C语言电子教案3

1、C,语言程序设计,专业班级,应用物理,0601,班,主讲,丁敬忠,湖南工程学院计算机系,2007.3,第,3,章,控制结构,3.1,程序结构框图,3.2,二分支结构,3.3,多分支结构,3.4,循环结构,3.5 break,与,continue,语句,语,言,程,序,设,计,第,三,章,控,制,结,构,C,算法的概念,计算机算法,数值运算,求和,求方程的根,比大小,非数值运算,排序,查找等,常用于事务,管理等领域,算法,为解决一个问题而采取的方法和步骤,也可以说算法是解题方法的精确描述,语,言,程,序,设,计,第,三,章,控,制,结,构,C,3.1,程序结构框图,简单算法举例,例,3.1_1,

2、将,a,b,变量的值互换,A,B,C,简化,a=c,b=a,c=b,步骤,2,再将,b,的值放在,a,中,步骤,1,先将,a,的值放在,c,中,步骤,3,最后将,c,的值放在,b,中,语,言,程,序,设,计,第,三,章,控,制,结,构,C,c,称为中间变量,例,3.1_2,求,1*2*3*4*5,的积,简化：设,p,为,乘积,被乘数,i,为乘数,S1,1= p,S2,2=i,S3,p,i=p,S4,使,i,的值加,1,即,i+1=i,S5,如果,i,不大于,5,返回重新执行步骤,S3,至,S5,否则,算法结束,步骤,1,先求,1*2,得到结果,2,步骤,2,将步骤,1,得到的乘积,2,再乘以,

3、3,得到结果,6,步骤,3,将,6,再乘以,4,得到,24,步骤,4,将,24,再乘以,5,得,120,语,言,程,序,设,计,第,三,章,控,制,结,构,C,上一步得到的乘积作为,下一步的被乘数,分析：设变量,P,为被乘数,i,为乘数，将每一步的乘积放,在被乘数,P,变量中,算法,s1: p=1,s2,i=3,s3: p*i=p,s4: i+2 =i,s5,当,i=11,返回,s2,否则结束,总结：用,s3-s5,组成的循环实现乘法，通用、灵活,思考,s4,当,i11,返回,s3,有何结果,例,3.1_3,求,1*3*5*7*9*11,语,言,程,序,设,计,第,三,章,控,制,结,构,C,

4、算法的表示,自然语言,是人们日常使用的语言,可以是汉语或英语或其他语言,优点,通俗易懂,缺点,1,比较繁琐冗长,2,容易出现“歧义性,3,描述循环,转移时,不直观、不清晰,除简单的问题外,一般不用自然语言表示算法,语,言,程,序,设,计,第,三,章,控,制,结,构,C,伪代码,pseudo code,一种介于自然语言和计算机语,言之间的文字和符号来描述算法,求,1*3*5*7*9*11,用伪代码描述其算法,let p=1,let i=1,while(i=11,begin,p=p,i,i=i+2,End,Output p,优点,写法自由,没有严格的规则,比较紧凑,易懂,易于转换成程序,语,言,程

5、,序,设,计,第,三,章,控,制,结,构,C,流程图,用图形来表示算法,语,言,程,序,设,计,第,三,章,控,制,结,构,C,传统型（带指向线流程图,改进型,N-S,流程图,注释框,连接点,流程线（指向线,ANSI,标准,处理框,输入输出框,起止框,判断框,结构化程序的三种基本结构,1,顺序结构,A,B,b,a,语,言,程,序,设,计,第,三,章,控,制,结,构,C,P,为条件表达式,条件成,立值为真,不成立值为假,2.1,p,B,A,F,T,b,a,A,p,F,T,b,a,2.2,2,选择结构,3,循环结构,3.1,当型循环,p,A,F,T,b,a,p,A,T,b,a,F,3.2,直到型循

6、环,先判断,后执行,先执行,后判断,语,言,程,序,设,计,第,三,章,控,制,结,构,C,T,例,3.1_4,求十个数中的最大数,开始,输入一个数,m,0=n,输入一个数,b,m=b,b,m,n+1=n,n9,打印,m,的值,结束,T,优点,直观形象，易于理解,缺点,占篇幅多,允许流程线,指向任何一个框,使用者可,以使流程随意地转来转去,m,是最大值,语,言,程,序,设,计,第,三,章,控,制,结,构,C,F,F,分析：变量,m,存放最大数,初值为输入的第一个数,变量,b,分别存放第二个数,第十个数,变量,n,作计数器,A,直到,P,成立,语,言,程,序,设,计,第,三,章,控,制,结,构,

7、C,N-S,流程图,全部算法都写在一个矩形框内,A,B,P,A B,T,F,当,P,成立,A,1,顺序结构,2,选择结构,3.1,当型循环,3.2,直到型循环,三种基本结构的特点,1,只有一个入口,2,只有一个出口,3,结构中的每一部分都有机会被执行到,4,结构内没有死循环,由基本结构所构成的算法成为结构化算法,语,言,程,序,设,计,第,三,章,控,制,结,构,C,输入一个数,b,例,用,N-S,流程图描述“求十个数中的最大数”算法,语,言,程,序,设,计,第,三,章,控,制,结,构,C,输入一个数,m,0 =n,m=b,T,F,b,m,n+1=n,直到,n=9,思考,若,变量,n,的初值置

8、为,9,算法是否要作相应的修,改？若需要，如何修改,特点,1,直观形象，易于理解,2,紧凑易画,输出,n,用计算机语言表示算法,必须严格遵循所用语言的语法规则,例,求十个数中的最大数,main(,int m,b,n,scanf,d,n=0,while(n=9,scanf,d,if (mb) m=b,n=n+1,printf,the max %d,m,语,言,程,序,设,计,第,三,章,控,制,结,构,C,haha(,*only a joke,do nothing.*,main(,printf,请稍等,您将知道世界的未日,while(1,haha(,算法的特性,有穷性,一个算法必须总是在执行有穷

9、步之后结束，且每,一步都在有穷时间内完成,输入,一个算法有零个或多个输入，这些输入取自于某个,特定的对象集合,确定性,算法中每一条指令必须有确切的含义。不存在二,义性。且算法只有一个入口和一个出口,输出,一个算法有一个或多个输出，这些输出是与输入有,着某些特定关系的量,可行性,一个算法是可行的。即算法描述的操作都是可以,通过已经实现的基本运算执行有限次来实现的,语,言,程,序,设,计,第,三,章,控,制,结,构,C,getsum(int num,int i,sum=0,for(i=1;i=num;i,sum+=i,无输出的算法没有任何意义,结构化程序设计基本思想：任何程序都可以用三种,基本结构

10、表示,结构化程序：由三种基本结构反复嵌套构成的程序,叫,优点：结构清晰，易读，提高程序设计质量和效率,实现方法：自顶向下，逐步细化，模块化设计，结,构化编码,结构化程序设计方法,模块化：将一个大任务分成,若干个较小的部分,且具有一,定的功能,语,言,程,序,设,计,第,三,章,控,制,结,构,C,语,言,程,序,设,计,第,三,章,控,制,结,构,C,公交车管理系统,登录模块,调整模块,线路输出模块,站点调整,线路调整,增加,更名,删除,增加,更名,删除,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,条件,语句,T,F

11、,例,if (xy,printf(“%d”,x,条件,语句,1,语句,2,T,F,形式二,格式,if (expression,statement1,else,statement2,执行过程,例,if (xy) max=x,else max=y,3.2,二分支结构,语,言,程,序,设,计,第,三,章,控,制,结,构,C,形式三,格式,if ( expr1 ) statement1,else if (expr2 ) statement2,else if (expr3 ) statement3,else statementn,执行过程,expr1,statemnt1,T,F,expr2,expr3,

12、statemntn,statemnt3,statemnt2,T,T,F,F,例,if (salary10000) index=0.25,else if (salary800) index=0.2,else if (salary600) index=0.15,else if (salary400) index=0.1,else index=0,语,言,程,序,设,计,第,三,章,控,制,结,构,C,如,if(a=b,if(3) printf(“OK”,if(a) printf(“%d”,a,说明,if,后面的表达式类型任意，表达式的值为,0,表示,假,非,0,表示真,if,后面的子句可以是复合语

13、句,例,考虑下面程序的运行结果,include,main(,int x,y,scanf(“%d,%d,if(xy,x=y; y=x,else,x+; y,printf(“%d,%d,n”,x,y,语,言,程,序,设,计,第,三,章,控,制,结,构,C,输入,3,6,结果,4,7,输入,5,2,结果,2,2,else,与,if,不匹配,Compile Error,if,语句嵌套,一般形式,if (expr1,if (expr2,statement1,else,statement2,内嵌,if,if (expr1,if (expr2,statement1,else,statement2,内嵌,if

14、,语,言,程,序,设,计,第,三,章,控,制,结,构,C,expr1,statement1,expr2,statement2,F,T,F,T,expr1,expr2,statement2,F,T,statement1,T,F,在,if,语句中又包含一个,或多个,if,语句,expr2,statement2,expr1,statement1,F,T,F,T,statement3,if (expr1,if (expr2) statement1,else statement2,else,if(expr3) statement3,else statement4,内嵌,if,内嵌,if,if (expr

15、1,statement1,else,if(expr2,statement2,else,statement3,内嵌,if,statement2,statement1,statement3,expr1,F,T,expr3,expr2,statement4,F,T,F,T,语,言,程,序,设,计,第,三,章,控,制,结,构,C,例,3,_4,输入两数并判断其大小关系,*ch4_4.c*,include,main(,int x,y,printf(Enter integer x,y:,scanf(%d%d,if(x!=y,if(xy) printf(XYn,else printf(XYn,else,pr

16、intf(X=Yn,运行,Enter integer x,y:12 23,XY,Enter integer x,y:12 6,XY,Enter integer x,y:12 12,X=Y,语,言,程,序,设,计,第,三,章,控,制,结,构,C,if(,if(,if(,else,else,else,例,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,语,言,程,序,设,计,第,三,章,控,制,结,构,C,

17、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,例,3,_5,写出下面程序的运行结果,main(,int x=100,a=10,b=20,int v1=5,v2=0,if(ab,if(b!=15,if(!v1,x=1,else,if(v2) x=10,x=-1,printf(“%d”,x,1,语,言,程,序,设,计,第,三,章,控,制,结,构,C,结果,100,else x=-1,switch,表达式,语句组,1,语句组,2,语句组,n,语句组,E 1,E 2,En,default,case,3.3,多分支结构,switch,语句,开关分支语句,一般

18、形式,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,break,执行过程,语,言,程,序,设,计,第,三,章,控,制,结,构,C,说明,E1,E2,En,是常量表达式,且值必须互不相同,常量表达式只起语句标号作用，必须用,break,跳出,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,运行结果,score,为,5,时，输出,Very good! Good! Pass! Fail! data error,如,case A,

19、case B,case C,printf(“score60,n”,break,语,言,程,序,设,计,第,三,章,控,制,结,构,C,例,考虑下面语句的执行结果,switch(score,case 5: printf(“Very good!”,case 4: printf(“Good!”,case 3: printf(“Pass!”,case 2: printf(“Fail!”,default : printf(“data error!”,为什么,void main(,int x=1,y=0,a=0,b=0,switch(x,case 1,switch(y,case 0: a+; break,

20、case 1: b+; break,case 2: a+;b+; break,case 3: a+;b,printf,na=%d,b=%d”,a,b,运行结果,a=2,b=1,语,言,程,序,设,计,第,三,章,控,制,结,构,C,例,3.3_1,写出下面程序的运行结果,*ch4_5.c*,include,main(,int c,printf(Enter m or n or h or other:,c=getchar(,switch(c,case m: printf( Good morning!n);break,case n: printf( Good night!n); break,case

21、 h: printf( Hello!n); break,default : printf( ?n); break,例,3.3_2,根据输入字母输出字符串,语,言,程,序,设,计,第,三,章,控,制,结,构,C,语,言,程,序,设,计,第,三,章,控,制,结,构,C,综合举例,分析：润年的条件,1,能被,4,但不能被,100,整除的年份是润年,2,能被,100,又能被,400,整除的年份是润年,3,不符合上述两个条件的年份不是润年,我们以变量,year,代表某一,年，以标志变量,flag,代表是否闰年的信息，若闰年，令,flag=1,否则令,flag=0,例,1,判定某一年是否润年，将结果输出,

22、输入年,year,year%4=0,T,F,F,year0=0,T,flag=0,year0=0,T,F,flag=1,flag=1,flag=0,flag,T,F,输出”润年,输出”非润年,year%4=0 expr2 ; expr3,循环体语句,执行流程,expr2,循环体,假,0,真,非,0,for,expr1,expr3,语,言,程,序,设,计,第,三,章,控,制,结,构,C,for,语句一般应用形式,for,循环变量赋初值；循环终值；修改循环变量,循环体语句,若省略,expr1,则应在,for,语句之前给循环变量赋初值,若省略,expr3,则应在循环体内有修改循环变量的语句,否则循环

23、不能正常,结束,若,expr2,省略,死循环,当循环体由多个语句组成时，必须用,括起来，形成,复合语句,for,语句可以转换成,while,结构,例,3.4_5,用,for,循环求,100,1,n,n,说明,for,语句中,expr1, expr2 ,expr3,类型任意，都可省,略，但分号；不可省。如,for(;,expr1,while,expr2,循环体语句,expr3,include,main(,int i,sum=0,for,i=1,i=100,i,sum+=i,printf(%d,sum,语,言,程,序,设,计,第,三,章,控,制,结,构,C,例,3.4_6,读程序写结果,inclu

24、de,main(,int i,for(i=0;i=9;i+,putchar(a+i,运行结果,include,main(,int i=0,for(;i10;i,putchar(a+i,include,main(,int i=0,for(;i=9;,putchar(a+(i,include,main(,int i=0,for(;i=9;putchar(a+i),i,语,言,程,序,设,计,第,三,章,控,制,结,构,C,循环体执行次数,终值,初值,步长,1,i=i+3,运行结果,10,4,循环体执行次数,abcdefghij,adgj,语,言,程,序,设,计,第,三,章,控,制,结,构,C,例,

25、3.4_7,输出,2000,年,2050,年中的所有润年,椣据畬敤尠瑳楤?屨,main(,int y,for(y=2000;y=2050;y,if(y%4=0getchar(,main(,int i,j,k,for(i=0,j=100;i=j;i+,j,k=i+j,printf(%d+%d=%dn,i,j,k,include,main(,char c,for,c=getchar()!=n,printf(%c ,c,include,main(,int i,c,for(i=0,c=getchar()!=n,i+=3,printf(%c ,i+c,语,言,程,序,设,计,第,三,章,控,制,结,构,

26、C,若循环终值未知,应设置循环判断条件,例,3.4_8,读程序写结果,循环判断条件,三,dowhile,语句,一般形式,do,循环体语句,while,表达式,执行流程,do,循环体,expr,假,0,真,非,0,while,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,语,言,程,序,设,计,第,三,章,控,制,结,构,C,include,main(,int i,sum=0,i=1,do,sum+=i,i,while(i=100,printf(%d,sum,语,言,程,序,设,计,第,三,章,控,制,结,构,C,例,3.4_9,用,do

27、while,循环求,100,1,n,n,例,3.4_10,c,bx,ax,方程的解,求,0,2,3.4_9 while,和,dowhile,比较,main(,int i,sum=0,scanf(%d,do,sum+=i,i,while(i=10,printf(%d,sum,main(,int i,sum=0,scanf(%d,while(i=10,sum+=i,i,printf(%d,sum,运行结果,9,19,运行结果,11,11,运行结果,11,0,语,言,程,序,设,计,第,三,章,控,制,结,构,C,while,语句：先判断后执行,do_while,语句：先执行后判断,当,while,

28、后的表达式的第一次的值为真时，两种循环的结果相同,否则不同,四,goto,语句及用,goto,语句和,if,语句构成循环,goto,语句一般格式,语,言,程,序,设,计,第,三,章,控,制,结,构,C,goto,语句标号,标号：语句,功能：无条件转移语句,说明,标号标识符要遵循“标识符”的命名规则,标号只能出现在,goto,所在函数内,且唯一,标号,只能加在可执行语句前面,goto,语句是非结构化语句,应限制使用,用,goto,语句和,if,语句可以构成循环,限制使用,循环条件,循环初值,循环终值,循环变量增值,循环体,语,言,程,序,设,计,第,三,章,控,制,结,构,C,例,3.4_9,用

29、,ifgoto,循环求,100,1,n,n,include,main(,int i,sum=0,i=1,loop: if(i=100,sum+=i,i,goto loop,printf(%d,sum,例,3.4_10,从键盘输入一组数据，以,0,结束输入，求数据和,include,main(,int number,sum=0,r_loop: scanf(%d,if(!number) goto print_sum,sum+=number,goto r_loop,p_sum: printf(The total sum is %dn,sum,语,言,程,序,设,计,第,三,章,控,制,结,构,C,注

30、意,goto,语句是非结构化语句,大量使用会造成程序流向混,乱,可读性差,因此结构化程序设计一般不采用,goto,语句,t=1,pi=0,n=1.0,s=1,pi=pi+t,n=n+2,s=-s,t=s/n,分子,1,1,1,1,分母,1,3,5,7,为止,最后一项的绝对值小于,6,10,p,的近似值，直到,公式求,例,1,用,1,1,1,1,4,p,L,L,程序举例,3,7,5,当,t,1e-6,pi=pi*4,输出,pi,语,言,程,序,设,计,第,三,章,控,制,结,构,C,S,分子,n,分母,t,为,s/n,例,2,求,Fibonacci,数列,1,1,2,3,5,8,的前,40,个数

31、,f1=1,f2=1,for i=1 to 20,输出,f1,f2,f1=f1+f2,f2=f2+f1,1,5,34,233,1597,10946,75025,514229,3524578,24157817,1,8,55,377,2584,17711,121393,832040,5702887,39088169,2,13,89,610,4181,28657,196418,1346269,9227465,63245986,3,21,144,987,6765,46368,317811,2178309,14930352,102334155,3,2,1,2,1,1,1,2,1,n,F,F,F,n,F,

32、n,F,n,n,n,语,言,程,序,设,计,第,三,章,控,制,结,构,C,递推法,利用问题本身所具有的一种递推关系,求问题的解,语,言,程,序,设,计,第,三,章,控,制,结,构,C,外层循环可包含两个以上内循环,但不能相互交叉,嵌套循环的执行流程,1) while(,while(,2) do,do,while(,while(,3) while(,do,while(,4) for( ; ;,do,while(,while(,内循环,外循环,内循环,嵌套循环的跳转,禁止,从外层跳入内层,跳入同层的另一循环,循环的嵌套,三种循环可互相嵌套,层数不限,例,3.4_11,输出九九表,1,2,3,4,

33、5,6,7,8,9,1,2,3,4,5,6,7,8,9,2,4,6,8,10,12,14,16,18,3,6,9,12,15,18,21,24,27,9,18,27,36,45,54,63,72,81,i,j,include,main(,int i,j,for(i=1;i10;i,printf(M,i,printf( -n,for(i=1;i10;i,for(j=1;j10;j,printf(M,i*j,牰湩晴尨屜,n”,外循环,内循环,语,言,程,序,设,计,第,三,章,控,制,结,构,C,for(i=1;i10;i,for(j=1;j10;j,printf(M,i*j,牰湩晴尨屜,n”,i

34、10,printf,假,0,真,非,0,i=1,j,j=1,j10,真,非,0,假,0,i,换行,例,3.4_12,求,50,1,n,n,语,言,程,序,设,计,第,三,章,控,制,结,构,C,分析,(1,采用双重循环,内循环,i,变量控制,求阶乘,外循环,n,变量控制,求阶乘的和,2)P,为积变量,s,为和变量,main(,int i,n,long p,s=0,for(n=1;n50;i,p=1,for(i=1;i=n;i,p=p*i,s=s+p,printf(%ld “,s,思考,若采用单重循环,程序应作何修改,一,break,语句,功能：在循环语句和,switch,语句中,终止并跳出循,

35、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,辅助控制语句,3.5,break,语句和,continue,语句,语,言,程,序,设,计,第,三,章,控,制,结,构,C,expr,break,假,0,真,非,0,while,do,break,expr,假,0,真,非,0,while,语,言,程,序,设,计,第,三,章,控,制,结,构,C,expr2,break,假,0,真,非,0,for,expr1,expr3,switch,expr,语句组,1,break,语句组,2,break,语句组,n,break

36、,语句组,break,const 1,const 2,const,n,default,case,语,言,程,序,设,计,第,三,章,控,制,结,构,C,例,3.5_1,输出圆面积，面积大于,100,时停止,define PI 3.14159,main(,int r,float area,for(r=1;r=10;r,area=PI*r*r,if(area100,break,printf( =%d,area=%.2fn,r,area,语,言,程,序,设,计,第,三,章,控,制,结,构,C,例,3.5_2,小写字母转换成大写字母,直至输入非字,母字符,include,main(,int i,j,c

37、har c,while(1,c=getchar(,if(c=a i10;i,scanf(%d,if(a=0) continue,num,sum+=a,printf(%d plus integers sum :%6.0fn,num,sum,printf(Mean value:%6.2fn,sum/num,语,言,程,序,设,计,第,三,章,控,制,结,构,C,例,3.5_3,求输入的十个整数中正数的个数及其,平均值,综合举例,例,1,判断,m,是否素数,读入,m,k=m-1,i=2,当,i,k,m,被,i,整除,真,假,用,break,结束循环,i=i+1,i,k+1,真,假,输出,m,是素数,

38、输出,m,不是素数,语,言,程,序,设,计,第,三,章,控,制,结,构,C,分析,1,所谓素数，是指除了,1,和该数本身之外,不能被其他任何整数整除的数,2,将,m,作为被除数，将,2,到,m-1,或,将,2,到,m/2,或,将,2,到,sqrt(m,各个整数轮流,作为除数，如果都不能被整除，则,m,为素,数,算法,s1,输入,m,的值,s2: i=2,i,作为除数,s3: m,被,i,除，得余数,r,s4,若,r=0,表明,n,能被,i,整除,打印,n,不是素,数”，算法结束，否则执行,s5,s5: i+1 =i,s6,若,i= m-1,返回,s3,否则打印,m,是素数,结束,穷举法,将各种

39、组合的可能,性全部一一考虑到,其中符,合给定条件的为素数,例,2,写出下列程序的结果,1,main(,int m,s,s=0,for(m=1;m=10;m,s=s+m,if(s5) break,printf(“s=%d,n”,s,2,main(,int k=0,s=0,m,for(m=1;m=5;m,s=s+m,if(s5,printf(%d,%d,%dn,m,s,k,continue,k=k+s,printf(%d,%d,%dn,m,s,k,语,言,程,序,设,计,第,三,章,控,制,结,构,C,运行结果,运行结果,3,main(,int m=0,s=0,do,if(m%2) m+;continue,m,s+=m,while(m7,printf(%dn,s,语,言,程,序,设,计,第,三,章,控,制,结,构,C,运行结果,16,例,3,输出所有的“水仙花数,水仙花数：一个三位数，其各位数字的立方和等于该数,本身。如,153=1,3,5,3,3,3,语,言,程,序,设,计,第,三,章,控,制,结,构,C,for(i=100