程序控制结构讲义课件

第2章程序控制结构

2.1顺序结构

2.2选择结构

2.3循环结构

2.4控制转向语句

2.5程序实例

1第2章程序控制结构

2.1顺序结构

2.2按照语句出现的先后顺序依次执行。2.1顺序结构

语句1语句2图2.1顺序结构流程图2按照语句出现的先后顺序依次执行。2.1顺序结构语句12.1.1定义语句说明语句在C++程序中，一个标识符（变量名、常量名、函数名、对象名等）在使用之前必须先定义，通知编译器为其分配存储空间，或告诉编译器它的存在及其特征。例如：inta=0,b=3;constdoublepi=3.14159; intsum(int,int); floatscore[50][3]; 32.1.1定义语句说明语句32.1.2表达式语句形式：<表达式>;可以进行的操作通常包括赋值操作，复合赋值操作，增量、减量操作，函数调用操作和输入输出操作。例如： i++; --j; abs(x);cout<<a+b; cin>>i>>j;sum=a+b; a=b=c; i=1,j=2; b*=c; 42.1.2表达式语句形式：<表达式>;i++; s2.1.3复合语句形式： {<语句1><语句2>……<语句n>}作用：当程序中某个位置在语法上只允许一条语句，而在语义上要执行多条语句才能完成某个操作时，需要使用复合语句。例如：if(x==0){cout<<a;cout<<b;}52.1.3复合语句形式：例如：52.1.4空语句形式：；

作用：当程序中某个位置在语法上需要一条语句，而在语义上又不要求执行任何动作时，可放上一条空语句。一般适用于在循环语句中做空循环体例如：for(m=0;m<1000;m++);62.1.4空语句形式：；输入和输出并不是C++语言中的正式组成成分。C和C++本身都没有为输入和输出提供专门的语句结构。输入输出不是由C++本身定义的，而是在编译系统提供的I/O库中定义的。C++的输出和输入是用“流”(stream)的方式实现的。图3.2和图3.3表示C++通过流进行输入输出的过程。2.1.5基本输入输出7输入和输出并不是C++语言中的正式组成成分。C和C++本身都图3.2图3.388有关流对象cin、cout和流运算符的定义等信息是存放在C++的输入输出流库中的，因此如果在程序中使用cin、cout和流运算符，就必须使用预处理命令把头文件stream包含到本文件中：#include<iostream>尽管cin和cout不是C++本身提供的语句，但是在不致混淆的情况下，为了叙述方便，常常把由cin和流提取运算符“>>”实现输入的语句称为输入语句或cin语句，把由cout和流插入运算符“<<”实现输出的语句称为输出语句或cout语句。根据C++的语法，凡是能实现某种操作而且最后以分号结束的都是语句。9有关流对象cin、cout和流运算符的定义等信息是存放在C+在C++中，所有输入输出是通过输入输出流来实现的。在C++中，将数据从一个对象到另一个对象的流动抽象为“流”。在iostream库中包含一个标准输入流对象cin和一个标准输出流对象cout，分别用来实现从键盘读取数据，以及将数据在屏幕上输出。要使用cin和cout，需要在C++程序开头加上如下包含命令：#include<iostream>//新标准中的头文件名usingnamespacestd;//引入std名字空间中的标识符10在C++中，所有输入输出是通过输入输出流来实现的。101.标准输入流cincin负责从键盘读取数据，使用提取运算符“>>”就可以将键盘键入的数据读入到变量中。语法格式：

cin>>变量1>>变量2>>…>>变量n;变量可以是任意数据类型，输入时各个数据之间用空格键、Tab键或Enter键分隔。例如：inta,b;cin>>a>>b;键盘上输入：93↙a9键盘b3键盘111.标准输入流cincin负责从键盘读取数据，使用提取运算2.标准输出流cout负责将数据输出到屏幕上，使用插入运算符“<<”就可以将数据显示在屏幕上当前光标所在位置。语法格式：

cout<<表达式1<<表达式2<<…<<表达式n;表达式可以是任意类型的，数据输出的格式由系统自动决定。122.标准输出流cout负责将数据输出到屏幕上，使用插入运算表2.1常用格式控制符格式控制符说明示例语句结果endl输出换行符cout<<120<<endl<<240;120240dec十进制表示cout<<dec<<120;120hex十六进制表示cout<<hex<<120;78oct八进制表示cout<<oct<<120;170setw(intn)设置数据输出的宽度cout<<'x'<<setw(3)<<'y';xy（中间有2个空格）13表2.1常用格式控制符格式控制符说明示例语表2.1常用格式控制符格式控制符说明示例语句结果setfill(charc)设置填充字符cout<<setfill('')<<setw(6)<<120;120setprecision(intn)设置浮点数的精度（有效数字位数或小数位数）cout<<setprecision(5)<<12.3456;12.346setiosflags(ios::fixed)定点格式输出cout<<setiosflags(ios::fixed)<<12.3456789;12.345679setiosflags(ios::scientific)指数格式输出cout<<setiosflags(ios::scientific)<<12.3456789;1.234568e+001浮点型默认精度为614表2.1常用格式控制符格式控制符说明示例语【例2.1】cout应用示例#include<iostream>usingnamespacestd;intmain(){ intm=2,n=8; doublepai_1=3.14159265; floatpai_2=3.141f; charch1='A',ch2='B'; boolok=true; cout<<"m="<<m<<endl; cout<<"n="<<n<<endl; cout<<"pai_1="<<pai_1<<",pai_2="<<pai_2<<endl; cout<<"ch1="<<ch1<<",ch2="<<ch2<<endl; cout<<"ok="<<ok<<endl; cout<<"!ok="<<!ok<<endl;return0;}图2.2cout应用示例15【例2.1】cout应用示例#include<iostr【例2.2】使用格式控制符输出数据#include<iostream>#include<iomanip>usingnamespacestd;intmain(){ inta=35; doubleb=12.3456789;

1:cout<<"1234567890123"<<endl;

2:cout<<dec<<a<<‘’<<hex<<a<<‘’<<oct<<a<<endl;//352343

3:cout<<b<<endl;//12.3457

4:cout<<setprecision(4)<<b<<endl;//

12.35

5:cout<<setw(10)<<b<<endl;//

12.35

6:cout<<setw(10)<<setfill('#')<<b<<endl;//

#####12.35

7:cout<<setiosflags(ios::scientific)<<b<<endl;//

1.2346e+001

8:cout<<setprecision(3)<<b<<endl;//1.235e+001

9:cout<<setprecision(2)<<b<<endl;//1.23e+001 return0;}16【例2.2】使用格式控制符输出数据#include<io2.2选择结构按照给定条件有选择地执行程序中的语句C++中:if语句：实现n分支，要求n个表达式。switch语句：实现多分支，只用1个表达式。172.2选择结构按照给定条件有选择地执行程序中的语句172.2.1if语句1．if语句（单分支）语法格式：

if(表达式)语句说明：（1）表达式是任意的数值、字符、关系、逻辑表达式，它表示条件，以true（非0）表示真，false（0）表示假。表达式必须用圆括号括起来。（2）内嵌语句，可以是单条语句，或复合语句。执行顺序182.2.1if语句1．if语句（单分支）执行顺序18bat73773【例2.3】输入两个整数a和b，按从小到大的顺序输出这两个数。分析若a>b，则将a、b交换，否则不交换。两数交换可采用借助于第三个变量间接交换的方法if(a>b) {t=a;a=b;b=t;}19bat73773【例2.3】输入两个整数a和b，按从小到大的#include<iostream>usingnamespacestd;intmain(){ inta,b,t; cout<<"请输入两个整数a,b:"<<endl; cin>>a>>b; if(a>b) {t=a;a=b;b=t;} cout<<a<<'<'<<b<<endl;return0;}{a=a+b;b=a-b;a=a-b;}20#include<iostream>{a=a+b;b=a-2．if-else语句（双分支）if(表达式)语句1else语句2true表达式语句1false语句2图2.7双分支if语句流程图212．if-else语句（双分支）if(表达式)true表【例2.4】输入一个年份，判断是否为闰年。分析闰年的年份可以被4整除而不能被100整除，或者能被400整除。#include<iostream>usingnamespacestd;intmain(){ intyear; cout<<"请输入年份:"; cin>>year;

if((year%4==0&&year%100!=0)||(year%400==0))

cout<<year<<"年是闰年"<<endl; else

cout<<year<<"年不是闰年"<<endl;return0;}22【例2.4】输入一个年份，判断是否为闰年。分析闰年的年份可3．if-elseif语句（多分支）if(表达式1)语句1elseif(表达式2)语句2……elseif(表达式n)语句nelse语句n+1falsefalse…falsetruetrue表达式1

表达式2表达式n语句n语句n+1语句2语句1true233．if-elseif语句（多分支）if(表达式1)f【例2.5】根据x的值，计算分段函数y的值。y的计算公式为：24【例2.5】根据x的值，计算分段函数y的值。y的计算公式为：#include<iostream>#include<cmath>usingnamespacestd;intmain(){ doublex,y; cout<<"请输入x："; cin>>x;

if(x<0) y=fabs(x); elseif(x<10) y=exp(x)*sin(x); elseif(x<20) y=pow(x,3); else y=(3+2*x)*log(x); cout<<"y="<<y<<endl;return0;}图2.10计算分段函数25#include<iostream>图2.10计算分段函4．if语句的嵌套形式if或else后面的内嵌语句本身又是一个if语句例如：if(表达式1)

if(表达式2)语句1else语句2else

if(表达式3)语句3else语句4264．if语句的嵌套形式if或else后面的内嵌语句本身又是一（1）为了增强程序的可读性，建议采用锯齿型的书写形式。（2）if语句嵌套时，else子句总是与在它前面、距它最近、且尚未匹配的if配对。（3）为明确匹配关系，避免匹配错误，建议将内嵌的if语句一律用“{}”括起来。if(x>0)

if(y>0)cout<<"x与y均大于0";elsecout<<"x大于0，y小于等于0";注意：如何使之与第一个if配对？27（1）为了增强程序的可读性，建议采用锯齿型的书写形式。if【例2.6】从键盘上输入两个字符，比较其大小，输出大于、等于和小于的判断结果。#include<iostream>usingnamespacestd;intmain(){ charch1,ch2; cout<<"请输入两个字符："; cin>>ch1>>ch2;

if(ch1!=ch2)

if(ch1>ch2) cout<<ch1<<"大于"<<ch2<<endl; else cout<<ch1<<"小于"<<ch2<<endl; else cout<<ch1<<"等于"<<ch2<<endl;return0;}28【例2.6】从键盘上输入两个字符，比较其大小，输出大于、等于2.2.2switch语句switch(表达式){

case常量表达式1:语句1case常量表达式2:语句2…case常量表达式n:语句n[default:语句序列n+1]}注意：表达式只能是整型、字符型或枚举型注意：常量表达式1~n的值必须各不相同。292.2.2switch语句switch(表达式)注意：有无无false有无falsetrue计算表达式的值常量表达式1语句1break常量表达式2语句2break无有false常量表达式ntrue语句nbreakdefault语句n+1true有图2.12switch语句执行流程30有无无false有无falsetrue计算表达式的值常量表达【例2.7】将输入的百分制成绩按以下规定转换成相应的等级：成绩等级100~90优秀89~80良好79~70中等69~60及格59~0不及格31【例2.7】将输入的百分制成绩按以下规定转换成相应的等级：#include<iostream>usingnamespacestd;intmain(){ floatscore; cout<<"请输入成绩:"; cin>>score; if(score>=0&&score<=100)

switch(int(score)/10) { case10: case9:cout<<score<<"分：优秀"<<endl;break; case8:cout<<score<<"分：良好"<<endl;break; case7:cout<<score<<"分：中等"<<endl;break; case6:cout<<score<<"分：及格"<<endl;break; default:cout<<score<<“分：不及格”<<endl; } else cout<<"输入数据有误!"<<endl;return0;}共用同一个语句组

思考：若省去break语句，情况会怎样？

32#include<iostream>共用同一个语句组思考循环？利用计算机重复处理某些实际问题2.3循环结构33循环？利用计算机重复处理某些实际问题2.3循环结构33循环的引出

示例1

求1+2+3+4+5+...+100=？特点：1.步骤多2.工作雷同s=0;s=s+1；s=s+2；s=s+3;...s=s+100;100条s=s+ii=i+134循环的引出特点：2.工作雷同s=0;100条s=s+ii2.3.1while语句while(表达式)

语句falsetrue表达式语句图2.14while语句流程图循环体执行重复工作的语句循环判断条件352.3.1while语句while(表达式)fa假表达式循环体真求1+2+3+4+5+...+100=？

s=0;s=s+1；s=s+2；s=s+3;...s=s+100;i<=100s=s+ii=i+1i是循环变量36假表达式循环体真求1+2+3+4+5+...+100=？【例2.8】求1+2+3+……+100#include<iostream>usingnamespacestd;intmain(){ inti(1),sum(0);//定义变量，初始化

while(i<=100)//构造循环

{

sum+=i;

//循环体，多次执行

i++; } cout<<"sum="<<sum<<endl;return0;}sumi第1次初始值0112第2次33...第99次4950100第100次505010137【例2.8】求1+2+3+……+100#include<2.3.2do-while语句do语句while(表达式);falsetrue表达式语句图2.15do-while语句流程图382.3.2do-while语句dofalsetrue表达【例2.10】求自然数1～100之和，要求用do-while语句实现。#include<iostream>usingnamespacestd;intmain(){ inti(1),sum(0);

do {

sum+=i;

i++; }while(i<=100); cout<<"sum="<<sum<<endl;return0;}inti(1),sum(0);while(i<=100)

{

sum+=i;

i++;}循环体和条件表达式都相同39【例2.10】求自然数1～100之和，要求用do-whilwhile(1>2)cout<<”IlikeC++!”<<endl;//相当于一个空操作语句docout<<”IlikeC++!”<<endl;while(1>2);//输出一行文字信息:IlikeC++!注意：当第一次循环表达式的值为真时，while与do－while的结果完全一样，否则结果不相同。若while后面的表达式一开始就是为假时，两种循环结果相同吗？40while(1>2)注意：若while后面的表达式一开始就是【例2.11】输入一个自然数，将该数的每一位数字按反序输出。例如：输入12345，输出54321。#include<iostream>usingnamespacestd;voidmain(){ unsignedlongintnum,digital; cout<<"请输入一个自然数:"; cin>>num;

do {

digital=num%10;

num/=10;

cout<<digital; }while(num>0); cout<<endl;}41【例2.11】输入一个自然数，将该数的每一位数字按反序输出。for(表达式1;表达式2;表达式3

)<语句>表达式2执行<语句>非00退出循环表达式1表达式32.3.3for语句循环变量赋初值循环判断条件改变循环变量42for(表达式1;表达式2;表达式3)表达式2执行<语句>【例2.12】求自然数1～100之和，要求用for语句实现。#include<iostream>usingnamespacestd;intmain(){ inti,sum(0); for(i=1;i<=100;i++)

sum+=i; cout<<"sum="<<sum<<endl;return0;}43【例2.12】求自然数1～100之和，要求用for语句实现。for(表达式1;表达式2;表达式3

)<语句>表达式1;while(表达式2){<语句>;

表达式3;}44for(表达式1;表达式2;表达式3)表达式1;44【例2.13】一个小球从100米高处落下，每次落地后反弹回原高度的一半，再落下。求它在第10次落地时共经过多少米？第10次反弹多高？分析：第1次落地时经过的米数为s=100第1次落地后反弹高度为h=100/2第2次落地时经过的米数为s=100+h*2第2次落地后反弹高度为h=h/2第3次落地时经过的米数为s=s+h*2……45【例2.13】一个小球从100米高处落下，每次落地后反弹回#include<iostream>#include<iomanip>usingnamespacestd;intmain(){ floats=100.0,h=s/2;

for(inti=2;i<=10;i++) {

s=s+h*2;

h=h/2; }cout<<setiosflags(ios::fixed)<<setprecision(3); cout<<"第10次落地时，共经过"<<s<<"米；"<<"反弹的高度是"<<h<<"米"<<endl;return0;}思考该小球反弹多少次才能静止下来？46#include<iostream>思考该小球反弹多少注意：for语句中的三个表达式可以部分省略或全部省略，但；不能省略，若省略表达式2，则表示循环条件为真。for(;i<=100;i++)//省略表达式1，注意其后的分号不能省

sum+=i;intsum=0;for(inti=1;;i++)//省略表达式2，注意其后的分号同样不能省{sum+=i;if(i>=100)break};//break语句用于跳出循环intsum=0;for(inti=1;i<=100;)//省略表达式3sum+=i++; //在循环体中对循环变量i递增47注意：for语句中的三个表达式可以部分省略或全部省略，但；不inti=1,sum=0;for(;;){sum+=i++; if(i>100)break;}三个表达式都可以是任何类型的C++表达式。inti,sum;for(i=1,sum=0;i<=100;sum+=i,i++);表达式1可以是变量定义语句，即循环控制变量可在其中定义。intsum=0;for(inti=1;i<=100;i++)sum+=i;48inti=1,sum=0;三个表达式都可以是任何类型的C在屏幕上显示平面图形****************

for(j=1;j<=2*i-1;j++)cout<<’*’;i:行号for(i=1;i<＝4;i++){}cout<<endl;****************2.3.4多重循环49在屏幕上显示平面图形for(j=1;j<=2*i-1循环嵌套：循环体内包含另一个完整的循环结构。三种循环语句皆可以相互嵌套。…for(…){…while(…){…}do{…}while(…);…}50循环嵌套：循环体内包含另一个完整的循环结构。…50【例2.14】编程显示输出九九乘法表图2.19九九乘法表运行界面51【例2.14】编程显示输出九九乘法表图2.19九九truefalsei=1i<=9?truefalsej=1j<=9?显示i*j表达式j++i++#include<iostream>usingnamespacestd;intmain(){cout<<"\t\t\t九九乘法表"<<endl;cout<<"\t\t\t------------------"<<endl;

for(inti=1;i<=9;i++){

for(intj=1;j<=9;j++)

cout<<i<<"×"<<j<<'='<<i*j<<'\t';cout<<endl;}return0;}52truefalsei=1i<=9?truefalsej=1图2.21下三角的九九乘法表图2.22上三角的九九乘法表思考：打印上三角或下三角程序如何改动？53图2.21下三角的九九乘法表图2.22上三角的九九乘注意：（1）内循环控制变量与外循环控制变量不能同名。

（2）外循环必须完全包含内循环，不能交叉。

（3）若循环体内有if语句，或if语句内有循环语句，也不能交叉。

（4）利用goto语句可以从循环体内转向循环体外，但绝对不允许从循环体外转入循环体内。

（5）当嵌套使用各种循环语句时，特别需要严格按照缩进规则来书写程序。有时还应适当配以注释，以保持清晰易辩的结构特征。54注意：（1）内循环控制变量与外循环控制变量不能同名。

（2）2.4控制转向语句2.4.1break语句break;用于下列两种情况：1、在开关语句中，其功能是退出开关语句，执行其后的语句；2、在循环体中，其功能是用来退出该重循环552.4控制转向语句2.4.1break语句break【例2.15】从键盘上输入若干个正整数，直到输入负整数为止，计算并输出显示已输入的正整数之和。输入的数不超过20个。

#include<iostream>usingnamespacestd;constintM=20;intmain(){ inti,n,sum=0; cout<<"请输入若干个正整数（输入负数就结束输入）："<<endl; for(i=0;i<M;i++) { cin>>n;

if(n<0)break;//当输入负数时，就退出循环 sum+=n; } cout<<"输入的正整数之和为:"<<sum<<endl;return0;}56【例2.15】从键盘上输入若干个正整数，直到输入负整数为2.4.2continue语句格式：continue;功能：只用在循环体中，用来结束该次循环。在循环体中遇到continue语句时，本次循环结束，回到循环条件判断是否执行下一次循环。572.4.2continue语句格式：57在while和do-while循环结构中，continue语句将使执行流程直接跳转到循环条件的判定部分，然后决定循环是否继续进行。在for循环结构中，当遇到continue时，执行流程将跳过循环体中余下的语句，而转去执行for语句中的表达式3，然后根据表达式2进行循环条件的判定以决定是否继续执行for循环体。58在while和do-while循环结构中，continue语while(i<=100){

break;

}cout<<sum<<endl;while(i<=100){

continue;

}break和continue语句的区别59while(i<=100)while(i<=100)brea【例2.16】输出100以内能够被7整除的所有整数。#include<iostream>#include<iomanip>usingnamespacestd;intmain(){ for(inti=1;i<=100;i++) {

if(i%7!=0)

continue;//如果i不能被7整除，则退出本次循环

cout<<setw(5)<<i; } cout<<endl;return0;}思考：（1）将continue改为break，则输出有什么变化？（2）不采用continue语句，用其它方法如何实现？60【例2.16】输出100以内能够被7整除的所有整数。#i2.4.3goto语句goto标号;标号:语句;标号语句将流程转到标号所指定的标号语句处。612.4.3goto语句goto标号;标号语句将流程转到【例2.17】利用goto语句实现计算前100个自然数之和并输出结果#include<iostream>usingnamespacestd;intmain(){ inti=1,sum=0;

loop:sum+=i; i++; if(i<=100)

gotoloop;

cout<<"sum="<<sum<<endl;return0;}62【例2.17】利用goto语句实现计算前100个自然数之和2.5程序实例【例2.18】输入两个正整数，求最大公约数。算法思想：(1)对于已知两数m，n，使得m>n(2)m除以n得余数r(3)若r=0，则n为最大公约数，结束；否则执行(4)(4)m←n，n←r，再重复执行(2)mnr1252521210辗转相除法while((r=m%n)!=0){m=n;n=r;}cout<<n;632.5程序实例【例2.18】输入两个正整数，求最大公#include<iostream>usingnamespacestd;intmain(){ intm,n,t,r; cout<<"请输入两个正整数："; cin>>m>>n;

if(m<n){t=m;m=n;n=t;}//使得m>=n

while((r=m%n)!=0)

{ m=n; n=r; } cout<<"最大公约数为："<<n<<endl;return0;}64#include<iostream>64【例

2.19】显示输出3～100之间的所有素数。分析：（1）素数：一个大于1的除了它自身和1以外，不能被其它任何正整数所整除的整数。判别某数m是否为素数，最简单的方法是：用i=2，3，，m-1逐个除，只要有一个能整除，m就不是素数，可以用break提前结束循环；若都不能整除，则m是素数。（2）如果m不是素数，则必然能被分解为两个因子a和b，并且其中之一必然小于等于sqrt(m)

，另一个必然大于等于sqrt(m)。所以要判断m是否为素数，可简化为判断它能否被2至sqrt(m)之间的数整除即可。因为若m不能被2至sqrt(m)之间的数整除，则必然也不能被sqrt(m)至m-1之间的数整除。（3）在退出循环以后，如果是因为找到了一个能整除m的数而通过break退出循环的，则i<=sqrt(m)；反之，如果是正常退出循环的，则i=sqrt(m)+1。因此，在循环结束后，只要判断i是否大于sqrt(m)，若是，则表明m是素数，输出该素数。（4）要判断多个数是否为素数，需要使用双重循环。外循环每循环一次提供一个数，由内循环通过多次除法判断其是否为素数。65【例2.19】显示输出3～100之间的所有素数。分析：6#include<iostream>#include<cmath>usingnamespacestd;intmain(){ cout<<"3～100之间的素数是："<<endl;for(intm=3;m<100;m+=2) { intk=int(sqrt(m));

for(inti=2;i<=k;i++)

if(m%i==0)break;

if(i>k)

cout<<m<<'\t'; } cout<<endl;return0;}66#include<iostream>66【例2.20】输入x，计算sin(x)。计算公式为：当第n项的绝对值小于10-6时结束。分析：关键是找部分级数和的通项：67【例2.20】输入x，计算sin(x)。计算公式为：当第…… intn=1; doublex,t,sinx(0);//变量t保存每一项的值；给sinx变量赋初值0 cout<<"请输入x的值："; cin>>x;

t=x;//将求和式的第一项值x赋给t

while(fabs(t)>=0.000001) {

sinx+=t;

t=-t*x*x/((n+1)*(n+2));

n+=2; } cout<<"编程求得的sin("<<x<<")="<<sinx<<endl;

cout<<"调用标准函数求得的sin("<<x<<")="<<sin(x)<<endl;

…………68……68【例2.21】求“水仙花数”。所谓“水仙花数”是指一个三位正整数，其各位数字的立方和等于该数本身。

例如：153=13+53+33。方法1：利用三重循环编写程序因为“水仙花数”是三位整数，所以取值范围为100~999。外循环变量i控制百位数字从1变化到9中层循环变量j控制十位数字从0变化到9内循环变量k控制个位数字从0变化到9。……inti,j,k,n;cout<<"水仙花数：";for(i=1;i<=9;i++)

for(j=0;j<=9;j++) for(k=0;k<=9;k++){m=i*i*i+j*j*j+k*k*k;n=100*i+10*j+k;

if(m==n)

cout<<m<<'';}……69【例2.21】求“水仙花数”。所谓“水仙花数”是指一个三方法2：不使用循环嵌套，只用1个for语句编写程序。…………intmain(){ inti,j,k,n; cout<<"水仙花数：";

for(n=100;n<1000;n++) {

i=n/100;//i为百位数字 j=n/10-i*10;//j为十位数字 k=n%10;//k为个位数字

if(i*i*i+j*j*j+k*k*k==n)

cout<<n<<''; }…………70方法2：不使用循环嵌套，只用1个for语句编写程序。…………【例2.22】用“枚举法”求解百元买百鸡问题。假定公鸡5元1只，母鸡3元1只，小鸡1元3只，现在有100元钱要买100只鸡，且需包含公鸡、母鸡和小鸡，编程列出所有可能的购鸡方案。分析

设公鸡、母鸡、小鸡各为x、y、z只，可列出方程：采用试凑法(也称为穷举法或枚举法)来实现，即将可能出现的各种情况一一罗列测试，判断是否满足条件，采用循环结构来实现。71【例2.22】用“枚举法”求解百元买百鸡问题。假定公鸡5#include<iostream>usingnamespacestd;intmain(){ intx,y,z; cout<<"公鸡数\t"<<"母鸡数\t"<<"小鸡数\t"<<endl; for(x=1;x<=19;x++)

//公鸡最多买(100-3-1/3)/5只

for(y=1;y<=31;y++)

//母鸡最多买(100-5-1/3)/3只 {

z=100-x-y;

if(5*x+3*y+z/3.0==100) cout<<x<<'\t'<<y<<'\t'<<z<<endl; }return0;}72#include<iostream>72【例2.23】用牛顿迭代法求一元方程2x3-4x2+3x-6=0在x=1.5附近的根，要求精度为10-6。分析：“迭代法”又称为“递推法”，其基本思想是把一个复杂的计算过程转化为简单过程的多次重复，每次重复都是从旧值的基础上递推出新值，并由新值代替旧值。图2.29牛顿迭代法示意图f(x1)x3y0CBAxx1x2

x4D曲线在A点的斜率为：f'(x1)=f(x1)/(x1-x2)x2=x1-f(x1)/f'(x1)Xn+1=xn-f(xn)/f'(xn)输入x1值，由公式求出x2，再由x2从公式求出x3,......,直到|xn+1-xn|﹤10-6时可视xn+1为方程f(x)=0在X1附近的一个近似根。73【例2.23】用牛顿迭代法求一元方程2x3-4x2+3x-在本题中，用f表示f(xn)，用f1表示f'(xn)，得：f=2xn3-4xn2+3xn-6=(2(xn-2)xn+3)xn-6f1=6xn2-8xn+3

=2(3xn-4)xn+3在程序中，用xn表示xn，用xn1表示xn+174在本题中，用f表示f(xn)，用f1表示f'(xn)，得#include<iostream>#include<cmath>usingnamespacestd;intmain(){ floatxn,xn1,f,f1; cout<<"请输入x的初值："; cin>>xn1;

do {

xn=xn1;

f=(2*(xn-2)*xn+3)*xn-6;

f1=2*(3*xn-4)*xn+3;

xn1=xn-f/f1; }while(fabs(xn1-xn)>=1e-6); cout<<"方程的一个根为："<<xn1<<endl;return0;}75#include<iostream>75第2章程序控制结构

2.1顺序结构

2.2选择结构

2.3循环结构

2.4控制转向语句

2.5程序实例

76第2章程序控制结构

2.1顺序结构

2.2按照语句出现的先后顺序依次执行。2.1顺序结构

语句1语句2图2.1顺序结构流程图77按照语句出现的先后顺序依次执行。2.1顺序结构语句12.1.1定义语句说明语句在C++程序中，一个标识符（变量名、常量名、函数名、对象名等）在使用之前必须先定义，通知编译器为其分配存储空间，或告诉编译器它的存在及其特征。例如：inta=0,b=3;constdoublepi=3.14159; intsum(int,int); floatscore[50][3]; 782.1.1定义语句说明语句32.1.2表达式语句形式：<表达式>;可以进行的操作通常包括赋值操作，复合赋值操作，增量、减量操作，函数调用操作和输入输出操作。例如： i++; --j; abs(x);cout<<a+b; cin>>i>>j;sum=a+b; a=b=c; i=1,j=2; b*=c; 792.1.2表达式语句形式：<表达式>;i++; s2.1.3复合语句形式： {<语句1><语句2>……<语句n>}作用：当程序中某个位置在语法上只允许一条语句，而在语义上要执行多条语句才能完成某个操作时，需要使用复合语句。例如：if(x==0){cout<<a;cout<<b;}802.1.3复合语句形式：例如：52.1.4空语句形式：；

作用：当程序中某个位置在语法上需要一条语句，而在语义上又不要求执行任何动作时，可放上一条空语句。一般适用于在循环语句中做空循环体例如：for(m=0;m<1000;m++);812.1.4空语句形式：；输入和输出并不是C++语言中的正式组成成分。C和C++本身都没有为输入和输出提供专门的语句结构。输入输出不是由C++本身定义的，而是在编译系统提供的I/O库中定义的。C++的输出和输入是用“流”(stream)的方式实现的。图3.2和图3.3表示C++通过流进行输入输出的过程。2.1.5基本输入输出82输入和输出并不是C++语言中的正式组成成分。C和C++本身都图3.2图3.3838有关流对象cin、cout和流运算符的定义等信息是存放在C++的输入输出流库中的，因此如果在程序中使用cin、cout和流运算符，就必须使用预处理命令把头文件stream包含到本文件中：#include<iostream>尽管cin和cout不是C++本身提供的语句，但是在不致混淆的情况下，为了叙述方便，常常把由cin和流提取运算符“>>”实现输入的语句称为输入语句或cin语句，把由cout和流插入运算符“<<”实现输出的语句称为输出语句或cout语句。根据C++的语法，凡是能实现某种操作而且最后以分号结束的都是语句。84有关流对象cin、cout和流运算符的定义等信息是存放在C+在C++中，所有输入输出是通过输入输出流来实现的。在C++中，将数据从一个对象到另一个对象的流动抽象为“流”。在iostream库中包含一个标准输入流对象cin和一个标准输出流对象cout，分别用来实现从键盘读取数据，以及将数据在屏幕上输出。要使用cin和cout，需要在C++程序开头加上如下包含命令：#include<iostream>//新标准中的头文件名usingnamespacestd;//引入std名字空间中的标识符85在C++中，所有输入输出是通过输入输出流来实现的。101.标准输入流cincin负责从键盘读取数据，使用提取运算符“>>”就可以将键盘键入的数据读入到变量中。语法格式：

cin>>变量1>>变量2>>…>>变量n;变量可以是任意数据类型，输入时各个数据之间用空格键、Tab键或Enter键分隔。例如：inta,b;cin>>a>>b;键盘上输入：93↙a9键盘b3键盘861.标准输入流cincin负责从键盘读取数据，使用提取运算2.标准输出流cout负责将数据输出到屏幕上，使用插入运算符“<<”就可以将数据显示在屏幕上当前光标所在位置。语法格式：

cout<<表达式1<<表达式2<<…<<表达式n;表达式可以是任意类型的，数据输出的格式由系统自动决定。872.标准输出流cout负责将数据输出到屏幕上，使用插入运算表2.1常用格式控制符格式控制符说明示例语句结果endl输出换行符cout<<120<<endl<<240;120240dec十进制表示cout<<dec<<120;120hex十六进制表示cout<<hex<<120;78oct八进制表示cout<<oct<<120;170setw(intn)设置数据输出的宽度cout<<'x'<<setw(3)<<'y';xy（中间有2个空格）88表2.1常用格式控制符格式控制符说明示例语表2.1常用格式控制符格式控制符说明示例语句结果setfill(charc)设置填充字符cout<<setfill('')<<setw(6)<<120;120setprecision(intn)设置浮点数的精度（有效数字位数或小数位数）cout<<setprecision(5)<<12.3456;12.346setiosflags(ios::fixed)定点格式输出cout<<setiosflags(ios::fixed)<<12.3456789;12.345679setiosflags(ios::scientific)指数格式输出cout<<setiosflags(ios::scientific)<<12.3456789;1.234568e+001浮点型默认精度为689表2.1常用格式控制符格式控制符说明示例语【例2.1】cout应用示例#include<iostream>usingnamespacestd;intmain(){ intm=2,n=8; doublepai_1=3.14159265; floatpai_2=3.141f; charch1='A',ch2='B'; boolok=true; cout<<"m="<<m<<endl; cout<<"n="<<n<<endl; cout<<"pai_1="<<pai_1<<",pai_2="<<pai_2<<endl; cout<<"ch1="<<ch1<<",ch2="<<ch2<<endl; cout<<"ok="<<ok<<endl; cout<<"!ok="<<!ok<<endl;return0;}图2.2cout应用示例90【例2.1】cout应用示例#include<iostr【例2.2】使用格式控制符输出数据#include<iostream>#include<iomanip>usingnamespacestd;intmain(){ inta=35; doubleb=12.3456789;

1:cout<<"1234567890123"<<endl;

2:cout<<dec<<a<<‘’<<hex<<a<<‘’<<oct<<a<<endl;//352343

3:cout<<b<<endl;//12.3457

4:cout<<setprecision(4)<<b<<endl;//

12.35

5:cout<<setw(10)<<b<<endl;//

12.35

6:cout<<setw(10)<<setfill('#')<<b<<endl;//

#####12.35

7:cout<<setiosflags(ios::scientific)<<b<<endl;//

1.2346e+001

8:cout<<setprecision(3)<<b<<endl;//1.235e+001

9:cout<<setprecision(2)<<b<<endl;//1.23e+001 return0;}91【例2.2】使用格式控制符输出数据#include<io2.2选择结构按照给定条件有选择地执行程序中的语句C++中:if语句：实现n分支，要求n个表达式。switch语句：实现多分支，只用1个表达式。922.2选择结构按照给定条件有选择地执行程序中的语句172.2.1if语句1．if语句（单分支）语法格式：

if(表达式)语句说明：（1）表达式是任意的数值、字符、关系、逻辑表达式，它表示条件，以true（非0）表示真，false（0）表示假。表达式必须用圆括号括起来。（2）内嵌语句，可以是单条语句，或复合语句。执行顺序932.2.1if语句1．if语句（单分支）执行顺序18bat73773【例2.3】输入两个整数a和b，按从小到大的顺序输出这两个数。分析若a>b，则将a、b交换，否则不交换。两数交换可采用借助于第三个变量间接交换的方法if(a>b) {t=a;a=b;b=t;}94bat73773【例2.3】输入两个整数a和b，按从小到大的#include<iostream>usingnamespacestd;intmain(){ inta,b,t; cout<<"请输入两个整数a,b:"<<endl; cin>>a>>b; if(a>b) {t=a;a=b;b=t;} cout<<a<<'<'<<b<<endl;return0;}{a=a+b;b=a-b;a=a-b;}95#include<iostream>{a=a+b;b=a-2．if-else语句（双分支）if(表达式)语句1else语句2true表达式语句1false语句2图2.7双分支if语句流程图962．if-else语句（双分支）if(表达式)true表【例2.4】输入一个年份，判断是否为闰年。分析闰年的年份可以被4整除而不能被100整除，或者能被400整除。#include<iostream>usingnamespacestd;intmain(){ intyear; cout<<"请输入年份:"; cin>>year;

if((year%4==0&&year%100!=0)||(year%400==0))

cout<<year<<"年是闰年"<<endl; else

cout<<year<<"年不是闰年"<<endl;return0;}97【例2.4】输入一个年份，判断是否为闰年。分析闰年的年份可3．if-elseif语句（多分支）if(表达式1)语句1elseif(表达式2)语句2……elseif(表达式n)语句nelse语句n+1falsefalse…falsetruetrue表达式1

表达式2表达式n语句n语句n+1语句2语句1true983．if-elseif语句（多分支）if(表达式1)f【例2.5】根据x的值，计算分段函数y的值。y的计算公式为：99【例2.5】根据x的值，计算分段函数y的值。y的计算公式为：#include<iostream>#include<cmath>usingnamespacestd;intmain(){ doublex,y; cout<<"请输入x："; cin>>x;

if(x<0) y=fabs(x); elseif(x<10) y=exp(x)*sin(x); elseif(x<20) y=pow(x,3); else y=(3+2*x)*log(x); cout<<"y="<<y<<endl;return0;}图2.10计算分段函数100#include<iostream>图2.10计算分段函4．if语句的嵌套形式if或else后面的内嵌语句本身又是一个if语句例如：if(表达式1)

if(表达式2)语句1else语句2else

if(表达式3)语句3else语句41014．if语句的嵌套形式if或else后面的内嵌语句本身又是一（1）为了增强程序的可读性，建议采用锯齿型的书写形式。（2）if语句嵌套时，else子句总是与在它前面、距它最近、且尚未匹配的if配对。（3）为明确匹配关系，避免匹配错误，建议将内嵌的if语句一律用“{}”括起来。if(x>0)

if(y>0)cout<<"x与y均大于0";elsecout<<"x大于0，y小于等于0";注意：如何使之与第一个if配对？102（1）为了增强程序的可读性，建议采用锯齿型的书写形式。if【例2.6】从键盘上输入两个字符，比较其大小，输出大于、等于和小于的判断结果。#include<iostream>usingnamespacestd;intmain(){ charch1,ch2; cout<<"请输入两个字符："; cin>>ch1>>ch2;

if(ch1!=ch2)

if(ch1>ch2) cout<<ch1<<"大于"<<ch2<<endl; else cout<<ch1<<"小于"<<ch2<<endl; else cout<<ch1<<"等于"<<ch2<<endl;return0;}103【例2.6】从键盘上输入两个字符，比较其大小，输出大于、等于2.2.2switch语句switch(表达式){

case常量表达式1:语句1case常量表达式2:语句2…case常量表达式n:语句n[default:语句序列n+1]}注意：表达式只能是整型、字符型或枚举型注意：常量表达式1~n的值必须各不相同。1042.2.2switch语句switch(表达式)注意：有无无false有无falsetrue计算表达式的值常量表达式1语句1break常量表达式2语句2break无有false常量表达式ntrue语句nbreakdefault语句n+1true有图2.12switch语句执行流程105有无无false有无falsetrue计算表达式的值常量表达【例2.7】将输入的百分制成绩按以下规定转换成相应的等级：成绩等级100~90优秀89~80良好79~70中等69~60及格59~0不及格106【例2.7】将输入的百分制成绩按以下规定转换成相应的等级：#include<iostream>usingnamespacestd;intmain(){ floatscore; cout<<"请输入成绩:"; cin>>score; if(score>=0&&score<=100)

switch(int(score)/10) { case10: case9:cout<<score<<"分：优秀"<<endl;break; case8:cout<<score<<"分：良好"<<endl;break; case7:cout<<score<<"分：中等"<<endl;break; case6:cout<<score<<"分：及格"<<endl;break; default:cout<<score<<“分：不及格”<<endl; } else cout<<"输入数据有误!"<<endl;return0;}共用同一个语句组

思考：若省去break语句，情况会怎样？

107#include<iostream>共用同一个语句组思考循环？利用计算机重复处理某些实际问题2.3循环结构108循环？利用计算机重复处理某些实际问题2.3循环结构33循环的引出

示例1

求1+2+3+4+5+...+100=？特点：1.步骤多2.工作雷同s=0;s=s+1；s=s+2；s=s+3;...s=s+100;100条s=s+ii=i+1109循环的引出特点：2.工作雷同s=0;100条s=s+ii2.3.1while语句while(表达式)

语句falsetrue表达式语句图2.14while语句流程图循环体执行重复工作的语句循环判断条件1102.3.1while语句while(表达式)fa假表达式循环体真求1+2+3+4+5+...+100=？

s=0;s=s+1；s=s+2；s=s+3;...s=s+100;i<=100s=s+ii=i+1i是循环变量111假表达式循环体真求1+2+3+4+5+...+100=？【例2.8】求1+2+3+……+100#include<iostream>usingnamespacestd;intmain(){ inti(1),sum(0);//定义变量，初始化

while(i<=100)//构造循环

{

sum+=i;

//循环体，多次执行

i++; } cout<<"sum="<<sum<<endl;return0;}sumi第1次初始值0112第2次33...第99次4950100第100次5050101112【例2.8】求1+2+3+……+100#include<2.3.2do-while语句do语句while(表达式);falsetrue表达式语句图2.15