《C语言程序设计》课件第3章

3.1程序流程与算法基础3.2程序流程控制3.3选择结构

3.4循环结构

小结习题实训

3.1.1算法流程图

算法可以用程序流程图表示。

1.流程图(FlowCharts)

2.流程图中常用的符号

图3-1是常用的一些流程图符号。3.1程序流程与算法基础图3-1常用流程图符号

【例3-1】

判断某一年是否是闰年。

闰年的条件是：①年份能被4整除，但不能被100整除；②年份能被4整除，又能被400整除。判断闰年的算法流程图如图3-2所示。图3-2判断闰年的算法流程图3.1.2结构化程序设计

转移语句可以使程序的控制流程强制性地转向程序的任一处，在传统流程图中，可以用很随意的流程线来描述这种转移功能。3.2.1程序流程控制概述

如前所述，结构化程序设计的三种基本结构是顺序结构、选择结构和循环结构。

3.2.2顺序结构图3-3顺序结构的流程图

顺序结构是指通过安排语句的顺序来决定程序流程的程序结构，也就是按照程序的书写顺序自上而下地逐条执行的程序结构。顺序结构的流程图如图3-3所示。3.2程序流程控制图3-3顺序结构的流程图3.2.3程序案例

【例3-2】计算两个数的和。从键盘上输入两个数，求它们的和并把结果输出到屏幕上。

这个程序是求x+y的和sum，并将结果输出到屏幕上。运行该程序，求8与9的和，结果如图3-4所示。图3-4例3-2程序的运行结果

【例3-3】超市购物消费。从超市购得三种物品，输入每件物品的价格，求出总价值。

运行该程序，录入各物品价格，计算出总消费，结果如图3-5所示。图3-5例3-3程序的运行结果3.3.1选择结构概述

选择结构又称为分支结构或条件分支结构。

3.3.2关系运算符和关系表达式

关系运算实际上就是比较运算，用以完成简单的判断，它是将两个值进行比较，比较的结果是逻辑值，即满足条件的表达式的结果为“真”，不满足条件的表达式的结果为“假”。3.3选择结构3.3.3逻辑运算符和逻辑表达式

C语言提供了三种逻辑运算符：! (逻辑非)、&& (逻辑与)和 || (逻辑或)。

逻辑运算的结果如表3-1所示。表3-1逻辑运算真值表3.3.4if语句

1.简单的if语句

if语句流程图如图3-6所示。图3-6if语句流程图

【例3-4】

编写一个程序：对于输入的两个数a和b，当a>b时将两数的位置对调，否则保持不变。程序流程图如图3-7所示。

这个交换过程可用图3-8表示。

当a、b分别被赋值6和4时，输出结果为a=4,b=6，如图3-9所示。图3-7

例3-4程序流程图图3-8a与b的交换过程图3-9例3-4程序的运行结果

【例3-5】

编写一个程序：对于输入的两个数a和b，输出其中较大者。

从键盘接收两个整型数据，首先将a赋给表示较大值的变量max，通过使用条件语句的判断，当a<b时，将b赋给max。当a、b分别赋值4和6时，输出结果为max=6，如图3-10所示。图3-10例3-5程序的运行结果

2. if…else语句

if…else语句流程图如图3-11所示。

【例3-6】编写一个程序，求输入的两个数的除法运算。图3-11if…else语句流程图

3.多分支if语句(if…elseif)

多分支if语句流程图如图3-12所示。多分支if语句也称为多重if结构语句。图3-12多分支if语句流程图

【例3-7】

编写一个程序，对学生的考试成绩给出评定信息。

【例3-8】

商场购物打折计算。某商场规定，凡一次购物在1000元及以上的打九折，在500元及以上的打九五折，500元以下不打折。3.3.5switch语句

在判断过程中，有时会用到很多条件，需要使用多个else语句，这样将会导致程序过于冗长，还可能影响到程序的可读性。

switch语句流程图如图3-13所示。图3-13switch语句流程图

【例3-9】

简单的计算器设计。输入两个数，计算出它们的和、差、积、商。

【例3-10】

判断月份归属的季度。输入月份，判断并输出这个月是哪个季度。3.3.6选择结构的嵌套

如果if语句的三种形式中又包含一个或多个if语句，则构成了if语句嵌套的情形。

【例3-11】

求一元二次方程式ax2+bx+c=0的根。

程序流程图如图3-14所示。图3-14求解方程ax2+bx+c=0的根的流程图

【例3-12】

超市消费。某超市规定，如果是会员，按9折优惠；不是会员，消费超过1000元也按9折优惠；会员且消费超过1000元，按8折优惠。程序控制流程如图3-15所示。图3-15购物付款流程图3.3.7多重if结构和switch结构的比较

多重if结构和switch结构都可以用来实现多路分支。

【例3-13】

判断输入字符的分类(用多重if结构)。

程序的运行结果如图3-16所示。图3-16例3-13程序的运行结果

【例3-14】判断输入的字母是否是元音字母(用switch结构)。

运行这个程序，结果如图3-17所示。图3-17例3-14程序的运行结果3.3.8条件运算符

条件运算符也就是“？”运算符。它是C语言中提供的唯一的三元运算符，即该运算符具有三个参与运算的操作数。它可以用于条件表达式中，以提供与if…else等同的结构。条件运算符的工作原理如图3-18所示。

程序运行结果如图3-19所示。图3-18条件运算符的工作原理图3-19计算所得税的程序运行结果3.3.9程序案例

以下是一些简单的例程，通过对条件结构的使用，让大家了解如何把问题用算法表述出来，并通过程序解决。

【例3-15】

温度转换。国际上常用的测温体系有两种，一种是华氏温度(℉)，一种是摄氏温度(℃)。

执行该程序，输入摄氏温度的值为38时，对应的华氏温度值将高达100.40，如图3-20所示。图3-20例3-15程序的运行结果

【例3-16】

排序问题。用键盘输入三个数a、b、c，按从大到小的顺序排列。

程序的运行结果如图3-21所示。

【例3-17】

符号函数。

符号函数是一个很简单和有用的数学函数，在电气控制中的正、反转，开、关、停等的控制也常用到这个函数的思想。

对于各种不同的情况，运行结果如图3-22所示。图3-21例3-16程序的运行结果图3-22例3-17程序的运行结果

【例3-18】

编写程序，输入一个4位年份，判断并输出该年份是否为闰年。

对于不同的年份，运行结果如图3-23所示。图3-23例3-18程序的运行结果

【例3-19】几何图形面积的计算。编写一个程序，根据用户的选择，计算出相应几何图形的面积。

程序运行时，选择了“2.圆形”,并输入了圆的半径，输出结果如图3-24所示。图3-24例3-19程序的运行结果3.4.1循环结构概述

程序设计中有时需要反复地执行某条语句或语句序列，这时就会用到循环结构。3.4循环结构3.4.2while循环语句

语法格式：

while(表达式)

循环体；

其中，表达式是循环条件，语句为循环体。其结构流程图如图3-25所示。图3-25while结构流程图

【例3-20】

求1+2+…+99+100。

其中循环变量的取值决定了结果的正确与否。比如条件若是i<100，结果就不是5050，而是4950了。正确结果如图3-26所示。图3-26例3-20程序的运行结果

【例3-21】

爱因斯坦阶梯问题。设有一个阶梯，每步跨2阶，最后余1阶；每步跨3阶，最后余2阶；每步跨5阶，最后余4阶；每步跨6阶，最后余5阶；每步跨7阶，正好到梯顶。问至少有多少阶梯。图3-27例3-21程序的运行结果3.4.3do…while循环语句

do…while循环结构流程图如图3-28所示。

【例3-22】

电视娱乐节目中有一个购物游戏，让你看看物品猜猜它的价格。

程序的执行过程如图3-29所示。图3-28do…while循环结构流程图

图3-29例3-22程序的执行过程

【例3-23】

输入一位学生三门课程的学习成绩，求出该学生三门课程的平均成绩，按Esc键(Esc的ASCII码值为27)退出。

3.4.4for循环语句

for循环结构流程图如图3-30所示。图3-30for循环结构流程图

【例3-24】Fibonacci数列。Fibonacci数列是意大利数学家斐波那契在1202年提出的一个关于兔子繁殖问题的递归模型。

程序的运行结果如图3-31所示，表示前10个月中每个月拥有的兔子对数。图3-31例3-24程序的运行结果3.4.5流程跳转语句

有时候可能不知道循环执行的次数，有时候需要跳过循环体中的一些语句，这就要用到流程跳转语句。

以while结构为例，break语句的控制流程图如图3-32所示。图3-32break语句的控制流程图

2. continue语句

语句格式：

continue;

功能：结束本次循环，即跳过循环语句中尚未执行的语句，接着进行循环条件的判定，准备下一次的循环。对于for循环，之后的动作是循环变量的更新。以while语句为例，continue语句的控制流程图如图3-33所示。图3-33continue语句的控制流程图

【例3-25】输出1～100间所有7的倍数的数。每行输出10个。

程序的运行结果如图3-34所示。图3-34例3-25程序的运行结果3.4.6循环嵌套

若循环体中又包含有另一个循环语句，则称之为循环嵌套，或嵌套的循环语句，或多重循环。

【例3-26】求1!+2!+…+10!。

程序的运行结果如图3-35所示。

【例3-27】输出100～200间的全部素数。

程序的运行结果如图3-36所示。图3-35例3-26程序的运行结果图3-36例3-27程序的运行结果3.4.7程序案例

【例3-28】组合数的计算。

程序的运行结果如图3-37所示。图3-37例3-28程序的运行结果

【例3-29】

九九乘法表。

对于九九乘法表，既要输出表头和列头，又要输出对应的相乘结果，使用多重循环及循环嵌套完成此任务。

程序的运行结果如图3-38所示。图3-38例3-29程序的运行结果

【例3-30】

水仙花数问题。

所谓水仙花数，是指一种三位数，其各位数字之立方和等于该数。此例的关键在于如何解析出这个三位数各位上的数字。

程序运行后求得的4个水仙花数如图3-39所示。图3-39例3-30程序的运行结果

【例3-31】

鸡兔同笼问题。《孙子算经》中有这样一道题：今有雉兔同笼，上有三十五头，下有九十四足，问雉兔各几何? (雉：鸡)

这个问题用算术方法、代数方法都很容易解决。

程序的运行结果如图3-40所示。图3-40例3-31程序的运行结果本章主要介绍了程序流程控制的形式、格式和使用。结合流程图让大家理解并掌握了顺序结构、分支结构和循环结构的程序结构和算法实现。

顺序结构是按顺序自上而下逐句执行的结构。

分支结构有if、if…else、if…elseif、switch等形式。【小结】一、填空题

1．有程序段如下：

for(inti=1,sum=0;i<100;i++)

{

sum+=i;

}【习题】其中，循环条件是

；循环控制变量是

；循环体是

；修改循环条件的语句是

；该循环执行

次；循环结束时循环变量的值是

；sum的值是

。2．有以下程序：

main()

{

intn=0,m=1,x=2;

if(!n)x-=1;

if(m)x-=2;

if(x)x-=3;

printf("%d\n",x);

}

程序执行后的结果是

。3．下列程序运行后的输出结果是

。

main()

{

inta=1,b=2,c=3;

if(c=a)

printf("%d\n",c);

else

printf("%d\n",b);

}4．学生成绩变量s取值88，下列语句执行的结果是

。

printf("%s\n",s>=85?"优秀":"良好");5．有以下程序：

main()

{

inti,j,sum=0;

for(i=1;i<5;i++)

for(j=1;j<4;j++)

sum++;

printf("%d\n",sum);

}

程序的输出结果是

。6．下列程序运行后的输出结果是

。

main()

{

intx=15;

while(x>10&&x<50)

{

if(x%3){x++;break;}

x+=2;

}

printf("%d\n",x);

}7．有以下语句：

if(x>3)

printf("A");

else

printf("B");

如果执行后的输出结果是B，表明x>3的值是

。

8．借助于临时变量t，交换x和y两个变量的值，应顺序执行的三条赋值语句是

、

和

。

9．执行for(inti=0;i<99;i++);printf(“*”);后，将输出

个 * 号。

10.与inti=10;while(i<100){printf("P");i++;}等价的for语句是

。二、选择题：

1.以下程序的输出结果是()。

main()

{

inta=2,b=-1,c=2;

if(a<b)

if(b<0)

c=0;

else

c+=1;

printf(“%d\n”,c);

}

A. 0 B. 1

C. 2 D. 32.分析以下程序片段，所表示的数学函数关系式是()。

y=-1;

if(x!=0)

y=1;

if(x>0)

y=1;

else

y=0;

3.分析下列程序代码，若week=6，则正确的输出选项是()。

#include<stdio.h>

voidmain()

{

intweek;

scanf("%d",&week);

switch(week)

{

case1:printf("Monday");

case2:printf("Tuesday");

case3:printf("Wednesday");

case4:printf("Thursday");

case5:printf("Friday");

case6:printf("Saturday");

case7:printf("Sunday");

default:printf("Entererror!\n");

}

}

A. Saturday B. SaturdaySunday

C. SaturdaySundayEnterError! D. EnterError!4.分析下列程序代码，执行后，正确的输出选项是()。

#include<stdio.h>

voidmain()

{

inty=10;

while(y--);

printf("y=%d\n",y);

}

A. y=-1 B. y=0

C. y=1 D. while构成无限循环5.下列程序的运行结果是()。

#include<stdio.h>

voidmain()

{

inti=23;

do{

++i;

}while(i);

printf(“%d”,i);

}

A. 23 B. 24

C.无任何结果 D.死循环 6.下列程序段while循环的次数是()。

inti=0;

while(i=1)i++;

A. 0次 B. 1次

C. 2次 D.无限次 7.以下程序的输出结果是()。

#include<stdio.h>

voidmain()

{

inti=0,n=0;

do{

i++;

++i;

}while(n!=0);

printf("%d\n",i);

}

A. 0 B. 1

C. 2 D.死循环

8．在switch结构中，()子句不是必选项。

A. default  B. switch

C. case D. else

9. ()循环语句中，先执行循环体，再检查循环条件。

A. while B. do…while

C. for D. forwhile

10.用于直接终止循环的语句是()。

A. break; B. continue;

C. exit; D. quit; 11.下面程序的运行结果是()。

#include<stdio.h>

voidmain()

{

inti;

for(i=1;i<=5;i++)

switch(i)

{

case1:

printf("\ni=1");

continue;

case2:

i=1;

case3:

printf("\ni=3");

continue;

case4:

printf("\ni=%d",i);

i++;

break;

}

printf(“\ni=%d”,i);

}

A. i=1i=1i=3

B.无结果

C. i=3的死循环

D. i=312．执行下列程序段的输出结果是()。

if(x||!x)

printf(“ABC”);

else

printf(“XYZ”);

A. ABC B. XYZ

C. ABCXYZ

D. XYZABC 13.执行下列程序段不可能的结果是()。

intk;

scanf(“%d”,&k);

if(k>50)

printf(“G”);

if(k<100)

printf(“L”);

A. G B. L C. GL

D.无任何结果 14．有如下程序段：

intk;

scanf(“%d”,&k);

switch(k)

{

case1:printf(“G”);

case2:printf(“L”);

}

要输出GL，k的值应取()。

A. 0 B. 1

C. 2 D. 3

15．若变量已经正确定义，则以下能正确计算5!的程序段是()。

A. f=0; B. f=1;

 for(i=1;i<=5;i++)  for(i=1;i<5;i++)

 f*=i;

f*=i;

C. f=1; D. f=1;

for(i=5;i>1;i++) for(i=5;i>=2;i--)

f*=i;

f*=i;

16．结构化程序由三种基本结构组成，三种基本结构组成的算法()。

A.可以完成任何复杂的任务

B.只能完成部分复杂的任务

C.只能完成符合结构化的任务

D.只能完成一些简单的任务

17．有以下程序：

main()

{

chara=‘a’,b;

printf(“%c,”,++a);

printf(“%c\n”,b=a++);

}

程序运行后的输出结果是()。

A.

a,b

B.

a,c

C.

b,b D.

b,c18．有以下程序：

main()

{inti;

for(i=0;i<3;i++)

switch(i)

{

case0:printf("%d",i);

case2:printf("%d",i);

default:printf("%d",i);

}

}程序运行后的输出结果是()。

A. 022111 B. 02