c语言教程(课件)第3章

1、第三章 C程序的流程设计,一、算法,算法的性质与组成要素 算法是进行操作的方法和步骤。 算法的性质： 解题算法是一有穷动作序列。 序列中只有一个初始动作。 序列中每一个动作仅有一个后继动作。 序列终止，表示问题得到解答，或问题没有解答。 算法的要素： 操作：各种运算、I/O读写均称为操作。计算机算法是由操作组成的。 控制结构： 顺序结构 选择结构 循环结构,算法的描述 自然语言 流程图 伪代码 计算机语言 以求两个数的最大数为例说明几种算法。,自然语言： s1: 输入两个数a,b s2:找出最大数赋给m s3:输出最大数m,N-S流程图：,伪代码： input a ,b if ab then

2、m=a else m=b end if print m,C代码： main() int a,b,m; scanf(“%d %d”, ,上机问题： 逻辑运算的注意事项。E2-15,二、用C语句描述算法,表达式语句 C语言是一种表达式语言，所有操作都通过表达式来实现。 由表达式组成的语句叫表达式语句，它由表达式后加一分号组成。 表达式语句的三种基本类型： 赋值语句：x=sin(y); 函数语句:printf(“a=%d b=%d”,a,b); 空语句: ; 复合表达式语句(逗号表达式)：几个表达式语句用“ ，”分隔组合而成，如i=1 , j=2; 。逗号表达式的值为最后一个表达式的值，如 a=(a

3、=6,a*3,a+3) 结果a=9。,复合语句(分程序) C语言允许将一组语句括在一对花括号内，称为复合语句。如： c=getchar( ); putchar(c); 在分程序中可定义变量，但只在分程序中有效，且上级分程序中的变量对下级分程序有效，反之无效。如： main( ) int a=2; int b=3; printf(“a=%d b=%d ”,a,b); /*正确，可使用上级分程序中定义的变量a*/ printf(“a=%d b=%d ”,a,b); /*出错,下级分程序定义的变量对上级无效*/ ,三、选择结构程序设计,if else 结构 例L3-3求一个数的绝对值。 main()

4、 int x,y; scanf(“%d”, ,例L3-4 求三个数中的最大值。,main() int a=12,b=2,c=24,max; clrscr(); max=a; if(bmax)max=b; if(cmax)max=c; printf(max=%d,max); getch(); ,if else 的嵌套 符号函数sign (例L3-4-2),int sign(float x) int f; if (x0) f =1; else if (x=0) f =0; else f =-1; return( f ); ,else if结构:是if else嵌套的一种变形。 (例L3-4-3),

5、int sign(float x) int f ; if (x0) f =1 ; else if (x= =0) f =0 ; else f = -1; return( f ) ; ,switch结构,switch( 表达式) case 常量表达式1：语句1；break ; case 常量表达式2：语句2；break ; case 常量表达式n：语句n； break ; default：语句n+1; ,例L3-6 求分数的等级 switch(cj/10) case 0: case 1: case 2: case 3: case 4: case 5: dj=c;break; case 6: ca

6、se 7: dj=b;break; default:dj=a; ,例L3-7 测试输入的是数字、空白还是其它字符。 test_char(int c) switch(c) case 0: case 1: case 2: case 3: case 4: case 5: case 6: case 7: case 8: case 9:printf(It is a digit.n);break; case : case n: case t:printf(It is a white.n);break; default:printf(It is a char.n); ,例L3-8 联想猜词游戏。 #incl

7、ude main() int c; c=getchar();getchar(); switch(c) case a: case A: printf(Ada,Algol?n); c=getchar();getchar(); switch(c) case c: case D: printf(Adan);break; case l: case L: printf(Algoln);break; default:printf(Input error!n); break; case b: case B: printf(Basic,BCDL?n); c=getchar();getchar(); switch

8、(c) case a: case A: printf(Basicn);break; case c: case C: printf(BCDLn);break; default:printf(Input error!n); break; case c: case C: printf(C,Cobol?n); c=getchar();getchar(); switch(c) case c: case C: printf(Cn);break; case o: case O: printf(Coboln);break; default:printf(Input error!n); break; defau

9、lt:printf(Input error!n); ,四、循环程序设计,程序设计中，人们经常将一些复杂、不易求解的的过程转换为易于理解的多次重复操作： 可降低问题的复杂性 可充分发挥计算机的快速的特点 常用的循环算法：穷举与迭代 穷举：对问题的可能状态一一测试，直到找到解或将所有可能状态都测试一遍。 计数器法 标志法 迭代：是一个不断用新值取代变量的旧值，或由旧值递推出变量的新值的过程。,穷举法实例,求所有水仙花数的问题。 水仙花数是指：一个三位数，其各位数字立方和等于该数本身。 例如 153=13+33+53，故153是水仙花数。 用穷举法解此题的思路： 从最小的三位数开始，到最大的三位为止

10、，一个个拿出来进行判断，看是否是水仙花数。 如何判断一个数i是否是水仙花数的关键：如何将一个三位数的各位取出。 方法一、用数学方法计算出各位的值： 个位a：a=i %10 百位c：c=i /10 十位b：b=(i/10)%10 方法二、各位依次从最小值到最大值一个个试： 个位a：1 到9 百位c：0到9 十位b：0到9,迭代法实例,求一元高次方程的近似解问题。 一元五次以上的方程找不到通用的根的解析表达式，只能求近似解。 穷举法解此题的思路：先找一个粗略解，再通过一定的方法由粗略解得到一个更精确的解，直到找到的解的精度达到要求为止。 方法一、二分迭代法： 先取两个粗略解x1,x2，如果f(x1

11、),f(x2)符号相反，则方程在(x1,x2)中至少有一个根。如果在该区间是单调函数，则有一个实根。 进行二分：取x3=(x1+x2)/2作为一个新的粗略解，则它至少比x1,x2中的一个更接近真实的解。 将x3和与x3反号的x1或x2作为新的一对粗略解，继续二分，直到这一对粗略解的差小于给定的误差为止。,x1,x*,x2,f(x1),f(x3),f(x2),f(x4),x4,x3,迭代法实例,求一元高次方程的近似解问题。 方法二、牛顿迭代法（切线法）： 设xk是方程f(x)=0的一个近似解，过Pk作f(x)的切线,有： f (x)=f(xk)/(xk-xk+1) 解得：xk+1=xk-f(xk

12、)/f (xk) 该解比xk更接近于实际解。 再过xk+1作f(x)的切线,重复一述过程。,x*,xk,f(x),pk,xk+1,xk+2,1、While 循环结构,While 循环控制结构,while (条件表达式) 循环体 ,注意：如果循环体只有一个语句，则可不要花括号。 While 循环的执行过程： 计算条件表达式的结果。 结果为非0则执行循环体，再返回到1。 结果为0则不执行循环体，执行while循环后面的语句。,While 循环举例 例L3-14 简单的打印数据程序1 例L3-15 简单的打印数据程序2 例L3-16 输入字符原样输出1 例L3-16-2 输入字符原样输出2 例L3-

13、17 等待用户输入指定字符 例L3-add 累加（1+2+3+、1+3+5+ 、2+4+6+、 3+6+9+） 例L3-mul 累乘（n!） 例L3-flow 求水仙花数 例L3-18 搬砖问题 例L3-19 爱因斯坦阶梯问题 例L3-min（2） 求最小公倍（穷举法、加倍法） 例L3-20 求最大公约数（欧几里德法） 例L3-21 求平方根（牛顿迭代法） 例max_min 求若干个数的最大、最小值。,do while结构,格式： Do 循环体 while(条件)；,注意： 分号不能丢！,for 结构,格式： for ( 初始化表达式；条件表达式；修正表达式) 循环体 ,1,2,3,4,三种循

14、环举例,例1、求水仙花数 L3-flow：while L3-flow2: do while L3-flow3: for 例2、求1+2+3+n L3-sum: while L3-sum2: do while L3-sum3: for,Continue 与break在循环中的应用,continue :直接返回到循环的开始。 break : 中止循环。 例:求1,1000能被7整除的数之和,当和大于1000时就中止。 L3-div,goto循环,格式： label: 循环体 goto label; 例：求1+2+3+100 L3-goto L3-goto2 注：一般情况下尽量不用goto循环导致程序结构的破坏。,综合举例,例1：打印九九表 L3-22 行列积式 L3-22-2 直