第四章_选择结构程序设计.ppt

第四章,选择结构程序设计,教学目的： 掌握选择结构的形式，掌握典型算法。 教学要求： 掌握关系表达式和逻辑表达式以及在选择结构中的使用。学会把现实问题通过表达式的形式表示。,关系运算符和关系表达式 relational operators and expressions 逻辑运算符和逻辑表达式 logical operators and expressions 条件表达式 conditional expressions if 语句 switch 语句,关系运算符和以关系运算符组成的关系表达式 关系运算符 种类：= = != 结合方向：自左向右 优先级别：,关系表达式：以关系符连起来的式子 关系表达式的值：是逻辑值“真”或“假”， 用1和0表示； 1表示逻辑真，0表示逻辑假（非零为真）,例 int a=3,b=2,c=1,d,f; ab (ab)=c b+cb f=abc,/表达式值1,/表达式值1,/表达式值0,/d=1,/f=0,因为 a=x值为1，所以 x=b的值为0,关系运算表达式使用中要注意各步骤的逻辑值：,例 若a=0; x=0.3;b=0.5; 则 a=x=b的值为,0,例 5278在c中是允许的， 值为,0,例 int i=1, j=7,a; a=i+(j%4!=0); 则a=,2,例 a0 结果为 a100 结果为,1,0,因为上式运算步骤是左结合 ( (52) 7 ) 8 所以 5278的值为0,关系运算注意：,2. 注意区分 = 与 = main() int a=0,b=1; printf(“%dn“,a=b); printf(“%dn“,a=b); getch(); ,1. 避免对实数作相等或不等的判断 如 1.0/0.00001*0.00001=1.0;结果为 一般而言,对于实型量 a,b作相等或不等的判断应当用: fabs(a-b)1e-6,0,0 1,关系运算注意：,2. 注意区分 = 与 = main() int a=0,b=1; printf(“%dn“,a=b); printf(“%dn“,a=b); getch(); ,1. 避免对实数作相等或不等的判断 如 1.0/0.00001*0.00001=1.0;结果为 一般而言,对于实型量 a,b作相等或不等的判断应当用: fabs(a-b)1e-6,0,0 1,关系运算注意：,2. 注意区分 = 与 = main() int a=0,b=1; printf(“%dn“,a=b); printf(“%dn“,a=b); getch(); ,1. 避免对实数作相等或不等的判断 如 1.0/0.00001*0.00001=1.0;结果为 一般而言,对于实型量 a,b作相等或不等的判断应当用: fabs(a-b)1e-6,0,0 1,补充知识：,例如：对于 float a,b; 不要用 if(a=b) 进行比较， 而要用 if(fabs(a-b)=epsilon*fabs(a) 进行比较, （其中要确保a不会为0）epsilon是一个控制接近度的值。 用绝对阈值的方法是许多书上推荐的： if(fabs(a-b)0.000001) 但这种使用固定阈值0.000001的方法难以持续有效。因为， 有可能两个较小的本应不相等的数正好相差小于0.000001， 而两个本应看做相等的大数却相差大于0.000001。 doug gwyn推荐使用“相对差”比较浮点数： if(fabs(a-b)/max(fabs(a)-fabs(b)=tolerance),计算机中的实型量又称为浮点数。浮点数的定义决定了它的绝对精度会随其量级而变化。所以，比较两个浮点数的最好方法就要利用一个与浮点数量级相关的精确阈值。,(补充)从数学而言，当y是正时，x+yx等价于y0，它们的逻辑结果都是true。但从计算机而言，当x与y的绝对值相差很大时，这个值就有可能是false,#include main() double x=1e20,y=10; printf(“%d“, x+yx); getch(); /* 输出是0 */,逻辑运算符和以逻辑运算符组成的逻辑表达式 逻辑运算符 种类： & | | ! ( 与 或 非 ） 逻辑运算真值表,c语言中,逻辑量的值: 0表示“假”，非0表示“真”, c语言中,逻辑表达式的结果: 0表示“假”，1表示“真”, &(与运算)就是求交集的运算 |(或运算)就是求并集的运算,例 ab&xy a=b|x=y !a|ab,优先级：,结合方向：,(a=x)&(x=b),(ab)&(xy),(a=b)|(x=y),(!a)|(ab),例 a=4;b=5; !a a&b a|b !a|b 4&0|2 53&2|84-!0 c&d,值为1,值为0 a=4非0为真，非a即为假,值为1,值为1,值为1,值为1,/(53)&2|(8(4-(!0) 值为1,混合运算顺序,！（非） （高） 算术运算符 关系运算符 & | 赋值运算符 （低）,短路特性(short-circuit evaluation)：逻辑表达式求解时，并非所有的逻辑运算符都被执行。在逻辑表达式运算时，如果已经能够计算出表达式的值，后面的运算就不进行了。,例如，在逻辑表达式 1 & 5 | 0 & 6中， 0 & 6没有运行， 因为对于 | 运算，只要有一个操作数是1，结果就是1。,例 a (m=ab)&(n=cd) /结果m=0,n=1,表达式=0(假）,条件运算符(the comma operator) ? : 一般形式： expr1 ? expr2 : expr3 执行过程: 如果 expr1成立, 则执行expr2, 否则执行expr3 功能：相当于条件语句，但不能取代一般if语句,expr1?expr2:expr3 中 expr1、expr2、expr3类型可不同，表达式值取较高的类型,条件运算符可嵌套 如 x0?1:(x0?-1:0) 优先级: 最低（13）,结合方向：自右向左 如 ab?a:cd?c:d ab?a:(cd?c:d),例 x?a:b x0,表达式值为a； x=0,表达式值为b xy?1.0:1.5 xy ,值为1.0; x0?a+b:a-b a+|b|,例 (a=b)?y:n a等于b为y，否则为n (x%2=1)?1:0 10进制整数转为2进制 (x=0)?x:-x x的绝对值 (c=a & c0?1:(xb&ac)?a:(bc?b:c) max(a,b,c) a(bc?b:c)?a:(bc?b:c) max(a,b,c),怎样取整： 最直接方法： (int)(x+0.5) (要求x0) 改进的方法： (int)(x0?x-0.5:x+0.5) 要保留到3位小数：(int)(x/0.001+0.5)*0.001,选择型程序设计 if语句（条件选择语句） if语句的三种形式 形式一： 格式：if (expression) statement 执行过程：,例：if (xy) max=x; else max=y;,形式二： 格式：if (expression) statement1 else statement2 执行过程：,例：if (xy) printf(“%d”,x);,形式三： 格式：,if ( expr1 ) statement1 else if (expr2 ) statement2 else if (expr3 ) statement3 . else statementn ,执行过程：,if(salary10000) index=0.4; else if(salary8000) index=0.3; else if (salary4000) index=0.2; else if (salary2000) index=0.1; else index=0;,如：if(a=b,statement可以是一条语句或复合语句 if(x) if(x!=0) 例: if(3) if(3!=0) 恒成立 if(0) if(0!=0) 恒不成立 if(!x) if(x= =0) 例: if(!3) if(3= =0) 恒不成立 if(!0) if(0= =0)恒成立,说明： if后面的表达式类型任意 if 后面的表达式的值按逻辑值处理(0或非0)。,例 下面程序正确吗？ #include main() int x,y; printf(“x=“); scanf(“%d“, ,illegal else without matching if,main() int x,y; printf(“输入一个整数:“); scanf(“%d“, ,例：求一个数的绝对值,运行：输入一个整数:-12 整数-12的绝对值是12。,main() int a,b; printf(“a=“); scanf(“%d“, ,例 输入两个数并判断两数相等否,运行：a=12 b=12 a=b,运行：a=12 b=9 ab,例如：已知三角形的三条边求面积,程序,#include #include main ( ) float a,b,c,s,area; printf(“side a=“); scanf(“%f“, ,运行时输入： 3 4 5 输出：area=6.00 运行时输入： 1 3 3 输出：sorry,reentry please,if语句嵌套 一般形式,例: 输入两数并判断其大小关系,main() int x,y; printf(“x=“); scanf(“%d“, ,运行：x=12 y=15 xy x=6 y=6 x y,if else 配对原则： 缺省 时，else总是和它上面离它最近的未配对的if 配对,if (a=b) if(b=c) printf(“a=b=c”); else printf(“a!=b”);,修改：if (a=b) if(b=c) printf(“a=b=c”); else printf(“a!=b”);,实现if else 正确配对方法：加 ,题目： 从a是否等于b开始，判断a、b、c三值是否相等,a code fragment is to be used to separate integer values into five ranges. for example: 0 29, 30 49, 50 59, 60 69, 70 100. what is the fewest number of if else selection statements needed to do this? note, all data presented will already have been validated to ensure they are in the range 0 100.,break语句（中断语句）,语句形式：break; 作用：中止switch结构或循环结构的执行， 转去执行相应结构的下一条语句。 说明：break语句只能用于switch结构或者循 环结构之中。,switch statements,使用if语句嵌套层次太多，容易发生错误，因此在多分支结构中，通常使用switch语句 。 suppose we had an integer variable j, and wanted to execute different statements depending on the value of j. lets suppose we wanted to print “j is one“ if j had value 1, “j is two“ if j has the value 2, otherwise we want to print “j is neither 1 nor 2“. we could write the following code: if (j = 1) printf(“j is one”); else if (j = 2) printf(“ j is two”); else printf(“j is neither 1 nor 2”); or we could use a switch statement.,switch statement example,switch (j) case 1: printf(“ j is one”); break; case 2: printf(“ j is two”); break; default: printf(“j is neither 1 nor 2”); when used in a switch statement , the break statement causes control to pass to the statement following the closing brace.,switch statement switch语句的一般形式,switch (expr) case constant1: statement1; break; case constant2: statement2; break; : :,default: default statement; expr must be of type int. each case label must be followed by a constant. first expr is evaluated, control then passes to the case label having matching constant value, otherwise, control passes to the default label. you usually want to use break statements inside switches. remember: more all statements following the matching case label will be executed. the default statement need not be the last in the switch.,当表达式的值与某一个case后面的常量相等时，执行该case后面的语句。然后执行break语句switch结构。 若所有的case后面的常量都不和表达式的值相匹配，就执行default后面的语句。 每一个case的常量表达式必须互不相同。 常量可以是整数或字符,switch语句（开关分支语句） 使用if语句嵌套层次太多，容易发生错误，因此在多分支结构中，通常使用switch语句 。 执行过程：,switch( 表达式) case e1: 语句组 1; break; case e2: 语句组 2; break; . case en: 语句组 n; break; default: 语句组n+1 ; ,一般形式：,说明： e1,e2,en是常量表达式,且值必须互不相同 switch(表达式)中的值自动取整 case en：起语句标号的作用，如果不用break跳出，程序就顺序执行下去。 case后可包含多个可执行语句，且不必加 switch可嵌套 多个case可共用一组执行语句,如： case a: case b: case c: printf(“score60n”); break; ,例：当score为5时，以下程序段的输出是什么？ switch(score) case 5: printf(“very good!”); case 4: printf(“good!”); case 3: printf(“pass!”); case 2: printf(“fail!”); default : printf(“data error!”); ,运行结果：score为5时，输出： very good! good! pass! fail! data error!,例 (switch的嵌套使用) ：写出程序的出结果 main() int x=1,y=0,a=0,b=0; swi