c-程序设计教程第3章

第3章

选择结构和循环结构

3.1一个简单的选择结构程序3.2if语句——二分支选择语句3.3switch语句——多分支选择语句3.4一个简单的循环结构程序3.5while语句和do…while语句3.6for语句和foreach语句3.7跳转语句

本章内容【例3.1】

构造一个C#控制台应用程序，使之实现下列分段函数的功能：3.1一个简单的选择结构程序——分段函数的实现创建一个控制台应用程序PiecewiseFunction:3.1一个简单的选择结构程序——分段函数的实现3.1.1创建C#控制台应用程序运行该程序，从键盘上输入一个数值数据，如-3.14：

3.1一个简单的选择结构程序——分段函数的实现3.1.2选择结构解析如果x>0,则f=1如果x=0,则f=0如果x<0,则f=-1选择结构3.1一个简单的选择结构程序——分段函数的实现3.1.2选择结构解析（续）选择结构主要有：单入口双分支单入口三分支（如上面的if语句实现的选择结构）单入口多分支（三个或三个以上的分支）对于这些选择结构，除了可以利用if语句来实现以

外，还可以用switch语句来完成。3.2if语句——二分支选择语句为表述方便，我们将if语句分为三种类型：if…语句if…else…语句if…elseif…else…语句3.2if语句——二分支选择语句3.2.1if…语句if…语句是最简单的一种if语句，其语法格式如下：if(布尔表达式)语句块说明：该语句的作用是：如果括号中布尔表达式的值为true，则

执行后面的语句块（语句块是指放在大括号“{”和“}”之间

的语句序列），否则什么都不做。如果语句块仅由一条语句组成，那么大括号“{”和“}”可以

省略。“if(布尔表达式)”和“语句块”可以放在一行上，也可以分在

两行上。“if”后面括号中的表达式的返回值必须为布尔类型，即返回

true或false，这一点与C/C++不同；此外，关键字“if”后面

没有“then”。3.2if语句——二分支选择语句3.2.1if…语句（续）if…语句的流程图如下图所示。3.2if语句——二分支选择语句3.2.1if…语句（续）【例3.2】

从键盘上输入两个整数，然后输出较大的整数。经过该语句后x总是保存了它们当中的最大者3.2if语句——二分支选择语句3.2.2if…else…语句if…else…语句是一种二分支选择语句，其语法格式如下：if(布尔表达式)语句块1else语句块2说明：该语句的作用是：如果括号中布尔表达式的值为true，则执行后面的语句块1，否则执行语句2。也就是说，不管布尔表达式的值为true还是为false，语句块1和语句块2必有其中之一被执行。3.2if语句——二分支选择语句3.2.2if…else…语句（续）【例3.3】

编写一个窗体应用程序，使之能够对给定的实数进行四舍五入。创建C#窗体应用程序Rounding，界面如下图：3.2if语句——二分支选择语句3.2.2if…else…语句（续）双击“四舍五入”按钮，在生成的button1_Click函数中添加下列代码：在if语句中利用了int的强制数据转换功能：对浮点数向下取整，如3.14和3.54在进行int强制转换后都得到3。于是根据x-(int)x的差值来决定是“舍”还是“入”。在“舍”和“入”之间的选择正是利用了if…else…语句来实现。3.2if语句——二分支选择语句3.2.3if…elseif…else…语句if…elseif…else…语句的语法格式如下：if(布尔表达式1)语句块1elseif(布尔表达式2)语句块2…elseif(布尔表达式n)语句块nelse语句块n+1说明：该语句的作用是：先计算布尔表达式1，如果其值为true，则执行语句块1；否则计算布尔表达式2，如果布尔表达式2的值为true，则执行语句块2；…；否则计算布尔表达式n，如果布尔表达式n的值为true，则执行语句块n；否则（所有布尔表达式的值均为false）执行语句块n+1。一旦有语句块被执行，执行后程序都跳出整个if语句，而不再去计算其他表达式，更不会再执行其他语句块。默认情况下，else总是与前面最近的if相匹配。最后面的“else”和“语句块n+1”可以省略，要根据实际需要取舍。3.2if语句——二分支选择语句3.2.3if…elseif…else…语句（续）【例3.4】编写一个控制台应用程序，使之能够将学生成绩从百分制转化为等级制。创建控制台应用程序Grade：staticvoidMain(string[]args){

Console.Write("请输入分数：");doublescore=Convert.ToDouble(Console.ReadLine());stringgrade;if(score>100||score<0){

Console.Write("输入的分数不合法，请核查！");

Console.ReadLine();return;}

3.2if语句——二分支选择语句3.2.3if…elseif…else…语句（续）【例3.4】编写一个控制台应用程序，使之能够将学生成绩从百分制转化为等级制。if(score>=90)grade="优秀";elseif(score>=80)grade="良好";elseif(score>=70)grade="中等";elseif(score>=60)grade="及格";elsegrade="不及格";

Console.Write("成绩等级为：{0}！",grade);

Console.ReadLine();}利用了if…elseif…else…语句来实现成绩从百分制到等级制的转化3.3switch语句

——多分支选择语句switch语句的语法格式如下：switch(表达式){case常量表达式1:语句块1;break;case常量表达式2:语句块2;break;…case常量表达式n:语句块n;break;default:语句块n+1;break;}说明：switch语句的工作原理是：先计算“switch”后面的表达式的值，然后从上到下依次判断该值是否等于“case”后面的常量表达式的值，如果等于某个常量表达式的值，如等于常量表达式i的值，则执行对应的语句块i；执行语句块i后，如果碰到break语句，则跳出switch语句。表达式的类型必须是整型、字符型（char）、字符串型（string）或者枚举型以及能够隐士转换为上述类型的任何一种数据类型。表达式不能为浮点型；表达式的类型必须与常量表达式的类型相匹配。switch语句中的default部分可以省略。switch语句中，最后的break语句是不能省略的。3.3switch语句

——多分支选择语句【例3.5】

对于例3.4中关于将学生成绩从百分制转化为等级制的问题，也可以使用switch语句来解决。创建控制台应用程序Grade2:

staticvoidMain(string[]args){

Console.Write("请输入分数：");doublescore=Convert.ToDouble(Console.ReadLine());stringgrade;if(score>100||score<0){

Console.Write("输入的分数不合法，请核查！");

Console.ReadLine();return;}

3.3switch语句

——多分支选择语句switch((int)(score/10)){case10:case9:grade="优秀";break;case8:grade="良好";break;case7:grade="中等";break;case6:grade="及格";break;default:grade="不及格";break;}

Console.Write("成绩等级为：{0}！",grade);

Console.ReadLine();}switch语句

3.4一个简单的循环结构程序

——等差数列求和3.4.1创建C#控制台应用程序【例3.6】

构造一个C#控制台应用程序，使之能够计算下列等差数列的前n项之和，n从键盘输入：1,3,5,7,9,…创建控制台应用程序ArithProg:usingSystem;usingSystem.Collections.Generic;usingSystem.Linq;usingSystem.Text;namespaceArithProg{classProgram{

3.4一个简单的循环结构程序

——等差数列求和3.4.1创建C#控制台应用程序staticvoidMain(string[]args){

Console.Write("n=");

intn=int.Parse(Console.ReadLine());

inti=1; //循环控制变量

intsum=0; //累加器

while(i<=n){sum=sum+(2*i-1);i++;}Console.Write("1+3+5+...+{0}={1}",2*n-1,sum);

Console.ReadLine();}}}3.4一个简单的循环结构程序

——等差数列求和3.4.2循环结构解析staticvoidMain(string[]args){

Console.Write("n=");

intn=int.Parse(Console.ReadLine());

inti=1;

intsum=0; //累加器

while(i<=n){sum=sum+(2*i-1);i++;}Console.Write("1+3+5+...+{0}={1}",2*n-1,sum);

Console.ReadLine();}}}while语句循环条件表达式

循环控制变量3.5while语句和do…while语句3.5.1while语句while语句属于当型循环语句，其语法格式如下：while(条件表达式)循环体{

语句序列；}说明：条件表达式的返回值必须布尔类型。该语句的功能是：先计算条件表达式的值，值为true时，会执行

循环体中的语句；然后再计算表达式的值，如果仍然为true，则

继续执行循环体中的语句；不断重复这个过程，直到条件表达式

的值为false时才退出while语句，执行while语句后面的语句。如果循环体由多条语句组成，则必须用大括号“{”和“}”将这些语

句括起来；如果仅由一条语句组成，则大括号可以省略。3.5while语句和do…while语句3.5.1while语句（续）【例3.7】

用while语句对下列无穷级数求和：分析：（1）该级数可以写成：，显然各项的分母构成

了一个等差数列，因此可以用循环语句来控制；（2）设定循环终止条件：计算机程序不可能真正求一个无穷级

数的和，而只能求其前面有限项的和。这样，循环的终止

条件可以设为求前面n项的和，或当某一项的值小于给定

的阀值。这里，我们取后者。3.5while语句和do…while语句3.5.1while语句（续）staticvoidMain(string[]args){doublet=2;

inti=1;doublesum=0;while(t>0.000001){t=1.0/i;sum=sum+t;i++;}Console.Write("1+1/2+1/3+...+1/{0}={1}",i-1,sum);

Console.ReadLine();}while语句循环控制变量（各项分母）累加器累加器3.5while语句和do…while语句3.5.2do…while语句do…while语句属于直到型循环语句，其语法格式如下：do循环体{

语句序列；}while(条件表达式)说明：功能：先无条件地执行一次循环体，再计算条件表达式的值，

如果其值为true，则继续执行循环体；然后再次计算条件表达式

的值，如果该值还是为true，则继续执行循环体，直到条件表达

式的值为false时才终止循环，执行do…while语句后面的语句。当条件表达式的值一开始就为false时，do…while语句会执行一

次循环体，而while语句则不会执行循环体。这是它们的区别。3.5while语句和do…while语句3.5.2do…while语句（续）【例3.8】

用do…while语句计算1~100之间所有整数的和。staticvoidMain(string[]args){

intn=100;

inti=1;

intsum=0; do{sum=sum+i;i++;}while(i<=n);Console.Write("1+2+3+...+{0}={1}",n,sum);

Console.ReadLine();}do…while语句3.6for语句和foreach语句3.6.1for语句for语句也使用频率非常高一种循环语句；多用于：在循环次数已经知道，或用于访问数组的情况；实际上，for语句的使用方法十分灵活，其功能也十分强大。可以说，凡是使用while语句的地方都可以使用for语句替代。3.6for语句和foreach语句3.6.1for语句（续）for语句的语法格式如下：for(表达式1;表达式2;表达式3)循环体{

语句序列；}说明：表达式1和表达式3可以是任意一种表达式，表达式2必须是布尔类型表

达式，或能够隐式转换为布尔类型的值。功能：先计算表达式1，然后计算表达式2，如果表达式2的值为false，

则退出该for循环，执行for语句后面的语句；如果表达式2的值为true，

则执行循环体中的语句，接着计算表达式3，然后又计算表达式2，如果

表达式2的值仍然为true，则重复上面执行循环体、计算表达式3的过

程，直到表达式2的值为false时才退出for循环。表达式1和表达式3可以省略，也可以根据需要将它们分别放在for语句之

前和for循环体内；表达式2一般不可省略，否则会导致死循环，除非循

环体中有break语句。3.6for语句和foreach语句3.6.1for语句（续）【例3.9】

从键盘输入由若干字符构成的一个字符串，用for语句统计字符串中大写英文字母、小写英文字母、数字字符和其他字符的个数。分析：大写英文字母和小写英文字母的ASCII码值分别分布在65~90和97~122，数字字符的分布在48~57。于是，结合if，我们就可以用for语句统计各类字符的个数。3.6for语句和foreach语句3.6.1for语句（续）staticvoidMain(string[]args){

int

lowerNum=0; //小写字母个数

int

upperNum=0; //大写字母个数

int

numeralNum=0; //数字个数

int

otherNum=0; //其他字符个数

stringline=Console.ReadLine();char[]chars=line.ToCharArray();

int

lineLen=chars.Length; //获取字符数组chars的长度

for(inti=0;i<lineLen;i++){

int

ascii=(int)chars[i]; //获取字符的ASCII码值

if(ascii>=65&&ascii<=90)upperNum++; //统计大写字母

elseif(ascii>=97&&ascii<=122)lowerNum++; //统计大写字母

elseif(ascii>=48&&ascii<=57)numeralNum++; //统计数字字符

elseotherNum++; //统计其他字符

}

Console.WriteLine("大写字母个数:{0}",upperNum);

Console.WriteLine("小写字母个数:{0}",lowerNum);

Console.WriteLine("数字字符个数:{0}",numeralNum);

Console.WriteLine("其他字符个数:{0}",otherNum);

Console.ReadLine();}do…while语句循环控制变量循环条件表达式3.6for语句和foreach语句3.6.2foreach语句foreach语句多用于：对于集合类型中的元素，有时候不在乎元素的下标，或者根本就没有下标时，foreach语句来处理这些元素就显得更为自然。foreach语句的语法格式如下：foreach(数据类型变量in集合表达式){

语句序列；}说明：作用：取出集合表达式中的每一个元素并保存到变量中，

每保存一次变量后执行一次循环体，集合表达式中有多少

个元素就有多少次变量保存和循环体执行操作。不能更改变量的值，只能引用。集合表达式的类型必须为集合类型3.6for语句和foreach语句3.6.2foreach语句（续）【例3.10】

将学生的记录信息（包括学号和姓名）保存到Hashtable类的实例中，然后用foreach语句筛选学号为奇数的学生。分析：Hashtable是命名空间System.Collections中的一个容器，它类似于数组（属于一种集合类型），但比数组功能强大得多。它支持任何类型的key/value键值对，可以对其进行元素添加和删除、数据清空等操作。3.6for语句和foreach语句3.6.2foreach语句（续）usingSystem.Collections;

//必须引入System.Collections命名空间，才能使用Hashtable类staticvoidMain(string[]args){

Hashtableht=newHashtable();//创建一个Hashtable实例

ht.Add(201001,"张赵刚");//在哈希表实例中添加学生记录

ht.Add(201002,"李斯");ht.Add(201003,"王智高");ht.Add(201004,"蒙恬");ht.Add(201005,"赵高");

Console.WriteLine("学号为奇数的学生：");

Console.WriteLine("------------------------");

Console.WriteLine("学号姓名");

foreach(int

stuidinht.Keys){if((stuid+1)%2==0)

Console.WriteLine(stuid+""+ht[stuid]);}

Console.ReadLine();}foreach语句3.7跳转语句3.7.1break语句和continue语句break语句是跳出循环体，终止循环语句continue语句结束本次循环而提前进入下一轮循环，整个循环语句仍在执行break语句和continue语句一般都是带条件的3.7跳转语句3.7.1break语句和continue语句【例3.11】break语句的应用举例：判断一个正整数是否为素数。分析：在数学上我们已经知道，如果正整数n不被区间(1,n)中的任何整数整除，则n是素数。因此，用循环结构依次检查(1,n)中的整数，一旦出现其中的整数整除n，则跳出循环结构，表明n不是素数；如果所有这样的整数都不整除n，则表明n是素数。3.7跳转语句3.7.1break语句和continue语句staticvoidMain(string[]args){strings;

Console.Write("n=");

intn=int.Parse(Console.ReadLine());

inti;

if(i==1)s="整数"+n.ToString()+"是素数！";elses="整数"+n.ToString()+"不是素数！";

Console.Write(s);

Console.ReadLine();}for(i=(int)System.Math.Sqrt(n);i>1;i--)if(n%i==0)break;

break语句for(i=n-1;i>1;i--)

if(n%i==0)break;数学上可以证明，如果