程序设计基础 ——C语言第4章 控制结构

程序设计 基础 1 第 4章 控制结构 顺序 结构 算法及其描述方法 选择 结构 循环 结构 综合应用举例 2 算法及其描述方法 计算机科学家沃思（ 提出过一个经典公式： 数据结构 +算法 =程序 数据结构 ： 对 数据的描述 。 算法 ： 对操作的描述。 这 就好比厨师 做 的 菜谱 。菜谱上一般应包括： 原材料 ：指出应使用哪些原料。 操作步骤 ：指出如何使用这些原材料按规定的步骤加工成所需的菜肴 。 3 算法的概念 为解决一个具体问题而采取的确定的有限的操作步骤 。 算法 有穷性 确定性 有效性 没有或多 个 输入 一个或多个输出 算法特性 4 1 2 3 4 算法的描述方法 自然语言 程序流程图 伪码 5 1 自然语言 【 举例 】 计算 n！ 。 【 分析 】 n！ =1234n，可用 次在原有结果基础上乘上一个数，而这个数是从 1变化到 【 算法 】 输入 如果 n 0，则打印输出 “ 输入错误 ” 提示信息，转去执行 。 如果 n0，则： 给存放结果的变量 。 给代表乘数的变量 。 进行累乘运算 i。 乘数变量增 1，得到下一个乘数的值， i=i+1。 如果 in，则重复执行和，否则执行。 输出 n！的结果 程序结束。 6 2 程序流程图 开始 / 结束框处理框判定框输入 / 输出框流程线连接符开始 1 , i = 1i n ？输出 i + 1n 的值n # a,b,c,s,请输入三角形的三条边： n); %f,%f,%f,&a,&b,&c); s=(a+b+c)/2; s*(; a=%b=%c=%n,a,b,c); n, ; 输入 计算 输出 3,4,5 a= b= c= 2 【 程序 4交换数据。对输入的两个变量 a、 b，交换它们的值并输出 。 【 算法分析 】 定义程序中用到的变量： a,b,c; 输入要交换的两个变量 a和 b。 借助第三个变量 a和 换 c=a; a=b; b=c; 打印输出交换后的 a和 b。 a b c a b 交换 13 【 程序 4对 输入的两个变量 a、 b，交换它们的值并输出 。 # a,b,c; %d%d,&a,&b); a=%d,b=%dn,a,b); c=a; a=b; b=c; a=%d,b=%dn,a,b); ; 输入 交换 输出 3 4 a=3,b=4 a=4,b=3 14 选择结构 实际 问题中， 有时需要 根据不同的判断条件执行不同的操作步骤，这 就是 选择结构 ， 也 称为 分支结构 。 如果输入的三角形三边不能构成三角形，则输出 “ 输入错误 ” 信息；否则，若能构成三角形，则计算三角形的面积并输出。 计算一元二次方程 bx+c=0的根，如果 ，有两个不等的实根；如果 ，有两个相等的实根；如果 15 选择结构 单分支 双分支 多分支 多 分支 16 种基本形式的 （ 1） 达式 ) 语句 达式功能 ：如果 “ 表达式 ” 为真，则执行 “ 语句 ” ，否则不执行 “ 语句 ” 。 ab) a; 单分支 17 （ 2） 达式 ) 语句 1 语句 2 如果 “ 表达式 ” 为真，则执行 “ 语句 1” ，否则执行 “ 语句 2” 。 ab) a; b; 语 句 1 语 句 2表 达 式真 假语 句 1 式语 句 2双分支 18 （ 3） 达式 1) 语句 1 达式 2) 语句 2 达式 n) 语句 n 语句 n+1 多分支 语句 1 语句 2表达式 1真假表达式 2真假语句 3表达式 3真假语句 4语句 1Y 语句 2表达式 3Y 语句 419 【 程序 4某商店规定按照用户购物款，给出相应的折扣率。规定为 ： （ 1）购物款大于 1000元，购物为 7折 。 （ 2）购物款大于 800，小于或等于 1000元，购物为 8折 。 （ 3）购物款大于 500，小于或等于 800元，购物为 9折 。 （ 4）购物款小于或等于 500元，购物无折扣 。 请 设计程序，根据用户购物款，计算用户实际支付的金额 。 用 000) 00 & & 00) 00) 20 【 程序 4用 现 # /*购物款 */ *折扣率 */ 请输入用户的购物款： n); %d,& 000) 00 & & 000 ？a t e = 0 . 8c o s t 800 & c o s t 500 & c o s t /*购物款 */ *折扣率 */ 请输入用户的购物款： n); %d,& 000) 00) 00) 用户支付的实际金额是： %n, ; 开始r a t e = 0 . 7结束输入 c o s tc o s t 1000 ？a t e = 0 . 8 r a t e = 0 . 9 r a t e = 1 . 0c o s t 800 ？c o s t 500c o s t * r a t 700 用户支付的实际金额是：算 22 【 注意 】 条）语句，则必须把这组语句用 大括号 括起来组成一个 复合语句块 。 if(ab) a+; b+; a=0; b=1; if(ab) a+; b+; a=0; b=1; 无 大括号，报错 23 【 注意 】 套 ： 如果 一 个 ， 尚未 配对的 配 。 ab) b0) ab0 n”); a b,b=a0 n”); a=0) b=a=0 n”); b= a,a m a g i c ? 错误 ！ 太大 ！ ”提示 “ 错误 ！ 太小 ！ ” 正确 ！ ” ， 打印 g u e s s【 算法设计 】 通过调用随机函数任意生成一个数 输入人猜的数 如果 给出提示 “ ” 。 如果 出提示 “ oo ” 。 如果 出提示 “ ” ，并打印 26 /*程序 4计一个简单的猜数游戏。 */ # /*定义计算机 “ 想 ” 的数 */ /*定义人猜的数 */ ; /*调用随机函数任意生成一个数 a ); %d,& if( /*如果 oo n); if( /*包含函数 的声明 */ ; /*为 函数 设置随机数种子 */ %100+1; /*生成一个 1【 程序 4 30 用于各类分类统计、菜单等程序的设计。 达式 ) 量表达式 1: 语句序列 1; 量表达式 2: 语句序列 2; 量表达式 n: 语句序列 n; 语句 序列 n+1; 多分支 相等 相等 相等 其它值 整型 字符型 枚举型 31 【程序 4据用户输入的整数，打印输出星期一至星期天 。 # a; %d,&a); a) : n); : n); : n); : n); : n); : n); : n); n); ; 3 等 32 只有 【 程序 4增加了 a) : n); : n); : n); : n); : n); : n); : n); n); 3 等 每个 序发生改变时，不影响程序的运行 结果 。 33 开始输入 a = 1 a = 2 a = 3 a = 4 a = 5 a = 6 a = 7 其它结束输出M o n d a u e s d a e d n e s d a h u r s d a r i d a a t u r d a u n d a r r o o n d a u e s d a r i d a e d n e s d a h u r s d a a t u r d a u n d a r r o 3 4 5 6 7 其它输入 a) 程序 4图 4b) 程序 434 【 注意 】 若 表示与它后续 a) : n); : n); : n); : n); : n); : /*语句序列缺省 */ : n); n); 6 5 【 注意 】 各个 量表达式 ，一定 不要 试图使用 条件表达式 或者逻辑表达式 。 a) : n); : n); : n); : n); : n); |7: n); n); 逻辑表达式 36 【 注意 】 各个 量表达式 ，一定 不要 试图使用 条件表达式 或者逻辑表达式 。 # %d,& 60: 及格 n); n); if(90) %n, if(80) %n, if(70) %n, if(60) %n, %n, 算法 1： 嵌套 39 0) 0: : %n, : %n, : %n, : %n, : : : : : : %n, n); 算法 2： 技巧 【 思考 】 如果输入101199之间的数，结果如何？ 40 【程序 4编程实现一个简单的计算器程序，从键盘接收用户的输入： 操作数 1 运算符 操作数 2 运算符 为加（ +）、减（ -）、乘（ *）、除（ /）。计算表达式的值，并输出结果 。 程序 的 算法 描述 ： 输出a + r r o r+ - * / 其它输入 a , = 0 ?Y 41 【 程序 4编程 实现一个简单的计算器程序 。 # # a,b; /*定义两个操作数 */ /*定义运算符 */ a+(-,*,/)b n); %f%c%f,&a,&b); /*输入运算表达式 */ +: /*处理加法 */ %n,a+b); -: /*处理减法 */ %n, *: /*处理乘法 */ %n,a*b); : /*处理除法 */ if(b) ,i=1; /*值为 0*/ i ,i=1; /*值为 0*/ /*在循环开始时不检查条件，先执行一次循环体 */ i; /*把 +; /*使 */ i ) ,i; %d,&i); i ) ,i; %d,&i); i; i+; /*如果 oo n); if( pi=; lfdn,pi, 循环条件 循环体 直到 “ | e l e m e n t | 10- 5” 为假累加项 e l e m e n t = s i g n / 输出 和 c o u n t 的值求和 s u m += e l e m e n c o u n t +下一项分子 s i g n = - s i g n += 259 【 程序 4求 1,1,2,3,5,8,的前 40个数。该数列的特点是： (n=1) (n=2) (n3) 三种循环控制语句的应用举例 【 分析 】 1 1 2 3 5 8 f1=f1+ f2=f2+ f1=f1+ f2=f2+ 60 【 程序 4 #) ,; i; i=1;i ,i,n=0; /*(i=1;i # 5 ,i,n=0; /*(i=1;i # m,i,k; a ); %d,&m); k=(m); /*计算 (i=2;%n,m); %n,m); ; a 3 13是素数！ a 8 18不是素数 ！ 76 【 程序 4“ 百钱买百鸡 ” 是我国古代的著名数学题。问题是这样描述的： 3文钱可以买 1只公鸡， 2文钱可以买一只母鸡， 1文钱可以买 3只小鸡。用 100文钱买 100只鸡，那么各有公鸡、母鸡、小鸡多少只？ 【 问题 分析 】 假设 i， j和 鸡和小鸡的数目，因为 100文钱最多可以买33只公鸡， 50只母鸡和 300只小鸡，所以 0i33， 0j50， 0k300。 3*i+2*j+k/3=100 /*百钱 */ i+j+k=100 /*百鸡 */ k%3=0 /*小鸡只数必须为 3的倍数 */ 综合应用举例 77 【 程序 4算法 1】 # i,j,k; i=0;i i,j,k; i=0;i=33;i+) /*公鸡 */ j=0;j=50;j+) /*母鸡 */ k=100 /*小鸡 */ 3*i+2*j+k/3=100 & k%3=0) 公鸡 %2母鸡 %2小鸡 %2n,i,j,k); ; 二 重 循环 ，总共需要判定 的次数是 3451=1734次 ，效率提高。 综合应用举例 79 【 程序 4程序 4做一次算术运算程序就结束了，如果要求连续做多次算术运算，每次运算结束后，程序都给出提示“是否继续进行算术运算（ Y/N或 y/n）？”， 如果用户输入 Y或 序继续进行算术运算，否则程序退出运行状态。 综合应用举例 输 出a + bo a - a * a / e r r o r+ - * /其 它输 入 a , o p , = 0 ? 为 0c h = Y 或 c h = y 输 入 c a,b; /*定