C语言程序设计实例教程课件：程序控制结构

程序控制结构程序的基本结构3.1语句3.2顺序结构3.3选择结构3.4循环结构3.5结构化程序设计方法3.63.1程序的基本结构人们从程序设计实践中总结出程序的三种基本结构，即顺序结构、选择结构、循环结构。3.2语句程序的执行部分是由语句构成的。执行语句的过程就是实现程序功能的过程。语句是C语言的基本执行单位。C语言的语句主要有声明语句、表达式语句、赋值语句、复合语句、控制语句、空语句等。3.2.1声明语句声明语句主要用来说明合法标识符，以便能在程序中合法使用它们。在C语言程序设计中，任何用户自定义的函数、变量和符号常量都必须遵循先声明后使用的原则。声明语句的语法格式如下：数据类型符用户标识符；3.2.2表达式语句由表达式组成的语句称为表达式语句。表达式语句是最简单的可执行语句，由一个表达式后面加上分号“；”构成。表达式语句的语法格式如下：表达式;任何表达式都可以加上分号“；”构成表达式语句，应该注意分号是表达式语句中不可缺少的一部分。3.2.3复合语句复合语句是用一对{}把多个语句组成在一起构成的，又称分程序或语句块。复合语句的形式为：{语句1;

语句2; ...

语句n;}在语法上将复合语句看成是单条语句，即看作是一个语句。复合语句具有组合多个子语句的能力，使程序具有模块化结构。3.2.4控制语句控制语句是用于控制程序流程的语句，一般指那些可改变顺序结构的语句。C语言的流程控制语句可分为三类：条件判断语句：if、switch循环执行语句：while、do-while、for流程转向语句：break、continue、return3.2.5空语句仅由一个分号“；”组成的语句称为空语句。空语句不执行任何操作。空语句的作用如下：1.在循环语句中提供一个不执行任何操作的空循环体。2.为有关语句提供标号，用以说明程序执行的位置。3.3顺序结构顺序结构是结构化程序设计中最简单、最常见的一种程序结构。在顺序结构中，从第一条语句到最后一条语句完全按先后次序顺序执行。

3.3顺序结构【例3.1】从键盘输入圆半径，输出圆面积（圆周率3.14，计算结果保留小数点后两位）。#include<stdio.h>voidmain(){doubler,area;//声明实型变量r，areaprintf("Pleaseinputr\n");//提示输入变量r的值scanf("%lf",&r);//通过键盘输入r值area=3.14*r*r;//通过圆面积公式计算圆面积，//并将计算结果赋给变量areaprintf("area=%.2f\n",area);//输出area的值}【例3.2】交换两个数的值并输出#include<stdio.h>voidmain(){inta,b,temp;//声明整型变量a、b、tempprintf("Inputa=");//提示输入变量a的值scanf("%d",&a);//输入变量a的值printf("Inputb=");//提示输入变量b的值scanf("%d",&b);//通过键盘输入b值temp=a;//先把a的值放入temp中a=b;//把b的值放入a中b=temp;//把temp中的值放入b中printf("a=%d，b=%d\n",a,b);//输出交换后a和b中的值}3.4选择结构3.4.1if语句if语句是用来判定所给定的条件是否满足，根据对给定条件的判定结果（真或假）决定执行给出某种操作。在C语言中if语句有三种形式：if形式、if-else形式和else-if形式。1.单分支结构if语句单分支结构的语法格式为：if(表达式){语句;}

【例3.3】将a,b的值从小到大输出#include<stdio.h>voidmain(){inta,b,temp;//声明整型变量a、b、tempprintf("Inputa=");//提示输入变量a的值scanf("%d",&a);//输入变量a的值printf("Inputb=");//提示输入变量b的值scanf("%d",&b);//通过键盘输入b的值if(a>b)//判断条件是否成立{temp=a;//先把a的值放入temp中a=b;//把b的值放入a中b=temp;//把temp中的值放入b中}printf("%d，%d\n",a,b);//按值从小到大输出}2.双分支结构if-else语句单分支结构的语法格式为：if(表达式){语句(复合语句)1;}else{语句(复合语句)2;}【例3.4】输出a,b中的最大值#include<stdio.h>voidmain(){inta,b;//声明整型变量a、bprintf("Inputa=");//提示输入变量a的值scanf("%d",&a);//输入变量a的值printf("Inputb=");//提示输入变量b的值scanf("%d",&b);//通过键盘输入b值if(a>b)//判断条件a>b条件是否成立printf("较大数是%d\n",a);//这里只有一条语句，可省略{}elseprintf("较大数是%d\n",b);//a>b条件不成立，输出b的值}3.多分支结构在现实中遇到的情况可能有多个分支，当有多个分支时，可以用elseif语句，其语法格式为：if(表达式1){语句(复合语句)1;}elseif(表达式2){语句(复合语句)2;}elseif(表达式3){语句(复合语句)3;}……elseif(表达式n){语句(复合语句)n;}else{语句(复合语句)n+1;}多分支结构流程图【例3.5】输入百分制成绩，输出对应成绩等级#include<stdio.h>voidmain(){intscore;//声明整型变量scoreprintf("Pleaseinputscore:");//提示输入分数成绩scanf("%d",&score);//从键盘输入变量score的值if(score>=90)//判断score是否属于等级Aprintf("A\n");//只有一条语句，可省略{}elseif(score>=80)//判断score是否属于等级Bprintf("B\n");elseif(score>=70)//判断score是否属于等级Cprintf("C\n");elseif(score>=60)//判断score是否属于等级Dprintf("D\n");else//以上所有表达式的值均为假printf("E\n");//输出E}4.if语句的嵌套在if语句中又包含一个或多个if语句称为if语句的嵌套。if语句嵌套的目的是解决多路分支问题。if嵌套语句的一般形式如下：if(表达式1){if(表达式2)

语句1;else

语句2;}else{if(表达式3)

语句3;else

语句4;}if语句的嵌套流程图【例3.6】输入3个数，输出最大值#include<stdio.h>voidmain(){inta,b,c,max;//声明整型变量

printf("Pleaseinput3integernumber:");//提示输入3整数个数

scanf("%d%d%d",&a,&b,&c);//从键盘输入3个数

if(b>a){if(c>b)//不同层次的if要有缩进

max=c;else//else要与相匹配对应的if缩进对齐

max=b;}//“}”与对应的“{”对齐

else//else与相匹配对应的if对齐

{//复合语句，大括号不能省略

if(c>a) max=c; else max=a;}//“}”与对应的“{”对齐

printf("max=%d\n",max);//输出最大的数}3.4.2switch语句if嵌套语句也可以实现多分支的选择问题，但如果分支较多，程序代码行数也随之曾多，从而降低了程序的可读性，造成程序容易产生错误。C语言提供了switch语句可以解决这一问题，switch语句直接处理多分支选择，而且可读性较好。它的一般形式如下：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；}switch语句的流程图【例3.7】输入百分制成绩，输出对应成绩等级#include<stdio.h>voidmain(){intscore;//声明整型变量scoreprintf("Pleaseinputscore:");//提示输入分数成绩scanf("%d",&score);//从键盘输入变量score的值switch(score/10)//表达式score/10结果为整数类型{case10:printf("A\n");break;//输出对应等级后，退出switchcase9:printf("A\n");break;case8:printf("B\n");break;case7:printf("C\n");break;case6:printf("D\n");break;default:printf("E\n");//表达式与前面case值都不等//则执行default后语句，输出E等}}【例3.8】键盘输入年份和月份，输出该月的天数。分析：(1)根据公历，每年的1、3、5、7、8、10和12月份每月都有31天；4、6、9和11月份每月都有30天。2月平年有28天，闰年有29天。可以看出这是一个多分支选择问题，可以利用switch语句来解决。(2)可以设置变量year,month,days来分别表示年、月、当月天数。还可以设置一个标记flag，判断当年是否闰年。(3)先判断年份是否为闰年，再利用swtich语句，进入多分支选择。3.4.3程序应用举例例3.9某城市为鼓励节约用水，对居民用水量作如下规定：若一户居民每月用水量不超过30吨（含30吨），则按每吨0.6元收费；若大于30吨但不超过50吨（含50吨），则其中30吨按0.6元收费，剩余部分按每吨0.9元收费；若超过50吨，则不超过50吨的部分按前面方法收费，剩余部分按每吨1.5元收费。程序实现输入一户居民的月用水量，输出应缴纳的水费。分析：(1)声明实型变量d，用于存放用水量；声明实型变量m，用于计算水费。(2)根据不同的用水量，确定出不同的水费计算公式。(3)对实际用水量d，选择相应的计算公式，计算出相对应的水费。3.4.3程序应用举例例3.10某销售公司员工月收入为底薪加当月销售业绩(设为整数元)提成。底薪900元，具体提成如下表:销售业绩(元)提成比例<500005000~999910%10000~1999913%20000~3999915%>=4000018%3.5循环结构

循环结构在给定条件成立时，反复执行某段程序，直到条件不成立为止。所给定的条件称为循环条件，反复执行的程序段称为循环体。在C语言中实现循环结构有三种控制语句，即while语句、do-while语句、for语句。3.5.1while语句while语句一般形式如下：while(表达式){

循环体；}【例3.11】用while语句实现求1+2+…+100的和

#include<stdio.h>voidmain(){inti,sum;//声明整型变量i和sumi=1;//数列第一项为1sum=0;//使数列初始化和为0while(i<=100)//当表达式成立则执行循环体{ sum=sum+i;//累计求和 i++;//循环变量增1,使循环趋于结束}printf("sum=%d\n",sum);//输出数列求和结果}【例3.12】输入两个正整数a、b,求它们的最大公约数。方法一：最大公约数定义法。分析：根据最大公约数的定义，a、b两个数的最大公约数s一定是介于1到a之间的一个数，不会大于a且能同时被a和b整除。方法二：辗转相除法。分析：当b不等于0时，求a和b的最大公约数等价于求b和a%b的最大公约数，即重复执行运算（c=a%b,a=b,b=c），消除相同的因子，直到b为0时，a即为所求的解。3.5.2do-while语句do-while循环语句的特点是先执行循环体一次，然后再判断循环条件是否成立。do-while语句一般形式如下：do{

循环体；}while(表达式);

【例3.13】用do-while语句实现求1+2+…+100的和#include<stdio.h>voidmain(){inti,sum;//声明整型变量i和sumi=1;//数列第一项为1sum=0;//使数列初始化和为0do{ sum=sum+i;//累计求和 i++;//循环变量增1}while(i<=100);//当表达式成立则执行循环体printf("sum=%d\n",sum);//输出数列求和结果}

while语句和do-while语句的区别【例3.14】下面两段程序分别用while和dowhile实现求n(键盘输入)到10的和：用while语句实现的源程序：#include<stdio.h>voidmain(){intn,sum=0;//声明整型变量n和sumprintf("n=");//提示输入n的值scanf("%d",&n);while(n<=10)//当表达式成立执行循环体{sum=sum+n;//累计求和n++;//循环变量增1}printf("sum=%d\n",sum);}用dowhile语句实现的源程序：#include<stdio.h>voidmain(){intn,sum=0;//声明整型变量n和sumprintf("n=");//提示输入n的值scanf("%d",&n);do{sum=sum+n;//累计求和n++;//循环变量增1}while(n<=10);//当表达式成立执行循环体printf("sum=%d\n",sum);//输出数列求和结果}当输入n=1时，两段程序的运行结果部为sum=55。而当输入n=11时，第一段程序的结果为sum=0，第二段程序的结果为sum=11。结论：当while后面表达式的第一次值为“真”时，两种循环得到的结果相同；当while后面表达式的第一次值为“假”时，两种循环结果是不同的。所以do-while循环与while循环尽管十分相似，但它们的主要区别是：while循环先判断循环条件再执行循环体，循环体可能一次也不执行。do-while循环先执行循环体，再判断循环条件，循环体至少执行一次。3.5.3for语句for循环语句是C语言中使用最为灵活的循环语句。for循环语句一般形式如下：for([表达式1];[表达式2];[表达式3]){

循环体；}

【例3.15】用for语句实现求1+2+…+100的和#include<stdio.h>voidmain(){inti,sum;//声明整型变量i和sumsum=0;//使数列初始化和为0for(i=1;i<=100;i++){ sum=sum+i;//累计求和}printf("sum=%d\n",sum);//输出数列求和结果}3.5.4几种循环的比较for语句的一般形式中的“表达式1”可以省略，但此时一般应在for语句之前给循环变量赋初值。for语句的一般形式中“表达式3”也可以省略，但此时要设法保证循环能正常结束。在用while和do-while循环之前，一般要先对循环变量先赋初值。也就是说，循环变量的初始化操作一般是在while和do-while语句之前完成；而for循环的循环变量初始化一般是用表达式1实现。while和for属于“当型”循环，即先判断循环条件，后执行循环体；do-while属于“直到型”循环，即先执行循环体一次，再判断循环条件。1.break语句使用break语句的一般形式为：break；注意：break语句只能用于循环语句和switch语句之中。3.5.5改变循环执行的状态

【例3.16】输入一个大于2的正整数n，判断这个正整数是否为素数。3.5.5改变循环执行的状态

3.5.5改变循环执行的状态2.continue语句使用continue语句的一般形式为：continue；注意：continue作用为结束本次循环，即跳过循环体中下面尚未执行的语句，接着进行下一次是否执行循环的判定。

【例3.17】分析下面程序段的运行结果：3.5.5改变循环执行的状态#include<stdio.h>voidmain(){intcount=0,i;charch;for(i=0;i<30;i++){ch=getchar();if(ch<'0'||ch>'9')continue;count++;}printf("count=%d\n",count);}循环执行30次，每次循环都从键盘输入一个字符，当该字符不是数字字符时，ch<'0'||ch>'9'表达式成立，执行continue语句,这时程序流程直接转移到执行表达式3“i++”进入下一次循环，而当输入的字符是数字字符时，ch<'0'||ch>'9'表达式不成立，执行if语句其后的语句count++，数字字符个数增1，程序流程再转移到执行表达式3“i++”进入下一次循环，直到i等于30，表达式2“i<30”不成立，循环结束，输出count的值。所以本程序的功能是从键盘输入30个字符，统计其中数字字符的个数并输出。3.5.5改变循环执行的状态continue语句和break语句都可以中断某层循环的正常执行次序，两者的区别在于：continue语句只结束本次循环，而不是终止整个循环的执行；而break语句则是结束整个循环过程，不再判断执行循环的条件是否成立，而直接跳出本层循环结构。3.5.6循环的嵌套在一个循环体内又包含另一个完整的循环结构，称为循环的嵌套。其一般形式如下：循环结构语句1/*外循环*/{

循环结构语句2/*内循环*/}循环嵌套举例输出5行，每行都输出1，2，3，4，5五个数字。#include<stdio.h>voidmain(){inti,j;//i，j用作循环变量

for(i=1;i<=5;i++)//外循环开始

{ for(j=1;j<=5;j++)//内循环开始

{printf("%d",j);//输出数字

}//内循环结束

printf("\n");//每输出完5个数后换一行

}//外循环结束}3.5.7程序应用举例【例3.19】输出所有的“水仙花数”。分析：所谓“水仙花数”是指一个3位数，其各位数字的立方和等于该数本身。例如153是个水仙花数，因为153=13+53+33。根据水仙花数的含义，可以采用数学中的穷举法来处理。这里对所有的3位数进行判断，是否满足“其各位数字的立方和等于该数”这个条件。因此，循环变量（