C语言程序设计教程（第2版）-课件 第4章 选择结构设计

第四章

选择结构程序设计内容提要：1、关系表达式与逻辑表达式2、选择结构控制语句（if语句、switch语句）数据结构+算法=程序描述数据的类型、组织形式描述对数据的操作步骤1、算法：计算机求解某一问题而采用的具体方法、步骤2、两大类计算机算法：数值运算算法、非数值运算算法（求数值解、成熟）（事务管理、广泛）3、算法的特性：有穷性、确定性、输入、输出等4、算法描述：描述算法的方法有多种归纳为二大类：①文字②图形（符号）4.1算法的概念4.2算法的描述方法常用的算法描述方法：（1）带序号的自然语言描述易懂却不直观，不严格（2）流程图：灵活、自由、形象、直观，可表示任何算法输入/输出处理判断起止连接点流程线（3）N-S图（盒图）：完全去掉了带箭头的流程线，算法的所有处理步骤都写在一个大矩形框（表示简单、符合结构化思想）（4）伪代码：用介于自然语言与计算机语言之间的文字及符号来描述算法（方便、易懂、便于向计算机语言过渡）例1：计算S=,写出其算法。自然语言描述：流程图描述：N-S图描述：伪代码描述：引例：计算函数值：需考虑：1）输入x2）判断x的值

3）根据x的值计算y的值

4）输出y的值显然2）3）顺序结构程序不能实现，须引入选择结构程序。#include<stdio.h>#include<math.h>intmain(){floatx,y;printf(“Enterx:”);scanf(“%f”,&x);if(x!=0.0)y=sin(x)/x;elsey=1;printf(“\nx=%5.2f\ty=%7.4f\n”,x,y);}Enterx:2x=2.00y=0.45464.1条件判断---关系表达式关系运算：是对两个量进行“比较运算”关系运算符：<、<=、>、>=、==、!=优先级别算术运算符、关系运算符、赋值运算符高低如：c>a+bc>(a+b)a==b<ca==(b<c)a=b<ca=(b<c)注意：”=”与”==”不同高低关系表达式：用关系运算符将两个表达式（算术、字符表达式）连接起来的有意义的式子。如：x!=0‘a’==‘A’a*a+b*b<Y*Y

注意：数值量比较---数字的大小字符量比较---ASCII的大小关系表达式的值：真（1）假（0）

c>a+bc>(a+b)a==b<ca==(b<c)a=b<ca=(b<c)

问：a=1,b=-5,c=‘a’时上面表达式的值结合规则：左结合4.1条件判断---逻辑表达式逻辑运算符：&&（与）、||（或）、!（非）优先级别：!&&||

高低!（非）算术运算符关系运算符&&||赋值运算符高

低例：

a>b&&b>c(a>b)&&(b>c)a!=b&&c!=0(a!=b)&&(c!=0)!a||a>b(!a)||(a>b)5>3&&2||!8<4-2((5>3)&&2)||((!8)<(4-2))逻辑量：当一个量（可以是基本类型的常量或变量）用作判断时，C编译系统认为：非0-----真、0-----假逻辑表达式：用逻辑运算符将关系表达式或逻辑量连接起来的有意义的式子（单个逻辑量、关系表达式是逻辑表达式的特例）逻辑表达式的值：真（1）、假（0）如：若a=4则

!aa&&-54||0011例1：a=3,b=2,c=1a>b&&b>c (a>b)&&(b>c)a!=b&&c!=0 (a!=b)&&(c!=0)!a||a>b (!a)||(a>b)5>3&&2||!8<4-2例2：判断某年year是否闰年？（闰年：能被4整除，但不能被100整除；或能被400整除）year%4==0&&year%100!=0||year%400==0练习：写出C语言的表达式（1）|x|>2（2）x≤1+a并y≤b（3）的定义域abs(x)>2或x>2||x<-2x<=1+a&&y<=b(x>=2||x<=1)&&x!=0或(x-1)*(x-2)>=0&&x!=0写出表达式的值:(a=2,b=0,c=-2.5)a*b||c!b&&c0||a1&&!a/c1110说明(1)运算对象的数据类型：除整型外，也可以是实型、字符型等其它类型数据。(2)子表达式计算：只有在必须计算下一个子表达式才能求解时，才计算；否则，不再计算。①对于逻辑与运算，如果第1个对象被判定为“逻辑假”，系统不再计算第2个对象(因为无论真假，都不影响整个表达式的结果)。②对于逻辑或运算，如果第1个对象被判定为“逻辑真”，系统不再计算第2个对象。思考：假设n1=1、n2=2、n3=3、n4=4、x=1、y=1,求解表达式(x=n1>n2)&&(y=n3>n4)后，x、y的值？答案：x=0，y=14.2if语句一、if语句的三种形式

1）条件执行if(e)A-----A可为简单或复合语句如：if(a>0)printf(“aispositive.\n”);if(x>y){t=y;y=x;x=t;}2）分支选择if(e)AelseB

当e为真值（非0）时执行A，否则执行B或后续语句。

if(a>0)printf(“Aispositive.\n”);elseprintf(“Aisnotpositive.\n”);A或B都可以是单一语句，也可以是复合语句；

else部分不能独立存在，即else前一定有一个“；”，它必定是if语句的一部分。注意：在C语言中，表达式e的值为非0时，系统均按“真值”处理。如：if(‘a’)printf(“O.K.”);x=-5;if(x)printf(“O.K.”);y=0;if(y==0)printf(“O.K.”);

y=0;if(y)printf(“O.K.”);读程序，写出它所完成的功能。#include<stdio.h>intmain(){floatx,y;printf(“Enterx:”);scanf(“%f”,&x);if(x==0)y=1;elsey=(x*5+1)/x;printf(“\nx=%4.1f\ty=%4.1f\n”,x,y);}y=1;if(x!=0)y=(x*5+1)/x;问：若将y=1与if语句调换位置，程序结果会相同吗？例：任给a,b,c三个数，按从大到小的顺序输出。分析：1）对于任意两个数a,b:

若a>b，则输出a,b;否则输出b,a。2）对于三个数，有6种可能：

a>b>ca>c>bb>a>cb>c>ac>a>bc>b>a3）使用判断---交换法若a<b，则交换a和b

若a<c，则交换a和c，结果a最大若b<c，则交换b和c，结果a>b>cabc567若a<b，则交换a和babc657若a<c，则交换a和c，结果a最大abc756若b<c，则交换b和c，结果a>b>cabc765#include<stdio.h>intmain(){inta,b,c,t;printf(“inputa,b,c:”);scanf(“%d,%d,%d”,&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(“%d,%d,%d”,a,b,c);}3）elseif形式

if(P1)S1elseif(P2)S2…..elseif(Pn-1)Sn-1elseSn

系统从上到下的逐个判断条件P，一旦发现某条件Pi满足时，则执行与它有关的语句Si，并跳过其他剩余的阶梯。若所有条件均不满足，执行最后一个else语句或后续语句。下一语句P1S1真假P2S2真假Pn-1Sn-1真假Sn…………注意：else与最近的if相匹配。【例】根据成绩打印出等级。

(0-59:Ｅ60-69:Ｄ70-79:C80-89:B90-100:A)算法分析：设成绩为score，假设取值在0-100之间，没有错误的输入。

60>score≥0E

70>score≥60D80>score≥70C90>score≥80B100≥score≥90A#include"stdio.h"intmain(){intscore;printf("score=");

scanf("%d",&score);if(score>=0&&score<60)printf("gradeisE");if(score>=60&&score<70)printf("gradeisD");if(score>=70&&score<80)printf("gradeisC");if(score>=80&&score<90)printf("gradeisB");if(score>=90)printf("gradeisA");}#include"stdio.h"intmain(){intscore;printf("score=");

scanf("%d",&score);if(score>=0&&score<60)printf("gradeisE");

elseif(score<=69)printf("gradeisD");elseif(score<=79)printf("gradeisC");

elseif(score<=89)printf("gradeisB");elseprintf("gradeisA");}注意条件的表示形式和顺序1#include"stdio.h"2intmain()3{/*E:0-59D:60-69C:70-79B:80-89A:90-100*/

4intscore;5printf("score=");6scanf("%d",&score);7if(score>=90&&score<=100)8printf("gradeisA");9elseif(score>=80)10printf("gradeisB");11elseif(score>=70)12printf("gradeisC");13elseif(score>=60)14printf("gradeisD");15else16printf("gradeisE");

}4.2if语句二、if语句的嵌套

if(P1)if(P2)AelseBelseif(P3)CelseD#include<stdio.h>#include<math.h>intmain(){floatx,y;printf(“inputx:”);scanf(“%f”,&x);if(x<-3.0)y=x-1.0;elseif(x>=-3.0&&x<=3.0)y=sqrt(9.0-x*x);elsey=log10(x);printf(“x=%0.1f\ty=%0.1f\n”,x,y);}

例：计算函数if(x<=3.0)……if(x<-3.0)y=x-1.0;if(x>=-3.0&&x<=3.0)y=sqrt(9.0-x*x);if(x>3)y=log10(x);……例：计算函数二、if语句的嵌套比较：if(x)if(y)printf(“1”);elseprintf(“2”);if(x){if(y)printf(“1”);}elseprintf(“2”);由此看出：通过加“{}”可改变else的层位，从而改变程序的执行流程。二、if语句的嵌套if(x)if(y)printf(“1”);elseprintf(“2”);【练习1】假定所有变量均已正确说明，下列程序段运行后x的值是

。

a=b=c=0; x=35; if(!a)x=-1; elseif(b); if(c)x=3; elsex=4;A）34B）4C）35D）3【练习2】当a=1,b=3,c=5,d=4时,执行完下面程序段后x的值为

。

if(a<b) if(c<d)x=1; else if(a<c)if(b<d)x=2;elsex=3;elsex=6; elsex=7;A）1B）2C）3D）6例：判断某年是否闰年。闰年：年份year能被4整除，但不能被100整除；或能被400整除if((year%4==0&&year%100!=0)||(year%400==0))leap=1;elseleap=0;4.2if语句三、条件运算符与条件表达式1.条件运算符：？和：/*唯一的三目运算符*/2.条件表达式：e1?e2:e3

如：a>b?a:bx==0?1:sin(x)/x3.执行过程：

1）计算e12）e1值为非0（真），计算并返回e2的值否则计算并返回e3的值4.2if语句三、条件运算符与条件表达式4.运算顺序：高于赋值运算，低于算术、关系、逻辑运算如：y=x==0?1:sin(x)/x;5.条件运算符的结合方向是“右结合”如：a>b?a:c>d?c:d等价于：a>b?a:(c>d?c:d)例：读程序，写出程序完成的功能。#include<stdio.h>intmain(){inta,b,max;printf(“inputdatatoaandb:”);scanf(“%d,%d”,&a,&b);

max=a>b?a:b;printf(“Themaxis%d\n”,max);}printf(“Themaxis%d\n”,max=a>b?a:b);printf(“Themaxis%d\n”,a>b?a:b);找出a、b两个数中的大数。例：任意输入一个字符，若是大写字母，将其转换成小写字母；如果不是，不转换。分析：判断一个字符ch是否为大写字母的方法

ch>=‘A’&&ch<=‘Z’ch>=65&&ch<=90大写字母转换为小写字母的方法：ch+32由前面的例子可以看出，对于二分支、并对同一变量赋值时用条件表达式最方便。ch=(ch>=‘A’&&ch<=‘Z’)?(ch+32):ch;4.3开关语句

开关语句又称为多分支选择语句，它比用嵌套的if语句实现多分支问题，程序结构清晰、易读。一、格式

switch(e){casec1:语句1casec2:语句2……casecn:语句n[default:语句n+1]}其中：表达式e可以是整型、字符型常量表达式ci必须与表达式e类型一致（整型与字符型通用）二、执行过程1.计算表达式e的值2.若与常量表达式ci值一致，则从语句i开始执行；直到遇到break语句或switch语句的“}”。3.若与任何常量表达式值均不一致时，则执行default语句或执行后续语句。注意：1）常量表达式ci仅起语句标号作用，不作求值判断；2）常量表达式的值必须是唯一的，没有先后次序;3）多个case语句可共用一组执行语句。如：switch(x){case1:printf(“statement1”);break;case2:printf(“statement2”);break;default:printf(“default”);}如果case1、case2中没有break；结果是什么？例：用switch语句评价学生的成绩

score>=90优秀score>=80良好score>=70中score>=60及格score<60不及格#include<stdio.h>intmain(){intscore;printf(“inputascore:”);scanf(“%d”,&score);switch(score/10){case10:case9:printf(“优秀\n”);break;case8:printf(“良好\n”);break;case7:printf(“中\n”);break;case6:printf(“及格\n”);break;default:printf(“不及格\n”);}}关键：如何表示表达式和常量，常量的取值与表达式有关。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）

int(s/250)0:d=01:d=22、3:d=54～7:d=88～11:d=10其他：d=15

#include<stdio.h>

intmain()

{

intc;

floatp,w,d,f,s;

scanf(“%f,%f,%f”,&p,&w,&s);

c=s/250;

switch(c){

case0:d=0;break;

case1:d=2;break;

case2:case3:d=5;break；

case4:case5:case6:case7:d=8;break;

case8:case9:case10:

case11:d=10;break;

default:d=15;}

f=p*w*s*(1-d/100.0);

printf(“freight=%15.4f\n”,f);}#include<stdio.h>intmain(){floatx,y,z;charop; printf("请输入需要计算的式子，如1+2：\n"); scanf("%f%c%f",&x,&op,&y); switch(op) { case'+':z=x+y;printf("%f+%f=%f\n",x,y,z);break;case'-':z=x-y;printf("%f-%f=%f\n",x,y,z);break;case'*':z=x*y;printf("%f*%f=%f\n",x,y,z);break; case'/':if(y!=0){z=x/y;printf("%f/%f=%f\n",x,y,z);} elseprintf("你输入的除数为零，非法！\n"); break; default:printf("你输入的式子有误！\n"); }}1.若从键盘上输入5,则程序的输出结果是

。#include<stdio.h>intmain(){intx;scanf("%d",&x);if(x++>5)printf("%d\n",x);elseprintf("%d\n",x--);}A.7 B.6 C.5 D.42.下列程序的输出结果是

。#include“stdio.h”intmain(){intx=1,a=0,b=0;switch(x){case0:b++;case1:a++;case2:a++;b++;}printf(“a=%d,b=%d\n”,a,b);}A)a=2,b=1B)a=1,b=1C)a=1,b=0D)a=2,b=23.若从键盘上输入3和4,则程序的输出结果是

。#include<stdio.h>intmain(){inta,b,s