第5章选择分支结构-C语言程序设计(谭浩强第三版)

第5章选择结构程序设计

关系运算符和关系表达式逻辑运算符和逻辑表达式

if语句

switch语句程序举例引例：1/x当x≠0时

10000当x=0时y=

选择结构是3种基本结构之一，经常牵涉到：根据所指定的条件是否相同，从两组（或多组）操作中选择其一。

要考虑两个方面的问题：1、C语言中如何表示条件？一般用关系表达式或逻辑表达式2、C语言中实现选择结构用什么语句？用if语句或switch语句。if(x!=0)y=1/x;elsey=10000;此处：用if语句来表示选择结构用一个关系表达式x!=0来表示条件5.1关系运算符和表达式1、关系运算：实质是两个量“比较运算”。2、关系运算符：种类：6种<<===>=>!=结合方向：自左向右优先级别：前4种优先级相同，高于后2种由高到低：算术运算－关系运算－赋值运算<<=>>===!=优先级6（高）优先级7（低）例c>a+bc>(a+b)a>b!=c(a>b)!=ca==b<ca==(b<c)a=b>ca=(b>c)算术运算符赋值运算符关系运算符高低//表达式值1//表达式值1//表达式值0//a>b值为1，所以d=1//a>b为1,a>b>c为0,所以f=0例inta=3,b=2,c=1,d,f;

a>b(a>b)==cb+c<ad=a>bf=a>b>c3、关系表达式:用关系运算符将两个表达式连接起来式子。4、关系表达式的值：是逻辑值“真”或“假”，用1和0表示1

––

结果为真

(关系成立)0

––

结果为假

(关系不成立)注意：其中“==”表示相等，而“=”表示赋值（1）关系运算符左右两边类型不一致，自动进行类型转换，转换成两边的类型相同，然后进行比较。

例如:若a=0，b=0.5，转换成a=0.0，则a<=b的值为1

（2）应避免对实数作相等或不等的判断，而只能使用“<”和“>”，原因在于舍入误差可能造成两个逻辑上应该相等的数不相等。

例如:如果x、y均为实数，要避免使用x==y

应使用fabs(x-y)<1e-6（3）关系运算符“＞＝、＜＝、＝＝、!＝”在书写时，不要用空格将其分开，否则会产生语法错误。5、关系运算注意的问题5．2逻辑运算符和逻辑表达式有时，只用一个简单的关系表达式不能完整地表达一个条件，如：

y=其中的条件需要用逻辑表达式来表达：

x!=0&&a!=0&&就是一种逻辑运算符。1/x+1/a当x≠0,a≠0时

10000其它

1、逻辑运算符（1）种类：三种逻辑运算符

&&逻辑与（相当日常生活中：而且，并且，只在两

条件同时成立时为“真”）

||逻辑或（相当日常生活中：或，两个条件只要有

一个成立时即为“真”）

！逻辑非（条件为真，运算后为假，条件为假，运

算后为真）

“&&”，“||”是双目运算符，“！”是单目运算符。

例：a&&b若a,b为真，则a&&b为真。

a||b若a,b之一为真，则a||b为真。

！a若a为真，则!a为假。5．2逻辑运算符和逻辑表达式C语言中,运算量:0表示“假”，非0表示“真”,

运算结果:0表示“假”，1表示“真”,ab!a!ba&&ba||b真假真假假假真真真假假假假假真真假假真真真假真真（2）逻辑运算真值表!(2)&&(11)||(12)高低（3）优先级：（4）结合方向：!:从右向左&&:从左向右||:从左向右！（非）算术运算符关系运算符&&||赋值运算符=高低如：x=!a>b&&b>c+3x=(((!a)>b)&&(b>(c+3)))2、逻辑表达式和逻辑表达式的值（1）逻辑表达式：用逻辑运算符将关系表达式、逻辑量连接起来的式子。

例如:

!a&&b¦¦x>y&&c（2）逻辑表达式的值：1或0，表示逻辑值“真”或“假”例a=4;b=5;!aa&&ba||b!a||b4&&0||25>3&&8<4-!0‘c’&&‘d’值为1值为0值为1

值为1值为1值为1(5>3)&&(8<(4-(!0)))值为0在逻辑运算中,非0值参加逻辑运算时被看成1处理.（3）短路现象：一个逻辑表达式中的逻辑运算符并不一定全部执行.例如:a=1,b=2,c=3,d=4,m=1,n=1(m=a>b)&&(n=c>d)

判断m,n的值：结果m=0,n=1，表达式为0例如:a&&b&&c当a=0(假)时,

b,c不需判断。

当a=1,b=0,c不需判断。例如:a¦¦b¦¦c当a=1时,b,c均不必判别。1&&0逻辑值为08<3逻辑值为04-1值为3!0逻辑值为15>3逻辑值为1(5>3)&&(8<(4-(!0)))值为0满足下列2个条件中之一的为闰年:

年号能被4整除，但不能被100整除。

年号能被400整除。例写出判断年号是否为闰年的逻辑表达式用变量year表示年号，则逻辑表达式：(year%4==0&&year%100!=0)||year%400==0

值为1，则year为闰年；否则为非闰年。!((year%4==0&&year%100!=0)||(year%400==0))执行过程:当表达式值非0时,执行语句,

否则，不执行语句。例如:

if(x>y)printf("%d",x)；形式1:

if(表达式)

语句5.3if语句（三种形式）表达式语句非0=01.if语句的三种基本形式表达式的值：1

––

结果为真

(条件成立)0

––

结果为假

(条件不成立)例2输入两个实数，按其值由小到大次序输出这两个数。表达式语句非0=0

main(){floata,b,t;scanf("%f,%f",&a,&b);if(a>b){t=a;a=b;b=t;}printf("%5.2f,%5.2f",a,b);}形式1:

if(表达式)

语句1.if语句的三种基本形式例3输入三个数，按从小到大的顺序输出。表达式语句非0=0main()

{floata,b,c,t;

scanf(“%f,%f,%f”,&a,&b,&c);

if(a>b)

{t=a;a=b;b=t;}

if(a>c)

{t=a;a=c;c=t;}

if(b>c)

{t=b;b=c;c=t;}

printf("%5.2f,%5.2f,%5.2f",a,b,c);

}形式1:

if(表达式)

语句1.if语句的三种基本形式例如:

if(x>y) printf("%d",x); elseprintf("%d",y);表达式语句1语句2非0=0执行过程:

当表达式值为非0,

执行语句1；当表达式值为0,

执行语句2。形式2:

if(表达式)

语句1else语句21.if语句的三种基本形式表达式语句1语句2非0=0例4输入一个数，判断它是否能被3整除。若能，则打印“YES”，否则，打印“NO”。形式2:

if(表达式)

语句1else语句2

main(){intn;printf(“inputn:”);scanf(“%d”,&n);

if(n%3==0)printf(“YES\n”);elseprintf(“NO\n”);}1.if语句的三种基本形式执行过程:从上向下逐一对if后面的表达式进行检测。当某一个表达式的值为非0时，就执行与此有关的子句中的语句，其余部分就被越过去。如果所有表达式的值都是0，则执行最后的else子句；如果没有最后的那个else子句，那么，将不进行任何操作。形式3:if(表达式1)

语句1elseif(表达式2)

语句2elseif(表达式3)

语句3

……elseif(表达式n)语句nelse语句n+11.if语句的三种基本形式0表达式1

表达式2

表达式n语句n+100语句n

语句2

语句1

非0

非0

非0…

形式3:if(表达式1)

语句1elseif(表达式2)

语句2elseif(表达式3)

语句3

……elseif(表达式n)语句nelse语句n+1例如：if(number>500)cost=0.15;elseif(number>300)cost=0.10;elseif(number>100)cost=0.075;elseif(number>50)cost=0.05;elsecost=0;0表达式1

表达式2

表达式n语句n+100语句n

语句2

语句1

非0

非0

非0…

1.if语句的三种基本形式形式3:if(表达式1)

语句1elseif(表达式2)

语句2elseif(表达式3)

语句3

……elseif(表达式n)语句nelse语句n+1例5：输入一个学生成绩，当成绩≥90时，输出

verygood，当80≤成绩<90时,输出

good,当60≤成绩<80时,输出pass,当成绩<60时,输出fail。main(){intscore;printf("Inputscore:");scanf("%d",&score);if(score>=90)printf(“verygood");elseif(score>=80)printf(“good");elseif(score>=60)printf(“pass");elseprintf(“fail");}1.if语句的三种基本形式0表达式1

表达式2

表达式n语句n+100语句n

语句2

语句1

非0

非0

非0…

例6：输入一个字符，请判断是字母、数字还是特殊字符。#include<stdio.h>main(){charch；

printf("Pleaseinputacharacter:\n")；

ch=getchar()；

if((ch>='a'&&ch<='z')||(ch>='A'&&ch<='Z'))printf("\n%cisaletter\n",ch)；

elseif(ch>='0'&&ch<='9')printf("\n%cisanumber！\n",ch)；

elseprintf("\n%cisaspecialcharacter！\n",ch)；

}形式3:if(表达式1)

语句1elseif(表达式2)

语句2elseif(表达式3)

语句3

……elseif(表达式n)语句nelse语句n+1例如:if(a&&b)prinf("o.k");if(a>b)…if(3)…if('a‘+88)…

1.表达式可以是逻辑表达式、关系表达式、算术表达式。

2.语句必须以分号结束。

3.若语句不止一条,则必须用{}括起来。在{}外不加分号。注意的问题5.3if语句2、if语句的嵌套:

在if语句中,又包含一个或多个if语句。if(表达式1)if(表达式2)语句1else语句2elseif(表达式3)语句3else语句4内嵌if内嵌ifif(表达式1)if(表达式2)

语句1else

语句2内嵌ifif(表达式1)

{if(表达式2)

语句1}else

语句3

内嵌ifif(表达式1)

语句1elseif(表达式3)

语句3else

语句4内嵌if5.3if语句（三种形式）2、if语句的嵌套if(表达式1)

{if(表达式2)

语句1}else

语句3

内嵌ifif~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(……)if(……)if(……)else…...else…...else…...if(表达式1)if(表达式2)

语句1else

语句3

内嵌if如果没有{}时的配对2、if语句的嵌套if~else配对原则修改：

if(a==b){if(b==c)printf(“a==b==c”);}elseprintf(“a!=b”);实现if~else正确配对方法：必要时，加{}例：if(a==b)if(b==c)printf(“a==b==c”);elseprintf(“a!=b”);例7有一函数:y=–1(x<0)0(x=0)1(x>0)编一程序，输入一个x值，输出y值。有以下几种写法，请判断哪些是正确的？2、if语句的嵌套程序2：将程序1的if语句改为：

main()

{intx,y;

scanf("％d",&x);

if(x>=0)

if(x>0)

y=1;

else

y=0;

else

y=-1;

printf("x=%d,y=%d\n",x,y);

}程序1：

main()

{intx,y;

scanf("％d",&x);

if(x<0)

y=–1;

elseif(x==0)

y=0;

else

y=1;

printf("x=%d,y=%d\n",x,y);

}2、if语句的嵌套程序4：将程序1的if语句改为main(){intx,y;scanf("%d",&x);

y=0;if(x>=0)if(x>0)y=1;elsey=-1;printf("x=%d,y=%d\n",x,y);}

程序3：将程序1的if语句改为main(){intx,y;scanf("%d",&x);

y=-1;if(x!=0)if(x>0)y=1;elsey=0;printf("x=%d,y=%d\n",x,y);}2、if语句的嵌套y=0(x<0)–1(x=0)1(x>0)1.

程序1和程序2是正确的。

它们代表的函数为:2.

程序3和程序4是错误的。

它们代表的函数为:y=0(x<0)–1(x=0)1(x>0)y=–1(x<0)0(x=0)1(x>0)结论：5.3if语句

C语言提供了一个简单的条件赋值语句或条件表达式。问题:

当判断条件不论是“真”是“假”,均给同一变量赋值时简化条件语句

运算符书写方式：?:

属三目运算符。3、条件运算符5.3if语句执行过程:

先求解表达式1，若非0(真),则值为表达式2的值,否则，为表达式3的值。一般形式：表达式1

?

表达式2

:表达式3例如：max=a>b?a:b;当a>b，maxa；

否则，maxb3、条件运算符表达式1取表达式2值取表达式3值非0=05.3if语句注意:条件运算符优先于赋值运算符。

例如:max=(a>b?a:b)可去掉()条件运算符低于关系运算符和算术运算符。

例如:max=a>b?a:b+1max=a>b?a:(b+1)

而不是

max=(a>b?a:b)+1条件运算符结合性为从右至左。

例如:a>b?a:c>d?c:d

相当于

a>b?a:(c>d?c:d)条件表达式不能取代一般的if语句,只有当if的两个分支为给同一变量赋值时才可替代if.

例如:求y=a+|b|

printf(“y=%d\n”,b>0?a+b:a-b);表达式1、表达式2、表达式3的类型可以不同。

例如:x>y?1:1.53、条件运算符5.3if语句3、条件运算符例8输入一个字符，判别它是否大写字母。

如果是，将它转换成小写字母；

如果不是，不转换。

然后输出最后得到的字符。main()

{charch;

scanf("%c",&ch);

ch=(ch>='A'&&ch<='Z'?(ch+32):ch;

printf("%c",ch)

}5.3if语句switch语句是多分支选择语句，也叫开关语句一般形式：

switch(表达式){case常量表达式1:语句1[break;]case常量表达式2:语句2[break;]…case常量表达式n:语句n[break;]default:语句n+1}

5.4switch语句switch表达式语句1语句2语句n语句n+1…式1式2式ndefaultcase

执行过程：当表达式的值与某一个case后面的常量表达式的值相等时，就执行此case后面的语句。若所有的case中的常量表达式的值都没有与表达式的值匹配，则执行default后面的语句。

例9根据成绩等级，打印出成绩范围。5.4switch语句main(){chargrade;printf("Enteryourgrade\n");scanf("%c",&grade);

switch(grade){case'A':printf(“90～100\n");break;case'B':printf(“80～89\n");break;case'C':printf(“70～79\n");break;case'D':printf("60～69\n");break;case‘E':printf("<60\n");break;default:printf("error\n");}}没有break将是错误的。例如输入B，打印出：80～8970～7960～69<60error注意:case常量表达式只起语句标号作用;必须用break语句终止多个case连续执行，否则只要有一个case满足后,以下的语句全部无条件执行。除非遇到“}”或break语句来终止switch语句的执行。

例10根据成绩范围，打印出成绩等级。5.4switch语句main(){intscore,num;chargrade;scanf("%d",&score);num=score/10;

switch(num)

{case10:case9:grade='A';break;case8:grade='B‘;break;case7:grade='C';break;case6:grade='D';break;default:grade='E';}

printf("%d%c",score,grade);}鉴于上述原因，2个或多个case可以共用一组执行语句1.表达式的类型和常量表达式的类型必须一致；switch后面的表达式一般情况下是整型或字符型。2.每一个case的常量表达式的值必须互不相同。3.多个case和default的出现次序不影响执行结果。4.case常量表达式只起语句标号作用;

必须用break语句终止多个case连续执行，

否则只要有一个case满足后,以下的语句全部无条件执行。

说明：5.4switch语句

main(){intx=1,y=0,a=0,b=0;switch(x){case1:switch(y){case0:a++；break；

case1:b++；break；

}case2:a++;b++;break；

case3:a++;b++；

}printf("\na=%d,b=%d",a,b)；

}

switch的嵌套5.4switch语句①能够被4整除，但不能被100整除的年份；②能够被400整除的年份。

5.5程序举例例写程序，判断某一年是否闰年。闰年的算法。用一个标志leap代表闰年与否。leap=1，代表闰年，leap=0，代表非闰年。#include<stdio.h>

voidmain()

{

intyear,leap;

scanf("%d",&year);

if(year%4==0)

{if(year%100==0)

{if(year%400==0)leap=1;

elseleap=0;

}

elseleap=1;

}

elseleap=0;

if(leap)printf("%disaleapyear.\n",year);

elseprintf("%disnotaleapyear.\n",year);

}ｉｆ（ｙｅａｒ％４！＝０）ｌｅａｐ＝０；ｅｌｓｅｉｆ（ｙｅａｒ％１００！＝０）ｌｅａｐ＝１；ｅｌｓｅｉｆ（ｙｅａｒ％４００！＝０）ｌｅａｐ＝０；ｅｌｓｅｌｅａｐ＝１；

运行情况：１９８９↙１９８９ｉｓｎｏｔａｌｅａｐｙｅａｒ.２０００↙２０００ｉｓａｌｅａｐｙｅａｒ.

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

ｌｅａｐ＝1；ｅｌｓｅｌｅａｐ＝0；例求ａx2＋ｂｘ＋ｃ＝０方程的解。基本的算法：①ａ＝０，不是二次方程。②b2－４ａｃ＝０，有两个相等实根。③b2

－４ａｃ＞０，有两个不等实根。④b2

－４ａｃ＜０，有两个共轭复根。#include<stdio.h>

#include<math.h>

voidmain()

{

floata,b,c,disc,x1,x2,realpart,imagpart;

scanf(“%f,%f,%f”,&a,&b,&c);

printf(“theequation”);

if(fabs(a)<=1e-6)

printf(“isnotaquadratic\\n”);

else

{disc=b*b-4*a*c;

if(fabs(disc)<=1e-6)

printf(“hastwoequalroots:%8.4f\n”,-b/(2*a));

else

if(disc>1e-6)

{

x1=(-b+sqrt(disc))/(2*a);

x2=(-b-sqrt(disc))/(2*a);

printf(″hasdistinctrealroots:%8.4fand

%8.4f\n″,x1,x2);

}

else

{

realpart=-b/(2*a);

imagpart=sqrt(-disc)/(2*a);

printf(″hascomplexroots∶\n″);

printf(″%8.4f+%8.4fi\n″,realpart,imagpart);

printf(″%8.4f-%8.4fi\n″,realpart,imagpart);

}

}

}

例运输公司对用户计算运费。路程（ｓ）越远，每公里运费越低。标准如下：

ｓ＜２５０ｋｍ没有折扣２５０≤ｓ＜５００２％折扣５００≤ｓ＜１０００５％折扣１０００≤ｓ＜２０００８％折扣２０００≤ｓ＜３０００１０％折扣３０００≤ｓ1５％折扣设每公里每吨货物的基本运费为ｐ，货物重为ｗ，距离为ｓ，折扣为ｄ，则总运费ｆ的计算公式为：ｆ＝ｐ*ｗ*ｓ*（１－ｄ）

分析：用ifelse分支方法，可以完成，但区间太多。用switch，寻找合适的表达式以及对应的常量

分析折扣变化的规律性：折扣的“变化点”都是２５０的倍数,在横轴上加一种坐标ｃ，c的值为s/250。c代表250的倍数。ｃ<１，