C++程序设计-杭州电子科技大学 第3章程序设计初步

1、第第3章章 程序设计初步程序设计初步第第4章章 函数与预处理函数与预处理第第5章章 数组数组第第6章章 指针指针第第7章章 自定义数据类型自定义数据类型第2篇面向过程的程序设计第3章 程序设计初步3.1 面向过程的程序设计和算法面向过程的程序设计和算法3.2 +程序和语句程序和语句3.3 赋值语句赋值语句3.4 C+的输入与输出的输入与输出3.5 编写顺序结构的程序编写顺序结构的程序3.6 关系运算和逻辑运算关系运算和逻辑运算3.7 选择结构和语句选择结构和语句3.8 条件运算符和条件表达式条件运算符和条件表达式3.9 多分支选择结构和多分支选择结构和switch语句语句3.10 编写选择结构

2、的程序编写选择结构的程序3.11 循环结构和循环语句循环结构和循环语句3.12 循环的嵌套循环的嵌套3.13 break语句和语句和continue语句语句3.14 编写循环结构的程序编写循环结构的程序程序设计者必须指定计算机执行的具体步骤，程序设计者必须指定计算机执行的具体步骤，程序设计者不仅要考虑程序要程序设计者不仅要考虑程序要“做什么做什么”，还要解决还要解决“怎么做怎么做”的问题，根据程序要的问题，根据程序要“做什么做什么”的要求，写出一个个语句，安排的要求，写出一个个语句，安排好它们的执行顺序。怎样设计这些步骤，怎好它们的执行顺序。怎样设计这些步骤，怎样保证它的正确性和具有较高的效率

3、，这就样保证它的正确性和具有较高的效率，这就是算法需要解决的问题。是算法需要解决的问题。3.1 面向过程的程序设计和算法面向过程的程序设计和算法3.2 C+程序和语句程序和语句C+程序中最小的独立单位是语句程序中最小的独立单位是语句(statement)。语句一般是用分号结束的语句一般是用分号结束的(复合语句是以右花括号复合语句是以右花括号结束的结束的)。C+语句可以分为以下语句可以分为以下4种：种：1. 声明语句声明语句如如int a,b; 变量的作用范围从声明语句开始到本变量的作用范围从声明语句开始到本函数或本块结束。函数或本块结束。2. 执行语句执行语句通知计算机完成一定的操作。执行语句

4、包括：通知计算机完成一定的操作。执行语句包括： (1) 控制语句控制语句，完成一定的控制功能。，完成一定的控制功能。C+有有9种控种控制语句，即制语句，即 if( )else （条件语句）条件语句） for( ) （循环语句）循环语句） while( ) （循环语句）循环语句） dowhile（ ） （循环语句）循环语句） continue （结束本次循环语句）结束本次循环语句） break （中止执行或循环语句）中止执行或循环语句） switch （多分支选择语句）多分支选择语句） goto （转向语句）转向语句） return （从函数返回语句）从函数返回语句）(2) 函数和流对象调用语句

5、函数和流对象调用语句。例如。例如sort(x,y,z); /假设已定义了假设已定义了sort函数，它有函数，它有3个参数个参数coutx0) cout0”；/表达式可包含在其他表达式中表达式可包含在其他表达式中if(a=b;)0) cout0”；/语句不能包含在其他表达式中语句不能包含在其他表达式中 3. 空语句空语句下面是一个空语句：下面是一个空语句：；即只有一个分号的语句，它什么也不做。有时即只有一个分号的语句，它什么也不做。有时用来做被转向点，或循环语句中的循环体。用来做被转向点，或循环语句中的循环体。for(int i=0;i5;i+);for(int i=0;i100) z=z-10

6、0；coutz;注意：复合语句本身不由分号（；）来终注意：复合语句本身不由分号（；）来终止止。但复合语句中的标准语句要由分号来但复合语句中的标准语句要由分号来终止。终止。相当于作用范围相当于作用范围3.4 C+的输入与输出的输入与输出C+中没有专门的输入输出语句，输入输出是用中没有专门的输入输出语句，输入输出是用I/O流类实现。流类实现。在程序的开头必须增加一行：在程序的开头必须增加一行：#include才能使用才能使用cout和和cin。输出：输出：cout语句的一般格式为语句的一般格式为 cout表达式表达式1表达式表达式2变量变量1变量变量2变量变量n;*3.4.1 输入流与输出流的基本

7、操作输入流与输出流的基本操作coutThis is a simple C+ program.endl;coutThis is /注意行末尾无分号注意行末尾无分号a C+ program.endl; /语句最后有分号语句最后有分号coutThis is ; /语句末尾有分号语句末尾有分号cout a C+ ;cout program.;coutendl;3种情况的输出均为：种情况的输出均为：This is a simple C+ program.couta,b,c; coutabcd;cina /注意行末尾无分号注意行末尾无分号 b c d; cina;cinb;cinc;cind;3种情况功能

8、相同种情况功能相同 /错误，不能一次多项错误，不能一次多项/正确，这是一个表达式正确，这是一个表达式 在用在用cin输入时，系统也会输入时，系统也会自动根据变自动根据变量的类型量的类型从输入流中提取相应长度的字从输入流中提取相应长度的字节。如有节。如有char c1,c2;int a;float b;cinc1c2ab;如果输入如果输入 1 2 34 56.78 或或 1234 56.78 则则c1=1 , c2=2 , a=34 , b=56.78cin语句语句不能不能把把空格字符空格字符和和回车换行符回车换行符作为字作为字符输入给字符变量，它们将被跳过。符输入给字符变量，它们将被跳过。 g

9、etchar函数函数能能将将空格字符空格字符或或回车换行符回车换行符作为作为字符输入给字符变量。字符输入给字符变量。C+提供了在输入输出流中使用的控制符提供了在输入输出流中使用的控制符(有的有的书中称为操纵符书中称为操纵符)，见书中表，见书中表3.1。注意：注意： 如果使用了控制符，在程序的开头应包如果使用了控制符，在程序的开头应包含含#include #include *3.4.2 在输入流与输出流中使用控制符在输入流与输出流中使用控制符double a=123.456789012345; (1) couta;输出：输出： 123.456 (2) coutsetprecision(9)a;输

10、出：输出： 123.456789 (3) coutsetiosflags(ios fixed)setprecision(8)a;输出：输出： 123.45678901(4) cout hex10; 输出：输出： adouble a=123.456, b=3.14159, c=-3214.67; coutsetiosflags(ios:fixed)setiosflags(ios:right)setprecision(2); coutsetw(10)aendl; coutsetw(10)bendl; coutsetw(10)cendl; 输出如下：输出如下： 123.46 3.14 -3214.6

11、7输入和输出输入和输出单个字符单个字符的函数。的函数。1. putchar函数（字符输出函数）函数（字符输出函数）putchar函数的作用是向终端输出一个字符。函数的作用是向终端输出一个字符。例如例如putchar(c)；它输出变量的值。它输出变量的值。3.4.3 字符输入字符输入/输出函数输出函数(getchar和和putchar)例例3.2 输出单个字符。输出单个字符。#include using namespace std;int main( )char a,b,c; a=B;b=O;c=Y; putchar(a);putchar(b);putchar(c);putchar(n); pu

12、tchar(66);putchar(79);putchar(89);putchar(10); return 0;运行结果为运行结果为BOYBOY可以看到：可以看到： 用用putchar可以输出转义字符，如可以输出转义字符，如 putchar(101)（输出输出A） putchar()（输出单引号字符输出单引号字符） putchar(015)(输出回车，不换行，使输出的当前位置移到本输出回车，不换行，使输出的当前位置移到本行开头行开头)2. getchar函数（字符输入函数）函数（字符输入函数）从键盘输入从键盘输入一个一个字符。字符。getchar函数没有参数，函数没有参数，其一般形式为其一般形

13、式为getchar( )，函数的返回值是输入函数的返回值是输入字符的字符的ASCII码。码。例例3.3 输入单个字符。输入单个字符。#include using namespace std;int main( )char c; c=getchar( ); putchar(c+32); putchar(n); return 0;getchar和和putchar 在在iostream或或stdio.h中都中都有声明。有声明。getchar( )得到的字符可赋给一个字符变量或整得到的字符可赋给一个字符变量或整型变量，也可以不赋给任何变量，作为表达式型变量，也可以不赋给任何变量，作为表达式的一部分。例

14、如，例的一部分。例如，例3.3第第5行可以用下面一行代行可以用下面一行代替：替：putchar(getchar( )+32);putchar(n);若用若用cout直接输出直接输出getchar函数，得到字符的函数，得到字符的ASCII的值：的值：若输入若输入A，则以下三条语句的输出分别为：则以下三条语句的输出分别为：coutgetchar( )；cout(c=getchar( ); /设设c已定义为字符变量已定义为字符变量cout(c=getchar( )+32);65Aa例、输入一串字符，统计字符个数。例、输入一串字符，统计字符个数。例、输入一串字符，并将小写改成大写后输出。例、输入一串字

15、符，并将小写改成大写后输出。注意：注意：getchar函数函数能能将将空格字符空格字符或或回车换行回车换行符符作为字符输入给字符变量。作为字符输入给字符变量。scanf输入函数一般格式是：输入函数一般格式是： scanf(格式控制，输出表列格式控制，输出表列)printf输出函数的一般格式是：输出函数的一般格式是：printf(格式控制，输出表列格式控制，输出表列)3.4.4 用用scanf和和printf函数进行输入和输出函数进行输入和输出cin和和cout自动会识别输入和输出的数据类型，自动会识别输入和输出的数据类型，按不同格式输入和输出。按不同格式输入和输出。但但scanf和和print

16、f必须指定数据类型。必须指定数据类型。例例3.4 用用scanf和和printf函数进行输入和输出。函数进行输入和输出。 #include using namespace std;int main( )int a; float b; char c;scanf(%d%c%f,&a,&c,&b); printf(a=%d,b=%.3f,c=%cn,a,b,c);return 0;运行情况如下：运行情况如下：12A 67.98 a=12,b=67.980,c=A例例3.5 求一元二次方程式求一元二次方程式ax2+bx+c=0的根。的根。a,b,c的值在运行时由键盘输入，它们的

17、值满足的值在运行时由键盘输入，它们的值满足b2-4ac0。根据求根据求x1,x2的算法。它可以编写出以下的算法。它可以编写出以下C+程程序：序： #include #include using namespace std;int main( )float a,b,c,x1,x2; cinabc; x1=(-b+sqrt(b*b-4*a*c)/(2*a); x2=(-b-sqrt(b*b-4*a*c)/(2*a); coutx1=x1endl; coutx2=x2endl; return 0;3.5 编写顺序结构的程序编写顺序结构的程序根据是否满足某个指定的条件决定是否执行某根据是否满足某个指定

18、的条件决定是否执行某个内容。例如，购物在个内容。例如，购物在1000元以下的打九五折，元以下的打九五折，1000元及以上的打九折。元及以上的打九折。if (amount1000) tax=0.95; else tax=0.9; pay=amount*tax; 3.6 关系运算和逻辑运算关系运算和逻辑运算 (小于小于) (大于大于) = (大于或等于大于或等于) = (等于等于) ！= (不等于不等于) 优先级相同优先级相同 (低低)3.6.1 关系运算和关系表达式关系运算和关系表达式关系表达式的运算结果是逻辑值，即关系表达式的运算结果是逻辑值，即“真真”或或“假假”。在在C和和C+中都用数值中

19、都用数值1代表代表“真真”，用，用0代表代表“假假”。aa+b ab=c a=bc等效于等效于 c(a+b)等效于等效于 (ab)=c等效于等效于 a=(bc)d=124 f=532d得到的值为得到的值为1f得到的值为得到的值为0逻辑型常量只有两个，即逻辑型常量只有两个，即false(假假)和和true(真真)。逻辑型变量用标识符逻辑型变量用标识符bool来定义，如：来定义，如：bool found, flag=false; found=true; 3.6.2 逻辑常量和逻辑变量逻辑常量和逻辑变量在编译系统处理逻辑型数据时，将在编译系统处理逻辑型数据时，将false处理为处理为0， 将将tru

20、e处理为处理为1。如果将一个非零的整数赋给逻辑型变量，则按如果将一个非零的整数赋给逻辑型变量，则按“真真”处理。零赋给逻辑型变量，则按处理。零赋给逻辑型变量，则按“假假”处处理。理。 #include using namespace std;int main( )int i;bool flag;flag=(i=12);i=true;coutflagendl;coutiendl;return 0;输出为：输出为：11C+提供提供3种逻辑运算符：种逻辑运算符：!(非非) & (与与) | (或或) 优先次序优先次序: 高高 低低3.6.3 逻辑运算和逻辑表达式逻辑运算和逻辑表达式逻辑运算举

21、例如下：逻辑运算举例如下：a & b 若若a,b为真，则为真，则a & b为真。为真。a|b 若若a,b之一为真，则之一为真，则a|b为真。为真。!a 若若a为真，则为真，则!a为假。为假。优先级：优先级：！* / %+ - = = !=& |高高低低例如：例如： (ab) & (xy) 可写成可写成 ab & xy (a=b) | (x=y) 可写成可写成 a=b | x=y (!a) | (ab) 可写成可写成 !a | ab(1)若若a=4，则则!a的值为的值为 。 (2)若若a=4,b=5，则则a & b的值为的值为 。(3)若若a=4,

22、b=5，则则a-b|a+b的值为的值为 。(4)若若a=4,b=5，则则!a | b的值为的值为 。(5) 4 & 0 | 2 的值为的值为 。01111注意：注意：(1)、比较运算（、比较运算（=）和赋值运算（）和赋值运算（=）if(x=9) cout“x is not zeron”;if(x=9) cout“x is not zeron”; (2)、不等于（！不等于（！=）if (x!=9) cout“x is not 9n”;if (x=!9) cout=x=5 (表达式的值衡为表达式的值衡为0)若写成若写成: 5=x=5 & x=10例、例、ay | ab-!c(ay)

23、 | (ay) coutxy) coutx；else cout500) cost=0.15;else if(number300) cost=0.10;else if(number100) cost=0.075;else if(number50) cost=0.05;else cost=0;处理多分支问题处理多分支问题例：输入成绩例：输入成绩grade，判断成绩的等级。判断成绩的等级。 grade=90A 80= grade 90B 70= grade 80C 60= grade 70D grade =0) if(x50)coutx is okn; elsecoutx is not okn;注意

24、：注意：else与最近的与最近的if 配对配对if(i%3 = 0)if(i%7 = 0)coutiendl;elsecoutiendl;输出能被输出能被3和和7整除的数整除的数输出能被输出能被3整除，不能整除，不能被被7整除的数整除的数if(i%3 = 0) if(i%7 = 0)coutiendl; elsecoutib)? a : b相当于：相当于： if (ab) max=a;else max=b;注意注意： （1）条件运算符优先级高于赋值运算符，低于关）条件运算符优先级高于赋值运算符，低于关系运算符和算术运算符。系运算符和算术运算符。例：例：max=ab? a: b+1(2) 表达式

25、表达式2和表达式和表达式3的类型可以不同。条件的类型可以不同。条件表达式的最终结果的类型为表达式的最终结果的类型为2和和3中最高类型。中最高类型。如如 xy? 1：1.5若若xy, 则条件表达式的结果为：则条件表达式的结果为：1.51.0(3)条件运算符的结合性为条件运算符的结合性为“自右向左自右向左”例：例：ab ? a :cd ? c:d即即ab ? a :(cd ? c:d)思考：用条件表达式求思考：用条件表达式求a、b、c三者当中的最大值？三者当中的最大值？max = a ( b c? b : c) ? a : ( b c? b : c) 它的一般形式如下：它的一般形式如下：switc

26、h（表达式）表达式） case 常量表达式常量表达式1：语句：语句1; case 常量表达式常量表达式2：语句：语句2; . case 常量表达式常量表达式n：语句语句n; default：语句语句n+1; 3.9 多分支选择结构和多分支选择结构和switch 语句语句整型、字符型、枚举型整型、字符型、枚举型各常量表达式各常量表达式的值不能相同的值不能相同多条语句时，可以多条语句时，可以不用不用不不能能省省略略执行顺序执行顺序:以以case中的常量表达式值为标号中的常量表达式值为标号,由此开由此开始顺序执行。直到碰到始顺序执行。直到碰到break语句，才会跳出语句，才会跳出switch。swi

27、tch(grade)case A： cout85100n； case B： cout7084n； case C： cout6069n； case D： cout60n； default ： couterrorn；若若grade=B,则输出为：则输出为：7084606960error将上面的将上面的switch结构改写如下：结构改写如下：switch(grade)case A： cout85100n；break; case B： cout7084n；break; case C： cout6069n；break; case D： cout60n；break; default： couterrorn

28、；break;若若grade=B,则输出为：则输出为：7084注意：最后一种情况可以不加注意：最后一种情况可以不加break语句。语句。(1)、switch后面的后面的(表达式表达式),应为整型、字符型、应为整型、字符型、枚举型枚举型, case常量表达式的类型应与之匹配。常量表达式的类型应与之匹配。float f=4.0;switch(f).(2)、当所有、当所有case后面的常量表达式的值与后面的常量表达式的值与switch后后面的表达式值都不等时，则执行面的表达式值都不等时，则执行default后面的语后面的语句，如没有句，如没有default语句语句，则直接跳过则直接跳过switch语

29、句。语句。（3）、）、case语句起标号作用：语句起标号作用：（A）.标号不能重名标号不能重名case A: cout;case 65: cout;(B).加加break，则跳出则跳出switch case A： cout85100n； case B： cout7084n；break;(C).每个每个case情况都加情况都加break时，各个时，各个case（包括包括default)出现的次序任意。出现的次序任意。（3）.多个多个case可以共用一组执行语句。可以共用一组执行语句。case A:case B:case C: cout“60 upn”;break;但：但：case A, B,C:

30、 cout5: cout;注意：注意：case后面的常量表达式起标号作用，后面的常量表达式起标号作用，因此，只能是一个固定的值，不能是多个值。因此，只能是一个固定的值，不能是多个值。if 和和switch比较比较:switch(grade) case 100: case 99: . case 90: cout An; break; case 89: . case 80:cout grade; if (grade = 90) cout = 80) cout = 70) cout = 60) cout Dn; else cout grade; grade=grade/10;switch(grade

31、) case 10: case 9: cout An;break; case 8: cout Bn; break; case 7: cout Cn; break; case 6: cout Dn; break; default: cout En; 运输公司对用户计算路费。路程运输公司对用户计算路费。路程(s)越远，每公里越远，每公里运费越低。标准如下：运费越低。标准如下： s250km没有折扣没有折扣 250km=s500km2%折扣折扣 500km=s1000km5%折扣折扣1000km=s2000km8%折扣折扣2000km=s3000km10%折扣折扣3000km=s15%折扣折扣设每公

32、里每吨货物的运费为设每公里每吨货物的运费为p(price缩写缩写)，货物，货物重为重为w(weight缩写），距离为缩写），距离为s，折扣为折扣为d，计算计算总运费总运费f的公式为：的公式为：f=p*w*s*(1-d)循环结构语句循环结构语句1、while (表达式) 语句;2、 do 语句; while (表达式)；3、 for(表达式1; 表达式2; 表达式3) 语句；当为多条语句当为多条语句时，必须加时，必须加，形成复合语句。形成复合语句。while (表达式) 语句;3.11.1 用用while语句与语句与do-while语句构成循环语句构成循环do 语句语句;while (表达式表达

33、式)；#include using namespace std;int main( )int i(1),sum(0); /相当于相当于int i=1,sum=0 while (i=100) sum=sum+i; i+; couti“,”sumendl; return 0;例例3.10 求求1+2+3+100。 sum+=i+while (sum+=i+,i=100);例例3.11 用用do-while语句求语句求1+2+3+100。 #include using namespace std;int main( )int i=1,sum=0; do sum=sum+i; i+; while (i

34、=100); cout i“,” sumendl; return 0;对比下列程序对比下列程序:#include using namespace std;int main( )int i(101), sum(0); while (i=100) sum=sum+i; i+; coutsumendl; return 0;#include using namespace std;int main( )int i(101), sum=0;do sum=sum+i; i+; while (i=100); coutsumendl; return 0;0101例、输入一个正整数，按逆序打印各位数字。例、输入

35、一个正整数，按逆序打印各位数字。思考：按顺序打印各位数字。思考：按顺序打印各位数字。 如输入如输入123，输出，输出1,2,3类似问题：求各位数字的和、积，判断是否类似问题：求各位数字的和、积，判断是否为水仙花数等问题。为水仙花数等问题。for(表达式表达式1；表达式；表达式2；表达式；表达式3) 语句；语句； 3.11.3 用for语句构成循环循环变量循环变量赋初值赋初值循环变量循环变量的变化的变化循环条循环条件判断件判断例如例如for(i=1;i=100;i+) sum + =i;它相当于以下语句：它相当于以下语句： i=1; while(i=100) sum + =i; i+; 1、表达

36、式、表达式1可以省略可以省略i=1for(;i100) break; sum=sum+i;for(i=1;1;i+)if(i100) break; sum=sum+i;3、表达式、表达式3可以省可以省for(i=1;i=100; ) sum+=i+;4、表达式、表达式1和和3可同时省可同时省i=1for( ;i100) break; sum+=i+; 6、三个表达式可为任何表达式。、三个表达式可为任何表达式。A、 sum=0for(i=1;i=100;i+) sum + =i;B、for(sum=0, i=1;i=100;i+) sum + =i;C、for(sum=0, i=1;i=100; sum + = i+);、for(sum=0, i=1; sum + = i+ ,i=100; );7、表达式可定义循环变量、表达式可定义循环变量（变量定义可在任何使用之前）（变量定义可在任何使用之前）for(int i=1;i=100;i+) sum + =i;结论：结论：for 循环可用于循环次数固定和不固定循环可用于循环次数固定和不固定的情况，可