51页第四十三页，共52页。ch是大写英文字母(ch>='A')&&(ch<='Z')判断某一年year是否是闰年的