第三章流程控制语句

1、第三章 程序流程控制语句,算法的描述方法 基本流程控制语句 几类基本算法：递推法、迭代法、穷举法,一、 if语句 例程3_4: 输入任意四个整数a、b、c和d，求四个数中的最大值。 /*功能：说明if 语句的格式 EX3_4.c */ main() int a,b,c,d,max; printf(Please input four numbers:); scanf(%d%d%d%d, ,3.3 选择结构控制语句,程序运行情况如下: Please input four numbers:11 22 18 19 max=22,3.3 选择结构控制语句,1if语句的一般格式 if(表达式) 语句组1;

2、 else 语句组2; （1）if语句中的“表达式”必须用“()”括起来。 （2）else子句（可选）是if语句的一部分，须与if配对使用，不能单独使用。 （3）当if和else下面的语句组，仅由一条语句时，也可不使用复合语句形式（即去掉花括号）。,3.3 选择结构控制语句,2if语句的执行过程 （1）缺省else子句时 当“表达式”的值不等于0（即判定为“逻辑真”）时，则执行语句组1，否则直接转向执行下一条语句。 （2）指定else子句时 当“表达式”的值不等于0（即判定为“逻辑真”）时，则执行语句组1，然后转向下一条语句；否则，执行语句组2。 用单步执行方式演示例程3_4的执行过程。 3i

3、f语句的嵌套与嵌套匹配原则 if语句允许嵌套。所谓if语句的嵌套是指，在“语句组1”或（和）“语句组2”中，又包含有if语句的情况。 if语句嵌套时，else子句与if的匹配原则：与在它上面、距它最近、且尚未匹配的if配对。 为明确匹配关系，避免匹配错误，强烈建议：将内嵌的if语句，一律用花括号括起来。,3.3 选择结构控制语句,练习：分析下列程序段中ifelse的匹配关系，并将内嵌的if-else子句用括起来。 if(n500) cost=0.15; else if(n300) cost=0.10; else if(n100) cost=0.075; else if(n50) cost=0.

4、 05; else cost=0;,3.3 选择结构控制语句,应用选择结构控制语句if_else进行程序设计举例 例题3_5：教材86页例题4.4；,3.3 选择结构控制语句,条件运算符:有两个符号：？、：，它与三个操作数组成三元运算。 一般形式： ? : 求值规则：,3.3 选择结构控制语句,优先级： 逻辑 条件 赋值 结合性： 自右至左 例如： int max,a=5;b=3; max=ab?a:b 练习：试用条件运算符改写例题3_4,3.3 选择结构控制语句,应用选择结构控制语句if_else进行程序设计举例 例题3_6: 教材89页例题4.5；,3.3 选择结构控制语句,4.说明 （1

5、）if后面的“表达式”，除常见的关系表达式或逻辑表达式外，允许是整型、实型、字符型等。 （2）if语句允许嵌套，但嵌套的层数不宜太多。在实际编程时，应适当控制嵌套层数(23层)。 （3）“语句组1”和“语句组2”，可以只包含一个简单语句，也可以是复合语句。 (4) 只要if else语句中的语句组是表达式语句，则可以用条件表达式语句替代。 （5）不管是简单语句，还是复合语句中的各个语句，if_else 中每个语句后面的分号必不可少： if (num1num2) max=num1; else max=num2; if行后面的赋值语句“max=num1;”分号不能省略。但不要误认为if和else是

6、2个独立的语句，它们都属于if语句中的一部分，else是if语句的子句。,3.3 选择结构控制语句,二、switch语句 C语言提供了switch语句直接处理多分支选择。 例程3_7 从键盘上输入一个百分制成绩score，按下列原则输出其等级： score90，等级为A； 80score90，等级为B； 70score80，等级为C； 60score70，等级为D；score60，等级为E。 /*switch语句的使用 EX3_7.C */ main() int score, grade; printf(“Input a score(0-100): ”); scanf(“%d”, /*将成绩整

7、除10，转化成switch语句中的case标号*/,3.3 选择结构控制语句,switch (grade) case 10: case 9: printf(“grade=An”); break; case 8: printf(grade=Bn); break; case 7: printf(grade=Cn); break; case 6: printf(grade=Dn); break; case 5: case 4: case 3: case 2: case 1: case 0: printf(“grade=En”); break; default: printf(“ score is o

8、ut of range!n”); ,3.3 选择结构控制语句,程序运行情况如下： Input a score(0100): 85 grade=B 1switch语句的一般形式 switch(表达式) case 常量表达式1：语句组1；break； case 常量表达式2：语句组2；break; . case 常量表达式：语句组n；break； default：语句组n+1；break; ,3.3 选择结构控制语句,2switch语句的执行过程 （1）当switch后面“表达式”的值，与某个case后面的“常量表达式”的值相同时，就执行该case后面的语句（组）；当执行到break语句时，跳出s

9、witch语句，转向执行switch语句的下一条。 （2）如果没有任何一个case后面的“常量表达式”的值，与“表达式”的值匹配，则执行default 后面的语句（组）。然后，再执行switch语句的下一条。 例程3_7执行过程演示（Ex3_7.c),3.3 选择结构控制语句,3.3 选择结构控制语句,3说明 （1）switch后面的“表达式”，可以是int、char和枚举型中的一种。 （2）每个case后面“常量表达式”的值，必须各不相同，否则会出现相互矛盾的现象（即对表达式的同一值，有两种或两种以上的执行方案）。 （3）case后面的常量表达式仅起语句标号作用，并不进行条件判断。系统一旦找

10、到入口标号，就从此标号开始执行，不再进行标号判断，所以必须在每个标号语句组后加上break语句,以便结束switch语句。 思考题：如果去掉以上程序中的所有break语句，且输入的成绩为75，输出结果如何？,3.3 选择结构控制语句,3说明 （4）各case及default子句的先后次序,不影响程序执行结果。 （5）多个case子句，可共用同一语句（组）。 例如，在例程3_7中的 “case 10: ”和“case 9: ”共用语句“printf(”grade=An“); break;”; “case 5: ”-“case 0: ”共用语句“printf(”grade=En“); break;

11、”。 （6）用switch语句实现的多分支结构程序，可以用if语句或if语句的嵌套来实现。,3.3 选择结构控制语句,教材152-158页： 4.2题（1）、（2）题； 4.3题（1）题； 4.4题（1）、（2）题；,作业,用switch语句实现的多分支结构程序，可以用if语句的嵌套来实现。 练习：用if语句的嵌套结构改造例程3_7 应用选择结构控制语句switch进行程序设计举例 例题3_8: 教材98页例题4.8； 算法描述：,3.3 选择结构控制语句,op=+,op,开始,op=-,op=*,op=/,op=非法运算符,结束,依据算法描述编写程序： 练习：尝试采用if语句的嵌套结构改造例

12、题3_8,选择控制语句使用的一些要点和技巧： 1掌握语句的语法格式 2掌握语句的动态执行过程 3. 学会构造选择判断表达式 4注意语句嵌套格式的匹配用法,3.3 用好选择结构语句的要点,3.4 循环控制语句,循环结构：就是在给定条件成立时反复执行某一程序段的程序结构。被反复执行的程序段称为循环体。 C语言有while 、 do - while 、和for语句三种循环结构语句。 前两个语句也称为条件循环，即根据条件来决定是否继续循环；后一个语句称为计数循环，即根据设定的执行次数来执行循环。,1.一般格式 while(表达式) 循环体语句组； 2.执行过程：如右图所示 (1)求解表达式,如果其值为

13、逻辑真（非0），转(2)；否则转(3)； (2)执行循环体语句组，然后转(1)； (3)执行while语句的下一条语句。,一、 while语句,3、说明： （1）先判断表达式，后执行语句。 （2）表达式数据类型同if语句后的表达式一样是逻辑值类型。 （3）循环体多于一个语句句时，用一对括起。,一、 while语句,例程3_10 用while语句求1100的累计和。 算法分析：根据已有的数学知识，求解“1+2+100”很容易。现在考虑程序计算的思路： 首先设置一个累计器sum，其初值为0，利用sum += i来计算（i依次取1、2、100）,只要解决以下3个问题即可： （1）将i的初值置为1；

14、（2）重复计算“sum += i”,每执行1次“sum += i”后，i增1； （3）当i增到101时，停止计算。此时，sum的值就是1100的累计和。,一、 while语句,sum=1+2+3+100,0,sum,1,2,100,sum+1,sum,sum+2,sum,sum+100,sum,作100次加法,sum+i,sum,累加器,计数器,/*程序功能：求1100的累计和*/ main() int i=1,sum=0;/*初始化循环控制变量i和累计器sum*/ while( i=100 ) sum += i;/*实现累加*/ i+; /*循环控制变量i增1*/ printf(sum=%d

15、n,sum); ,程序运行情况如下： sum=5050 演示例程3.10单步执行过程（Ex36.c) 练习:编程计算n!，n值从键盘输入。 编程提示：计算n!的算法描述见教材77页-29页；,/*程序功能：求n!*/ main() int n,i=1； long fac=1; printf(“please input a number:”); scanf(“%d”, ,二、 do-while语句,1一般格式 do 循环体语句组; while(表达式);/*本行的分号不能缺省*/ 当循环体语句组仅由一条语句构成时，可以不使用复合语句形式。 2执行过程右图所示 （1）执行循环体语句组。 （2）计算

16、表达式。如果表达式的值为非 0（真），则转向（1）继续执行；否则，转向（3）。 （3）执行do-while的下一条语句。,循环体,表达式,真,假,3、说明： （1）先执行语句，后判断表达式。 （2）第一次循环判断条件为真时，while,do-while等价；第一次循环判断条件为假时，二者不同。,二、 do-while语句,例程3.11 用do-while语句求解1100的累计和。 /*程序功能：求1100的累计和*/ main() int i=1, sum=0; /*定义并初始化循环控制变量及累计器*/ do sum += i; /*累加*/ i+; while(i=100); /*循环继续条

17、件：i=100*/ printf(“sum=%dn”,sum); do-while语句比较适用于处理：不论条件是否成立，先执行1次循环体语句组的情况。,教材152-158页： 4.2题（3）题； 4.3题（2）-（5）题； 4.4题（3）题； 4.6题 4.9题,作业,1for语句的一般格式： for(表达式1；表达式2；表达式3) 循环体语句组； 2for语句的执行过程如右图所示。 （1）求解表达式1（变量赋初值）。 （2）求解表达式2（循环继续条件），如果其值非0，执行（3）；否则，转至（4）。 （3）执行循环体语句组，并求解表达式3（循环变量增值）,然后转向（2）. （4）执行for语句

18、的下一条语句。,三、 for语句,3说明 （1）“变量赋初值”、“循环继续条件”和“循环变量增值”部分均可缺省，甚至全部缺省，但其间的分号不能省略。 （2）“循环变量赋初值”表达式1，既可以是给循环变量赋初值的赋值表达式，也可以是其它表达式（如逗号表达式）。 例如:， for(sum=0;i=100;i+) sum += i; for(sum=0,i=1;i=100;i+) sum += i; （3）“循环继续条件”表达式3是一个逻辑量。,例程3_12 用for语句求解1100的累加和。 /*例程EX_312.c*/ main() int i,sum; for(sum=0,i=0;i=100;

19、i=i+2) sum+=i; printf(“sum=%d”,sum); 注：正确构造循环结构应注意三方面的问题：循环控制变量的初始化，循环的条件和循环控制变量的更新。for语句在书写形式上正好体现了这种紧密的逻辑关系。 练习:编程计算n!，n值从键盘输入，循环控制采用for语句。,1、语句形式： goto 语句标号;,例如: goto label; label: .,语句标号用标识符表示，它的定名规则与变量名相同。,四、 goto语句及循环,2、语句执行流程: 在程序执行过程中，如果遇到goto语句，则程序执行流程无条件地转向语句标号后的语句继续执行。,3、说明 语句标号仅仅对goto 语句

20、有效，对其它语句不影响。 同一个程序中，不允许有同名语句标号。 goto语句通常与if语句配合使用。可用来实现条件转移、构成循环、跳出循环体等功能。,例程3_13 用go to 语句与if语句求解1100的累加和。,/*例程EX3_13.c*/ main() int i,sum; i=1;sum=0; label:sum+=i; if(i=100) goto label; printf(sum=%d,sum) 例程EX3_13.c演示,例程3_14: 见教材例4_9 算法设计：见教材103页,单重循环应用实例,基于ANSI标准的随机数库函数是srand()和rand()函数。 void san

21、d(unsigned int seed): 随机数发生器初始化函数。其中参数seed为随机数种子，类型为unsigned int，取值范围从0-65535 。使用格式：srand(seed); int rand( ):产生一个0-32767之间的随机整数，头文件：stdlib.h，常用计算表达式： a+rand()%(b-a+1):产生任意整数区间a,b的随机整数； (float)rand()/32767:产生0-1之间的随机小数； a+(b-a)*rand()%1000/1000.0：产生任意实数区间a,b的随机实数。,42,预备知识随机数库函数用法,这二个函数的工作过程如下： 1) 首先给

22、srand()提供一个种子，种子取值范围从0-65535； 2) 然后调用rand()，它会根据提供给srand()的种子值返回一个随机数(在0到32767之间) 3) 根据需要多次调用rand()，可得到新的随机数；,43,随机数生成示例1：一个产生0-32767之间的随机数程序： #include #include #include /使用当前时钟做种子 void main( ) int i; srand(5); for( i = 0; i 10;i+ ) printf( %dn, rand() ); 示例1程序运行两次，大家有何发现？,44,运行示例1大家发现示例1产生的随机数每次都是一

23、样的。要使得程序每次运行产生的随机数是不一样，可调用time()函数为随机数产生seed, 由于time()的值每时每刻都不同，所以每次运行程序的种子不同,从而产生的随机数也不同。,45,示例2：一个产生0-32767之间的随机数程序： #include #include #include /*使用当前时钟做种子*/ void main( ) int i; long t; t=(unsigned)time(NULL); srand(t); for( i = 0; i 10;i+ ) printf( %dn, rand() ); 注：由于srand函数调用time()函数作为种子，故需使用头文件

24、：time.h； unsigned int time(NULL）功能：返回机器当前的日历时间的秒数。,46,示例3：0-1之间的随机数： include include include main( ) int i; srand( (unsigned)time( NULL ) ); for( i = 0; i 10;i+ ) printf( %5.2fn, rand()/32767.0); ,47,示例4：产生1-100之间的随机数可以这样写： include include include main( ) int i; srand( (unsigned)time( NULL ) ); for(

25、 i = 0; i 10;i+ ) printf( %dn, rand()%100+1); ,48,示例4：产生10个1-100之间的随机数可以这样写： include include include main( ) int i; srand( (unsigned)time( NULL ) ); for( i = 0; i 10;i+ ) printf( %dn, rand()%100+1); ,49,例程3_15: 见教材103页例4_12 算法设计：见教材104页流程图 依据算法描述编写程序：见教材107页。,单重循环应用实例,教材152-158页： 4.2题（4）题； 4.3题（7）题；

26、 4.10题 自学教材112页例题4.12，总结算法规律和要点，并仿照例题4.12完成159页4.12题,作业,五、循环嵌套及其应用 循环语句的循环体内，又包含另一个完整的循环结构，称为循环的嵌套。循环嵌套的概念，对所有高级语言都是一样的。 注意：内外层循环控制变量不允许同名；不允许在循环体外用go to语句直接转入循环体内。 循环嵌套的合法结构,见教材116页图4-25!,循环嵌套示例1：分析下列程序的执行结果。 /*EXR1.C,说明循环嵌套的执行过程*/ #include main() int i,j; for(i=0;i3;i+) printf(i=%d:,i); for(j=0;j4

27、;j+) printf(j=%d,j); printf(n); ,演示示例1的动态执行过程,例程3_16编程输出九九乘法表。/*EX3_16.C*/ 1*1=1 1*2=2 2*2=4 1*3=3 2*3=6 3*3=9 1*4=4 2*4=8 3*4=12 4*4=16 1*5=5 2*5=10 3*5=15 4*5=20 5*5=25 1*6=6 2*6=12 3*6=18 4*6=24 5*6=30 6*6=36 1*7=7 2*7=14 3*7=21 4*7=28 5*7=35 6*7=42 7*7=49 1*8=8 2*8=16 3*8=24 4*8=32 5*8=40 6*8=48 7*8=56 8*8=64 1*9=9 2*9=18 3*9=27 4*9=36 5*9=45 6*9=54 7*9=63 8*9=72 9*9=81,算法分析：乘法表