程序设计基础第5章.ppt

1、程 序 设 计 基 础,主讲教师：崔莉莉,6 控制循环流程的编程,学习目标 循环流程 while、for语句 do-while语句 break、continue语句 掌握程序调试工具的基本使用 断点的设置与应用技能,三种基本程序结构,顺序结构。A与B顺序操作，执行完A后，必定接着执行B。是最简单的基本结构。 选择结构。分支结构。必包含一个判断框，根据给定条件P是否成立而选择是执行A还是B，无论P成立否，只能执行A或B之一。,A,B,A,P,B,y,n,P,A,y,n,循环结构。重复结构，即反复执行某一部分操作 当型结构。如P成立，执行A，完后再判断P，如还是成立,再执行A,如此反复，当某一次P

2、不成立，脱离循环结构。特征：先判断后执行。 直到型结构。先执行A，再判P，不成立再执行A，再判断P，P还是不成立，再执行A，如此循环反复，直到某一次P成立脱离循环。特征：先执行后判断。,P,A,y,P,A,y,n,前期知识 if 语句的2种格式,格式1 if (表达式) 语句; 格式1的if语句执行过程: 1. 求表达式的值，若为真（即值为非0），则执行2，若为假（即值为0）则转到3； 2. 执行if语句中指定的内嵌语句A； 3. 整个if语句执行结束，继续执行后面的语句,格式2 if (表达式) 语句1; else 语句2; 格式2的if语句执行过程: 1. 求表达式的值，若为真（即值为非0

3、）则执行2，若为假（即值为0）则转到3； 2. 执行if语句中指定的内嵌语句1(A)，然后转到4； 3. 执行if语句中指定的内嵌语句2(B); 4. 整个if语句执行结束，继续执行后面的语句。,注意：不要误认为格式2是两个语句（if语句和else语句），它们同属于同一个if语句。,例：从键盘输入一学生的2个成绩，然后输出两者中的高分。 确定算法： 定义2个变量score1、score2，保存输入的2个成绩。 程序处理过程： 1. 显示输入提示，从键盘接收2个成绩分别到score1、score2； 2. 判断条件：score1score2，成立执行3，否则转4； 3. 输出score1，转5；

4、 4. 输出score2； 5. 结束运行。 分析：步骤3或4并不总是被执行的，这2步到底执行哪一步，取决于步骤2的控制，步骤2控制的依据是条件score1 score2,显示输入提示 从键盘接收2个成绩，分别存放到score1、score2 计算表达式：score1score2 结果值为非0 结果值为0 输出score1 输出score2； 结束运行,这2步到底执行哪一步，取决于表达式的计算结果,/* 源文件名：ch4_01.cpp 功能：取高分 */ #include void main() float score1, score2; cout score1 score2; if (sco

5、re1 score2) cout score1; else cout score2; ,运行结果:,例：输入两个成绩给变量score1和score2，然后将高分存入变量score1，低分存入变量score2，最后依次输出变量score1、score2的值。 确定算法： 定义两个变量score1、score2，保存输入的两个成绩。 程序处理过程： 1.显示提示信息，从键盘输入两个成绩到score1、score2； 2.如果score1 score2那么继续执行3，否则转到4； 3.交换score1和score2的值； 4.依次输出score1和score2的值； 5.结束运行。,输入完成后，数据

6、分别存放在score1和score2,73.5,90,score1,score2,但不符题意，需要把2变量数值交换一下，必须定义中间变量t,任一随机数,t,t=score1;,73.5,90,score1,score2,73.5,t,score1=score2;,90,90,score1,score2,73.5,t,score2=t;,90,73.5,score1,score2,73.5,t,/* 源文件名：ch4_02.cpp 功能：取高分、低分 */ #include void main() float score1, score2; float t; cout score1 score2

7、; if (score1 score2) t = score1; score1 = score2; score2 = t; cout 高的在score1，是 score1 endl; cout 低的在score2，是 score2 endl; ,分析：步骤3（交换score1和score2的值）实际上需要3句语句才能完成，而if语句的格式规定，在此位置有一句语句，因此需要用一对花括号把3句语句组合在一起，成为一句复合语句。 注意：在外不需要再加分号。,运行结果1：,运行结果2（改变输入的次序）：,if语句的嵌套,在if语句中又包含一个或多个if语句称为if语句的嵌套。 一般形式如下： if (

8、表达式) if (表达式) 语句1; else 语句2; else if (表达式) 语句3; else 语句4;,注意： if与else的配对关系。从最内层开始，else总是与它上面最近的（未曾配对的） if配对。,例： if (表达式) if (表达式) 语句1; else if (表达式) 语句2; else 语句3;,编者把else写在第一个if（外层if）同一列上，希望else与第一个if对应，但实际上else是与第二个if配对，因为它们相距最近。因此，可以加花括号来确定配对关系。,if (表达式) if (表达式) 语句1; else if (表达式) 语句2; else 语句3;

9、,例：从键盘输入一元二次方程的系数，如果这个方程没有实根，输出信息“无实数根”；如果有两个不同的实根，以“x1=”和“x2=”的格式输出；如果有重根，以“x1=x2=”的格式输出。 确定算法： 定义实型变量a、b、c，存放三个系数；定义实型变量d、s，存放中间结果；定义实型变量x1、x2存放两个根。,1.显示提示信息； 2.从键盘输入a、b、c的值； 3.计算b2-4ac，得到中间结果d； 4.如果d0，那么继续执行5，否则转到6； 5.输出无实根的信息，转到11 6.计算d的算术平方根s ； 7.计算(-b+s)/(2a)和(-b-s)/(2a)，分别存入变量x1、x2； 8.如果d=0，继

10、续执行9，否则转到10； 9.按重根格式输出x1的值，转到11； 10.分别输出x1、x2的值； 11.结束运行。,程序处理过程：,/* 源文件名：ch4_04.cpp 功能：一元二次方程 */ #include #include void main() float a,b,c,d; double s,x1,x2; cout a b c; d = b * b - (4 * a * c); if (d 0) cout 无实数根 endl; else s = sqrt(d);/sqrt是平方根函数 x1 = (-b + s) / (2 * a); x2 = (-b - s) / (2 * a);

11、if (d = 0) cout x1=x2= x1 endl; else cout x1= x1 ，x2= x2 endl; ,运行结果1：,运行结果2：,运行结果3：,例：编写一个猜数游戏程序：程序自动产生一个1到8之间的随机整数，让操作者猜这个数从键盘输入猜的数后，如果猜中，屏幕显示成功信息，否则显示“太大”或“太小”的提示信息，让操作者再次输入。3次不能猜中，则判为失败。 确定算法： 1.使用函数srand()、rand()，定义#include 。 2.使用函数time()，定义#include 。 srand(time(NULL); /为生成随机数做准备 rand(); /生成随机整

12、数 3.定义2个变量 obj、k， obj = obj % 8 +1; /得到1到8之间的随机整数,#include #include #include void main() int obj,k; srand(time(NULL); obj = rand(); obj = obj % 8 +1; cout k; if (k = obj) cout 成功 endl; exit(0); else if (k obj) cout 太小; else cout 太大; cout 请再猜; ,cin k; if (k = obj) cout k; if (k = obj) cout 成功 endl; e

13、lse cout 失败 endl; ,goto语句,goto语句为无条件转向语句，它的一般形式为 goto 语句标号; 语句标号是一个用户自定义的标识符，它可以处于goto语句的前面，也可以处于其后面，但是标号必须与goto语句处于同一个函数中。定义标号时，由一个标识符后面跟一冒号组成。 语句标号的定名规则与变量名相同，即由字母、数字和下划线组成，其第一个字符必须为字母或下划线，不能用整数来作标号。 作用：与if语句一起构成循环结构或从循环体中跳转到循环体外（一般是从多层循环的内层循环跳到外层循环时）。,#include #include #include void main() int ob

14、j,k; int num=0; srand(time(NULL); obj=rand(); obj=obj%8+1; coutk; if (k=obj) coutobj) cout太大endl; else cout太小endl; cout，请再猜！; num+=1; if (num=3) cout失败！; exit(0); goto outer; ,使用if嵌套能解决多分支选择结构；C+还提供了swatch语句解决多分支选择结构，其可读性更好一些。 switch语句的一般格式如右：,前期知识 switch 语句,switch (表达式) case 常量1: 语句; case 常量2: 语句;

15、case 常量n: 语句; default: 语句; ,switch语句的执行过程:,1.求表达式的值 2.将求得的值依次与常量1、常量2、常量n比较， 如果找到一个相匹配的值，则从这个case语句后面开始，顺序执行各语句 如果找不到相匹配的值，则执行default后面的语句。 每种情况对应的语句可以不止一句；,switch (表达式) case 常量1: 语句; case 常量2: 语句; case 常量n: 语句; default: 语句; ,使用switch语句是为了针对不同情况执行不同的语句，在执行某一情况对应的语句后，一般说来不希望再去执行后面其他情况的对应语句，为此，可以在每种情况

16、的对应语句之后，加上一句break，结束switch语句的本次执行。 break语句的一般格式： break; break语句还可用于结束while、for等循环语句的执行,switch (表达式) case 常量1: 语句; case 常量2: 语句; case 常量n: 语句; default: 语句; ,例：从键盘读入1个整数，当数值为1时，在屏幕输出字符串“First”；当值为2时，输出“Second”； 当值为3时，输出“Third”;其它值时输出“Other”.,#include void main( ) char n;/注意不能是int型 cin n; switch (n) ca

17、se 1: /注意1是字符型 cout First;break;,case 2: cout Second;break; case 3: cout Third;break; default: cout Other; ,若把break;语句去掉，则运行结果如下： #include void main( ) char n; cin n; switch (n) case 1: cout First; case 2: cout Second; case 3: cout Third; default: cout Other; ,例： 用键盘输入代表星期几的一个数（0到6），然后根据这个数显示相应的英文单词

18、，对0、1、2、3、4、5、和6，分别显示：Sun、Mon、Tue、Wed、Thu、Fri、Sat,#include void main() char choice; cin choice; switch (choice) case 0: cout Sunn;break; case 1: cout Monn;break; case 2: cout Tuen;break;,case 3: cout Wedn;break; case 4: cout Thun;break; case 5: cout Frin;break; case 6: cout Satn;break; default: cout

19、 输入错误; ,新知识 循环结构,一般每一个实用程序都有循环，没有循环的程序几乎是不可能的； 循环结构的作用：使得若干条顺序执行代码 多次反复运行，达到预定的目的。 从某种意义来说，程序设计就是组织循环 组织循环是初学者的一个主要难点。 C语言提供下列循环设计形式： 1. goto和if语句的组合； 2.dowhile语句 3.while语句 4.for语句,6.1while语句,特点：先判断表达式，后执行语句。,while语句（当型）的一般格式 while (表达式) 语句; while语句的执行过程: 1.求表达式的值，若为假（即值为0），则转到3 ； 2.执行while语句中指定的内嵌语

20、句（称为循环体），然后转回到1 ； 3.整个while语句执行结束，继续执行后面的语句。,while (表达式)循环体语句；,流程图,一般形式,特点：先判断表达式，后执行循环体 几点说明： 循环体有可能一次也不执行 如：while(i100) 循环体语句;输入i的值大于100 循环体可为任意类型语句 下列情况，退出while循环 条件表达式不成立（为零） 循环体内遇break,return,goto 无限循环 如：while(1)循环体语句;,例：求出1+2+3+4+ +100的值并显示结果 。 #include void main() int sum=0; int i; i = 1; whi

21、le (i = 100) sum = sum + i; i +; cout sum endl; ,注意：在while语句之前，循环变量i(用于控制重复次数的变量)应赋初值。未对循环变量赋初值的while语句，不能稳定实现预想的能，在程序各次运行时会产生无规律的不同结果。,循环体(在循环中反复执行的语句部分)若包含一个以上的语句，应用花括号括起来，以复合语句形式出现。若不加，则while语句的范围只到while后面第一个分号处。 本例while的复合语句包含2条语句。,应有使循环趋向于结束的语句（要求i100结束），该表达式起到了控制循环次数的作用。,如无i+ ，则成无穷循环，即死循环,i的值永

22、不改变，循环永不结束。,6.2do-while语句,do-while语句（直到型）一般格式： do 语句; while(表达式); 与while语句不同的是，do循环中的语句至少会执行一次，而while语句当条件第一次就不满足时，语句一次也不会被执行。,特点：先执行语句，后判断表达式。,有一个分号,do循环体语句 while ( 表达式 );,一般形式,流程图,特点：先执行循环体，后判断表达式 说明： 至少执行一次循环体 dowhile可转化成while结构,#include void main() int sum=0; int i; i = 1; do sum = sum + i; i +;

23、 while (i = 100); cout sum endl; ,for 语句的一般格式： for (表达式1; 表达式2; 表达式3) 语句； for语句的执行过程： 1.求解表达式1； 2.求解表达式2，若其值为真（非0），则执行for语句中指定的内嵌语句（循环体）；若为假（为0）则转到5； 3.求解表达式3； 4.转回到2； 5.循环结束，执行for语句后面的语句。 象if语句一样，while和for语句中的内嵌语句都是一句语句，如果一句简单的语句不能满足需要，就得使用复合语句。,6.3for语句,#include void main() int sum=0; int i; for (

24、i = 1; i = 100; i +) sum = sum + i; cout sum endl; ,循环变量i：用于控制重复次数的变量，本例中它最初被赋值1，这个值称为初值,表达式i = 100，用于判断是否继续循环，它起到了控制循环次数的作用,i+增量运算，由它控制循环变量的变化,循环体：在循环中反复执行的语句部分,for(表达式1;表达式2;表达式3) 语句；,for(i=1; i=100; i+) sum=sum+i;,计算表达式1,计算表达式2,执行循环体,结束循环,计算表达式3,执行下一语句,表达式1：循环变量赋初值(i=1;),真(非0),表达式2：循环条件判断，决定循环是否继

25、续(i=100;),表达式3：循环变量增值(i+),假(0),以下写法可以使程序更简练,int sum=0; int i=1; while (i = 100) sum = sum + i+; cout sum endl;,int sum=0; for(i=1; i=100; i+) sum += i; cout sumendl;,int sum=0; int i=1; while (i = 100) sum += i+; cout sum endl;,例：编写程序实现功能：求出1到100之间所有奇数的和，并显示结果,int sum=0; int i=1; while (i = 100) if(

26、i%2!=0) sum = sum + i; i+; cout sum endl;,int sum=0; for(i=1; i=100; i+) if(i%2!=0) sum = sum + i; cout sumendl;,例：编写程序实现功能：求出1到100之间所有偶数的和，并显示结果,int sum=0; int i=1; while (i = 100) if(i%2=0) sum = sum + i; i+; cout sum endl;,int sum=0; for(i=1; i=100; i+) if(i%2=0) sum = sum + i; cout sumendl;,for语

27、句可以将变量初始化部分加入其中,for(i=1, sum=0; i=100; i+) if(i%2=0) sum = sum + i; cout sumendl;,int sum=0; for(i=1; i=100; i+) if(i%2=0) sum = sum + i; cout sumendl;,表达式1与表达式3均可无，但分号不可少,sum=0; int i=1; for( ; i=100; ) if(i%2=0) sum = sum + i; i+; cout sumendl;,sum=0; for(i=1; i=100; i+) if(i%2=0) sum = sum + i; c

28、out sumendl;,for(表达式1;表达式2;表达式3) 语句；,表达式2可无，相当于循环条件永远为真 例： for( ; ; ) 并无语法错误 相当于 while(1) 它们将引起无限循环,for(表达式1;表达式2;表达式3) 语句；,编程：计算并输出1-3+5-7+-99+101的值,int s1=0,s2=0,i; for(i=1; i=-99; i+=-4) s2=s2+i; s1=s1+s2; cout s1endl;,int s=0, t=1, i; for(i=1; i=101; i+=2) s = s + i*t; t = -t ; cout sendl;,编程：计算

29、并输出数列11/3+1/5-1/7+1/9-1/11+1/101的和,float s=0, t=1; int i; for(i=1; i=101; i+=2) s = s + 1 /( t * i ); t = -t ; cout sendl;,循环嵌套,一个循环体内又包含另一个完整的循环结构，称为循环嵌套，这样的循环也称二重循环 前一语句表示的循环称“外循环” 后一语句表示的循环称“内循环” 内循环从属于外循环,while() while() ,for(; ; ) for(; ; ) ,编程：统计不同的2个数字构成的二位数有多少种,int i, j; int count = 0; for (

30、i = 1; i = 9; i +) for (j = 0; j = 9; j +) if (i != j) count +; cout count endl;,分析： 二位数的范围：10 99 用变量i从1变化到9，代表十位数字；变量j从0变化到9，代表个位数字。 “不同的2个数字”即个位数字与十位数字不等的那种情况（ i != j ） 用变量count计数,编程：统计不同的3个数字构成的三位数有多少种,int i, j, k; int count = 0; for(i=1; i=9; i+) for(j=0; j=9; j+) if(i != j) for(k=0; k=9; k+) if

31、(k!=i ,分析： 三位数范围: 100 999 “不同的3个数字” 即个位数字与十位数字不等的那种情况 (i != j) 符合了这条件再考虑百位数 百位数字也必须与它们都不等 （ k!=i for(n=10; n x+y) coutnt; ,int i, j; for(i=1; i i+j ) cout10*i+jt;,if(ps) coutn t; cout endl;,int n, m, p, s; for(n=1;n=100;n+) m=n; /复制到m p=1; /p存放积 s=0; /s存放和 while(m!=0) p=p*(m%10); s=s+(m%10); m=m/10;

32、 ,循环结束条件： 每循环一次，由于m/10， m降低一位，降至0结束,用除法运算来分解出一个整数的每一位数字。 对于整数m， m%10能得到其个位数； m/10能排除其个位数,编程：输出“九九表”，格式如下：,s = a b a:左起第一列 b:顶端一行,int a,b; for(a=1;a=9;a+) for(b=1;b=9;b+) couta*bt; coutn; ,int a,b; for(a=1;a=b)/行号大于列号 couta*bt; coutn; ,输出全部ab的结果,只输出符合ab条件的一半结果,输出a的一行所有内容后换行,int a,b; cout=b) couta*bt;

33、 coutn; ,添加了表头，使输出结果符合题意,添加列表头,添加行表头,int a,b; coutt1t2t3t4t5t6t7t8t9n; for(a=1;a=9;a+) coutat; for(b=1;b=a;b+) couta*bt; coutn; ,更为简练的方法，内循环可以少走一半,编程：输出如下三角形图形 * * * * 分析： 绝对不能用4句cout简单解决问题，要考虑到通用性，共 i 行，每行有 j 个*符号 共i行，则有外循环，每一次输出一行； 每一行的输出要考虑到它由2部分组成： 先是左边若干空格，每行变化规律3210 后接若干*符号，每行变化规律1357 则有2个内循环，

34、1个打若干空格，另一个打若干*号,int i, j; for(i=1; i=4;i+) for(j=1; j=4-i ;j+) cout ; for(j=1; j=2*i-1 ;j+) cout * ; cout n; ,每一行先打几个空格： 变化规律 i ：1 2 3 4 空格：3 2 1 0 结论：4 - i,* * * *,每一行后打几个符号*： 变化规律 i ：1 2 3 4 *：1 3 5 7 结论：2i - 1,编程：输出如下三角形图形 * * * * * * * * * * * * * * * * 分析： 第一行*号的左边有10个空格，其位置是左起11位 每个*号间有一个空格,i

35、nt i, j; for(i=1; i=4;i+) for(j=1; j=12-2*i ; j+) cout ; for(j=1; j=2*i-1; j+) cout * ; cout n; ,* * * * * * * * * * * * * * * *,break语句在循环中的使用,break语句可以用来从循环体内跳出循环体，即提前结束循环，接着执行循环下面的语句。,功能：在循环语句和switch语句中,终止并跳出循环体或开关体 说明： break只能终止并跳出最近一层的结构 break不能用于循环语句和switch语句之外的任何其它语句之中,例：计算r=1到r=10时的圆面积，直到面积大

36、于100为止。,#include #define pi 3.14 void main() int r; float area; for(r=1;r100) break; coutareaendl; ,当计算值area100时，执行break语句，提前结束循环，即不再继续执行其余的几次循环,功能：结束本次循环，跳过循环体中尚未执行的语句，进行下一次是否执行循环体的判断 仅用于循环语句中,continue语句,例：把100200之间的不能被3整除的数输出,#include void main() int n; for(n=100;n=200;n+) if(n%3=0) continue; cout

37、nendl; ,例：统计输入的字符串中，字符M的个数。,#include void main() char ch100; int i,sum=0; coutch; for(i=0;chi!=0;i+) if(chi!=M) continue; sum=sum+1; coutThe number of M is sumendl; ,运行结果： input strings:Mum The number of M=1,课堂实例,例1： 说明：行列控制图案 功能：从键盘读入代表行数的正整数n，输出如下规律的图案（n3） 例2： 说明：行列控制图案 功能：从键盘读入代表行数的正整数n，输出如下规律的图案（n3）,课堂实例,例3： 说明：行列控制 功能：九九表（左下角） 例4： 说明：行列控制 功能：九九表（右上角）,课堂实例,例5： 说明：拆数的个、十、百. 功能：从键盘读入一个三位数，然后拆分出该数的个、十、百。 例6： 说明：拆数的个、十、百. 功能：从键盘读入一个整数，然后拆分出该数的个、十、百，千. 。,课堂实例,例7： 说明：输出所有“水仙花数” 功能：将三位数拆分出个、十、百，并将各位求立方和，若和等该数本身，则为“水仙花数” 例：153=13+53+33,课程实例答案,例1：