C++程序设计-大模型思维与实践课件 第05章 分支程序设计-进阶内容

第五章分支结构程序设计-进阶内容C++程序设计——大模型思维与实践内容导航流程图else与if的匹配规则大模型实践大模型探究流程图3流程图流程图是一种可视化地表示程序执行过程的方法。开始/结束框符号名称执行框输入输出框决策框流程线语义开始/结束处理输入/输出判断活动流注释框解释说明4流程图举例a和b交换的流程顺序结构分支结构内容导航流程图else与if的匹配规则大模型实践大模型探究else与if的匹配规则6匹配原则当没有使用花括号{}明确界定if语句的主体时，else子句将与其之前的最近的、未与任何else配对的if语句匹配。称为“最近匹配原则”。当使用花括号{}定义复合语句，else只与之前的最近的、未配对的、同层级的if匹配。else与if的匹配原则（1）没有使用花括号，遵循最近匹配原则if(condition1) statement1;elseif(condition2)//else的if遵循相同的匹配原则 statement2;else statement3;（2）使用花括号区分层级y=-1;if(x!=0){if(x>0)y=1;}elsey=0;7else与if的匹配原则（3）未使用花括号可能导致潜在错误。if(condition1)statement1;if(condition2)statement2;else//这个else与第二个if配对，而不是第一个ifstatement3;if(condition1){ statement1; if(condition2) statement2;}else//这个else与第一个if配对 statement3;修改：与第一个if匹配8else与if的匹配原则（3）未使用花括号可能导致潜在错误。if(condition1)statement1;if(condition2)statement2;else//这个else与第二个if配对，而不是第一个ifstatement3;错误修改if(condition1) statement1; { if(condition2) statement2; }else statement3;单分支语句无if语句匹配的else子句一个复合语句编译错误内容导航流程图else与if的匹配规则大模型实践大模型探究大模型实践10大模型实践例1现代公历以地球围绕太阳公转为基础，每年约365.25天，通过设立闰年和闰月来调整与太阳年的微小偏差。现代公历以12个月为一年，其中1月、3月、5月、7月、8月、10月和12月各有31天，4月、6月、9月和11月各有30天，而2月则有28天或29天（闰年为29天）。请编写程序，输入年和月，输出这个月的天数。向大模型提问【提问1】：用C++编程，输入年和月，输出这个月的天数，从计算思维的角度，请详细阐述解题思路。要求详细到能根据描述将每一句话转换成流程图的一个框，并需要分析为什么要进行该处理。可以采取逐步细化的方式自顶向下逐步阐述。11大模型实践例1【回复1】：解题思路1.程序初始化定义变量：定义两个整型变量year和month用于存储用户输入的年份和月份，以及一个整型变量days用于存储计算得到的月份天数。2.用户输入输入提示：向用户显示提示信息，告知需要输入年份和月份。读取输入：使用cin从标准输入读取用户输入的年份和月份，并分别赋值给year和month。3.判断是否为闰年判断条件：根据闰年的定义（能被4整除但不能被100整除，或者能被400整除）来判断year是否为闰年。结果存储：使用一个布尔型变量（如isLeap）来存储判断结果。12大模型实践例1【回复1】：4.根据月份和是否为闰年确定天数条件分支：根据month的值和isLeap的值来确定days的值。如果month在1到12之间（包括1和12），则根据月份和是否为闰年来设置days的值。否则，显示错误信息并结束程序。5.输出结果输出结果：使用cout将计算得到的月份天数days输出到标准输出。6.程序结束13大模型实践例1现代公历以地球围绕太阳公转为基础，每年约365.25天，通过设立闰年和闰月来调整与太阳年的微小偏差。现代公历以12个月为一年，其中1月、3月、5月、7月、8月、10月和12月各有31天，4月、6月、9月和11月各有30天，而2月则有28天或29天（闰年为29天）。请编写程序，输入年和月，输出这个月的天数。向大模型提问【提问2】：如何根据月份和闰年来设置days的值？具体思路如何？14大模型实践例1【回复2】：根据月份和闰年来设置days的值，我们需要考虑每个月份对应的天数，并且特别关注2月份，因为2月的天数会根据年份是否为闰年而变化。以下是具体的思路和步骤：初始化days为0：在开始设置days的值之前，首先将其初始化为0，以确保没有之前的值干扰。检查月份范围：首先检查输入的月份month是否在1到12的范围内。如果不在这个范围内，输出错误信息并结束程序。设置固定月份的天数：对于除了2月以外的其它月份，它们的天数是固定的。例如，1月、3月、5月、7月、8月、10月和12月都有31天；4月、6月、9月和11月都有30天。所以可以直接根据月份设置这些月份的天数。检查是否为闰年并设置2月的天数：如果年份year是闰年，则2月有29天。如果年份year不是闰年，则2月有28天。将设置好的天数赋值给days：将上述步骤中计算得到的天数赋值给变量days。15大模型实践例1根据以上思路，可以尝试编写代码：#include<iostream>usingnamespacestd;intmain(){ //定义两个整型变量year和month，以及一个整型变量days

intyear,month,days; //提示用户输入年份和月份

cout<<"请输入年份和月份："<<endl; //读取用户输入的年份和月份，并分别赋值给year和month。

cin>>year>>month; boolisLeap; //使用isLeap存储闰年的判断结果

if((year%4==0&&year%100!=0)||year%400==0){isLeap=true;}

else{isLeap=false;}16大模型实践例1根据以上思路，可以尝试编写代码： //初始化days为0 days=0; //根据month的值，计算days的值,month不在1到12的范围内则提示错误 if(month<1||month>12){ cout<<"输入的月份不在1到12的范围内"<<endl;} else{ switch(month){ case1:case3:case5:case7:case8:case10:case12: days=31;break; case4:case6:case9:case11: days=30;break;17大模型实践例1根据以上思路，可以尝试编写代码： case4:case6:case9:case11: days=30;break; case2: if(isLeap){days=29;} else{days=28;} break; } //输出days的值 cout<<year<<"年"<<month<<"月有"<<days<<"天"<<endl; } return0;}18大模型实践例2光盘行动与节约美德：传承中华节俭精神

在中国传统文化中，节俭一直被视为一种美德，它不仅体现了对资源的尊重，也反映了个人品德的高尚。为了弘扬这一美德，并推动社会各界共同参与到节约粮食的行动中来，某自助餐馆特别推出了“光盘行动”的优惠政策与惩罚机制。

该餐馆为每位顾客提供88元的自助餐服务。然而，为了体现对老年人和儿童的关爱，餐馆特别规定：60岁（含）以上的老人和12岁（含）以下的儿童在就餐时可享受8折优惠。同时，考虑到3岁以下的婴儿饮食需求特殊，餐馆更是为他们提供免费的就餐服务。

然而，在享受美食的同时，我们也应该时刻铭记“粒粒皆辛苦”的道理。为了引导顾客合理消费，避免食物浪费，餐馆制定了一项严格的惩罚措施：顾客在离开时，如果剩余食物超过100克，则需要根据超出部分按每克0.5元的价格额外缴纳餐费。这一措施旨在让每一位顾客都深刻认识到食物的来之不易，从而养成珍惜粮食、勤俭节约的好习惯。

现在，请你根据提供的顾客年龄和剩余食物重量，计算出他们的总就餐费用。19大模型实践【提问1】：用C++编程，输入顾客年龄和剩余食物重量，计算出他们的总就餐费用。收费标准为：每位顾客餐费88元，60岁（含）以上的老人和12岁（含）以下的儿童8折优惠。3岁以下婴儿免费。顾客在离开时，如果剩余食物超过100克，则根据超出部分按每克0.5元的价格额外缴纳餐费。从计算思维的角度，请详细阐述解题思路。要求详细到能根据描述将每一句话转换成流程图的一个框，并需要分析为什么要进行该处理。可以采取逐步细化的方式自顶向下逐步阐述。向大模型提问20大模型实践例2【回复1】：解题思路1.初始化输入：接收用户输入的顾客年龄和剩余食物重量。2.判断顾客类型并计算基础餐费判断年龄：根据输入的年龄判断顾客类型。如果年龄<3：基础餐费为0元。否则如果年龄<=12：基础餐费为88元的8折。否则如果年龄>=60：基础餐费为88元的8折。否则：基础餐费为88元。3.判断是否需要额外缴纳餐费判断剩余食物重量：根据输入的剩余食物重量判断是否需要额外缴纳餐费。如果剩余食物重量<=100克：不需要额外缴纳餐费，总餐费为基础餐费。否则：需要额外缴纳餐费，计算方式为：额外餐费=(剩余食物重量-100)*0.5元。4.计算总餐费=基础餐费+额外餐费。5.输出结果6.结束21大模型实践例2根据以上思路，可以编写如下代码：#include<iostream>usingnamespacestd;intmain(){intage;doubleremainingFoodWeight;doublebaseMealPrice=88.0;doublediscountRate=0.8;doubleextraChargePerGram=0.5;doublebasePrice,extraCharge,totalPrice;//输入顾客年龄和剩余食物重量

cin>>age>>remainingFoodWeight;22大模型实践例2根据以上思路，可以编写如下代码：//判断顾客类型并计算基础餐费

if(age<3){basePrice=0.0;//3岁以下婴儿免费

}elseif(age<=12){basePrice=baseMealPrice*discountRate;//12岁（含）以下儿童8折

}elseif(age>=60){basePrice=baseMealPrice*discountRate;//60岁（含）以上老人8折

}else{basePrice=baseMealPrice;//普通成人原价

}23大模型实践例2根据以上思路，可以编写如下代码：//判断是否需要额外缴纳餐费

if(remainingFoodWeight<=100){extraCharge=0.0;//不需要额外缴纳餐费

}else{extraCharge=(remainingFoodWeight-100)*extraChargePerGram;//计算额外餐费

}//计算总餐费

totalPrice=basePrice+extraCharge;//输出结果

cout<<"顾客的总餐费为："<<totalPrice<<"元"<<endl;return0;}内容导航流程图else与if的匹配规则大模型实践大模型探究大模型探究25大模型探究探究1C++中，代码inta=0;intb=10;执行表达式a>0&&++b>10后，b的值为什么保持为10？虽然有短路运算的规则，但是前置++的优先级最高，为什么不先执行++运算？26大模型探究探究1【回复】：

作者实践时，得到回复如下：

在C++中，逻辑与运算符&&具有短路行为，这意味着如果&&运算符的左侧表达式的结果为false，那么整个表达式的结果已经确定为false，因此不会再去计算右侧的表达式。这种行为是为了提高效率，避免不必要的计算。

在表达式a>0&&++b>10中，a>0是&&运算符的左侧表达式。由于变量a的初始值为0，所以a>0的结果为false。根据短路行为，一旦左侧表达式的结果为false，整个表达式的结果已经可以确定为false，因此不会再去计算++b>10这一右侧表达式。这就是为什么变量b的值保持为10的原因。

关于操作符优先级的问题，虽然前置++运算符的优先级确实很高，但是这里的关键在于逻辑与运算符&&的短路行为。优先级决定了操作的顺序，但是短路行为决定了是否执行这些操作。在这个例子中，由于左侧表达式的结果为false，导致右侧表达式（包括其中的++b操作）根本就没有被执行。

因此，即使前置++的优先级很高，但在逻辑与&&的短路行为下，如果左侧表达式结果为false，右侧表达式（包括所有操作）将不会被执行。27大模型探究探究2

右边代码输出的结果为什么是4？其中的break已经跳出了switch语句，为什么还是执行了case1后的m++

语句？intmain(){inta=15,b=21,m=0;switch(a%3){case0:m++;switch(b%2){default:m++;case0:m++;break;}case1:m++;}cout<<m;}28大模型探究探究2【回复】：

在这段代码中，switch语句的行为可能会让人感到困惑，特别是当涉及到嵌套的switch语句和没有break语句时导致的“case穿透”（casefall-through）现象。让我们一步步分析这段代码：首先，变量a和b被初始化为15和21，变量m被初始化为0。主switch语句基于a