C 大学基础教程第三章(复习)解析

1、C+大学基础教程,第3章 C+控制语句 本章学习： C+的控制语句和程序基本结构 使用基本结构实现算法,3.1 算法的基本控制结构,2020/7/10,-3-,3.1 算法的基本控制结构,流程图 开始/结束 执行 判断 联系,2020/7/10,-4-,例:计算y=x2,开始,定义x,y,输入x,计算y=x*x,输出y,结束,void main() int x,y; cinx; y=x*x; couty; ,coutx;,cout“y=”yendl;,void main() int x,y; coutx; y=x*x; cout“y=”yendl; ,顺序结构,2020/7/10,-5-,例:

2、 找两个数中的最大值。,开始,定义x,y,输入x,y,xy?,y,输出x,结束,n,输出y,#include void main() int x,y; cinxy; if(xy) coutx; else couty; ,选择结构,2020/7/10,-6-,例:计算y=sin(x)在一个周期内的八个等间隔抽样点值。即xi=2i/8, i=0,1,7,开始,定义变量i,x,y; 定义常量PI2;,i=0,i8,x=PI2*i/8; y=sin(x);,i+;,y,结束,n,#include #include using namespace std; void main() int i; floa

3、t x,y; const float PI2=2*3.14; for(i=0;i8;i+) x=PI2*i/8; cout(y=sin(x)endl; ,循环结构,2020/7/10,-7-,3.1 算法的基本控制结构,程序的三种基本控制结构 （1）顺序结构 （2）选择结构 （3）循环结构,2020/7/10,-8-,3.1 算法的基本控制结构,流程控制语句 选择语句：if.else、switch 循环语句：while、for 、do.while 转向语句：break、continue,2020/7/10,-9-,3.2 if选择语句,2020/7/10,-10-,3.2 if选择语句,if_

4、else 1、没有else分支 2、双分支 3、多分支 4、if 语句的嵌套,2020/7/10,-11-,3.2 if选择语句,1、没有else分支 例如：比较x和y的大小，如果x大则输出x的值,if (表达式) 语句；,if ( xy ) coutxendl;,3.2 if选择语句,2、双分支 例如：比较x，y的大小，将较大的数输出,if (表达式) 语句1； else 语句2；,if ( xy ) coutxendl; else coutyendl;,2020/7/10,-13-,3.2 if选择语句,3、多分支,if (表达式1) 语句1； else if (表达式2) 语句2； el

5、se if (表达式3) 语句3； else 语句n;,例子：输出学生的成绩,#include using namespace std; void main() int x; cinx; if(x=90) cout=80) cout=60) cout“合格”endl； else cout“不及格”endl； ,2020/7/10,-15-,注意： 1. 如果if-else语句中的语句1或语句2不是单条语句，则必须采用复合语句形式；否则，计算机只执行其中第一条语句，出现程序运行时的逻辑错误。 程序的逻辑错误，指的是编译器检查不出来的错误，也即编译时不出错，只在程序运行时才会出现。 2. 一般在i

6、f-else(和任何控制结构)中加上大括号，可以避免不慎疏忽，特别是if或else后边的选择体语句多于一条时。,2020/7/10,-16-,3.2 if选择语句,4、if 语句的嵌套,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4,2020/7/10,-17-,注意： (1) 使用嵌套if结构时，应该注意if与else的对应关系。 从最内层开始，else总是与其前面最近的(未曾匹配的)if匹配。 如果外层if的内嵌if语句没有对应的else分支，应该把内嵌if语句放入加花括号里，成为复合语句。例如下面的代码：,2020

7、/7/10,-18-,if ( ) if ( ) 语句1; else if ( ) 语句2; else 语句3;,if ( ) if ( ) 语句1; else if ( ) 语句2; else 语句3;,if ( ) if ( ) 语句1; else if ( ) 语句2; else 语句3;,2020/7/10,-19-,(2) 编写嵌套if语句结构，最好给外层if和else的选择体加上大括号，使结构清晰，增强代码的可读性。 (3) 在嵌套if结构和多选择的if结构中，测试条件为真可能性较大的操作应放在if结构的开头，以便尽早满足测试条件，结束if结构的执行，提高程序运行速度。,3.3 s

8、witch选择语句,3.3 switch选择语句,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 ,2020/7/10,-22-,例3.4 假设某个盒子里有红色、黄色、蓝色、绿色和白色球若干，每次从中取出一个球，并记录(输出)球的颜色。使用随机数产生函数rand模拟随机取球过程，设数字1,2,3,4,5分别表示上述五种球的颜色。数字0使模拟取球过程结束。统计出每种球出现的次数。,/功能：模拟取球程序 #include #include #incl

9、ude using namespace std; void main() int count1(0), count2(0), count3(0), count4(0), count5(0); srand( (unsigned)time( NULL ) ); int color=rand()%6;,while(color) switch(color) case 1: coutred ball endl; count1+; break; case 2: coutyellow ballendl; count2+; break;,case 3: coutblue ball endl; count3+;

10、 break; case 4: coutgreen ballendl; count4+; break; case 5: coutwhite ballendl; count5+; break;,default: coutInvalid command endl; color=rand()%6; coutcount of each color balls(red, yellow,blue,green,and white): count1,count2,count3,count4 ,count5endl; ,2020/7/10,-27-,注意： （1） switch语句中表达式的值可以是字符型、整型

11、，也可以是枚举型。通常这个表达式仅仅是个变量。 （2）case 的常量表达式可以是字符型、整型或枚举型，通常，也只是一个常量。各个case的常量表达式的值应该互不相同，否则，相同的值造成矛盾的语句标识。各个case的先后顺序不影响执行结果，由编程者合理安排。,2020/7/10,-28-,（3）break语句本不是switch语句原有的，但由于各个“case 常量表达式”只起语句标号的作用，并不进行条件判断，switch语句每当找到匹配的常量表达式，则从此标号开始执行下去，不再进行判断，即将此后的其它case下的语句也都执行。这显然不是我们希望的。因此，在每个case的执行语句结束处，应该加上

12、break语句。,（4）几个case可以共用一组执行语句。例如，输入考试成绩grade,输出是否通过： switch(grade/10) case 9： case 8： case 7： case 6： cout”pass”; break; default cout”fail”; break; ,2020/7/10,-30-,(5) 在switch语句中应该提供default情况，可以提醒编程者需要处理异常条件；而且习惯上default被放在switch结构的最后。,2020/7/10,-31-,switch语句和多分支if语句都能实现多分支的选择问题。但switch语句只能处理测试表达式与ca

13、se常量表达式值相等的情况，即要求表达式的值只能取整型、字符型和枚举型； 多分支的if语句可以处理测试表达式为任何c+允许类型的问题。 尽管如此，只要问题类型合适，switch语句通常比多分支的if语句的执行效率高，因为前者直接执行匹配的语句，而后者要逐一比较至测试表达式为真。故合理安排多分支的if语句各分支的顺序，有利于提高程序运行速度，特别是当选择语句内嵌于循环结构中时。,3.4 循环语句,2020/7/10,-33-,3.4 循环语句,三种基本语法 1、 while 语句 2、 dowhile 语句 3、 for 语句,2020/7/10,-34-,3.4 循环语句,主要包括3个部分：

14、1、循环控制条件： 判断循环操作是否进行的条件； 2、循环体： 重复进行的操作； 3、循环控制变量： 记录循环体执行的次数，或控制循环的结束条件。,2020/7/10,-35-,3.4 循环语句,while循环语句,while(表达式） 循环体语句；,2020/7/10,-36-,/功能：计算1n个整数平方和的均值。 #include using namespace std void main() int k=1,sum=0,n; coutn;,2020/7/10,-37-,while(k0) /防止被0除 mean=sum/n; else mean=0; cout mean = mean e

15、ndl; ,2020/7/10,-38-,利用循环结构实现迭代求和时，表示和的变量的初值必须赋为0。另外还要注意执行除法操作之前，检验除数是否为0,以增强程序的稳健性。,2020/7/10,-39-,注意： （1）循环体如果多于一句，必须采用复合语句形式，否则只有循环体的第一句能够被执行，其它循环体语句不能被执行。 （2）一般while语句的循环控制变量在while语句前被赋值，并在循环体内被修改，使循环语句能够正常结束。循环结构的循环体中应该有使循环趋于结束的语句（修改循环控制变量的语句）。 如果while语句的条件一开始就不满足，则其循环体语句就会一次也不执行。所以，我们在选择循环语句要清

16、楚这一点。,2020/7/10,-40-,3.4 循环语句,do.while循环语句,do 循环体语句； while(表达式);,2020/7/10,-41-,/功能：计算1n个整数平方和的均值。 #include using namespace std; void main() int k(1), n, sum(0),mean; coutn;,2020/7/10,-42-,do sum=sum+k*k; k+; while(k0) mean=sum/n; else mean=0; cout mean = mean endl; ,2020/7/10,-43-,注意： （1）如果循环体语句多于一

17、条，必须采用用复合语句形式。 （2）循环体中要包含修改循环控制变量的语句，保证循环是有限循环。 （3）do-while循环是先执行循环体语句，后判断表达式真假。所以循环体至少要执行一次。 （4）while语句和do-while语句都能处理重复操作问题，如前面的求均值（）问题。但while语句的循环体有可能一次也不执行，所以，在选择使用循环语句时，要合理利用它们各自的特点。,2020/7/10,-44-,3.4 循环语句,for循环语句 循环结构 1、表达式1 循环变量初始化； 2、表达式2 循环控制条件； 3、表达式3 循环变量的变化；,for (表达式1; 表达式2; 表达式3) 循环体；,

18、2020/7/10,-45-,#include using namespace std; void main() int k, n, sum(0),mean; coutn; for(k=1;k0) mean=sum/n; else mean=0; coutmeanendl; ,/计算1到10的阶乘。 #include using namespace std; void main() int n; unsigned long factorial(1); for(n=1; n=10;n+) factorial*=n; coutn!=factorialendl; ,例3.10 计算1到10的阶乘。,

19、2020/7/10,-47-,如果一个变量表示若干数的乘积，而且这个乘积是利用循环过程迭代计算的，则表示乘积的变量的初值要在循环开始前赋为确定值，具体值要根据题目而定（一般为1，如本题），防止表示乘积的变量为随机数或0，这是常用的编程技巧。,2020/7/10,-48-,3.4 循环语句,1、for： 最适合循环次数固定，循环规律非常明显程序。 2、while： 使用最多最频繁的循环结构，具有普适性。 3、do_while： 最适合至少循环一次的循环结构。,2020/7/10,-49-,3.4.4 转向语句,1、break语句 2、continue语句,2020/7/10,-50-,3.4.4

20、 转向语句break,用途： 常用在while、do-while、for和switch语句中，用来跳出循环或switch语句。,例1:判断输出结果？,#include using namespace std; void main() int sum=0; for (int i=1;i10;i+) if (i % 3=0) break; sum+=i; coutsumendl; ,分析 i sum 1 1 2 3 3 跳出,2020/7/10,-52-,3.4.4 转向语句continue,用途 用于循环语句中，结束本次循环，进行下一次循环；即跳过循环体中尚未执行的部分。,例1：判断输出结果？,

21、#include using namespace std; void main() int sum=0; for (int i=1;i10;i+) if (i % 3=0) continue; sum+=i; coutsumendl; ,分析 i sum 1 1 2 3 3 3 7 12 12 19 27 27 跳出,3.5 循环嵌套,3.5 循环嵌套,编程输出国际象棋棋盘 #include using namespace std; void main() for (int i=0;i8;i+) for (int j=0;j8;j+) if (i+j)%2=0) cout; else cout

22、 ; coutn; , ,此字符来源于Word中的特殊字符,2020/7/10,北京邮电大学电信工程学院计算机技术中心,-56-,思考,题目: 使用For循环输出如下图形： * * * * * * *,#include using namespace std; void main() for (int i=1;ii; j-) cout ; for (j=1; j=i; j+) cout*; coutendl; ,3.6 应用举例,2020/7/10,-59-,3.6 应用举例1,题目 任意输入一个整数，按位翻转输出。例如输入124，输出421。,#include using namespace

23、 std; void main() int i, n, result=0; coutn; cout按位翻转的结果为：; while (n!=0) i =n % 10; result=result*10+i; n /= 10; coutresultendl; ,输入124，输出421,2020/7/10,-61-,3.6 应用举例2,题目 一球从100米高度落下，每次落地后反弹回原高度的一半，再落下。编程求解它在第n次落地时，共经过多少米？,#include using namespace std; void main() double height=100; double sum=height

24、; for (int i=1;i10;i+) sum+=height; height/=2; coutsumendl; ,2020/7/10,-63-,例3.17 编写程序，计算方程ax2+bx+c=0的解。 分析:根据方程的系数取值，存在下面几种情况: (1) a=0, 不是二次方程; (2) b2-4ac=0, 有两个相等的实根; (3) b2-4ac0, 有两个不等的实根; (4) b2-4ac0, 有两个共轭复根. 所以，程序中将使用选择结构分别实现各种情况。,3.6 应用举例,2020/7/10,-64-,伪码: 开始 定义变量a,b,c,disk,x1,x2 输入方程系数a,b,c

25、 if a=0 输出不是二次方程 else 计算二次方程的根 结束,/细化伪码 开始 定义变量a,b,c,disk,x1,x2 输入方程系数a,b,c if a=0 输出不是二次方程,else 计算 disk=b2-4ac if disk=0 x1=x2=-b/(2a) 输出x1,x2 else if disk0 输出x1,x2 else 输出x1,x2 结束,/功能:计算方程ax2+bx+c=0的解 #include #include using namespace std; void main() ,void main() float a,b,c,disc,x1,x2,realpart,i

26、magpart; coutabc; coutThe equationendl; if(fabs(a)=1e-6) coutis not quadraticendl; else ,else disc=b*b-4*a*c; if(fabs(disc)1e-6) else ,if(fabs(disc)=1e-6) x1=-b/(2*a); couthas two equal roos:x1endl; ,else if (disc1e-6) x1=(-b+sqrt(disc)/(2*a); x2=(-b-sqrt(disc)/(2*a); couthas distinct real roots:x1,

27、x2endl; ,else realpart=-b/(2*a); imagpart=sqrt(-disc)/(2*a); couthas complex roots:endl; coutrealpart+imagpartiendl; coutrealpart-imagpartiendl; ,/功能:计算方程ax2+bx+c=0的解 #include #include using namespace std; void main() float a,b,c,disc,x1,x2,realpart,imagpart; coutabc; coutThe equationendl; if(fabs(a

28、)=1e-6) coutis not quadraticendl;,else disc=b*b-4*a*c; if(fabs(disc)1e-6) x1=(-b+sqrt(disc)/(2*a); x2=(-b-sqrt(disc)/(2*a); couthas distinct real roots:x1,x2endl; ,else realpart=-b/(2*a); imagpart=sqrt(-disc)/(2*a); couthas complex roots:endl; coutrealpart+imagpartiendl; coutrealpart-imagpartiendl;

29、,2020/7/10,-72-,实际编程中，我们可以从分析问题开始，用伪码帮助记录我们的分析结果，随着问题分析的不断深入，伪码被进一步细化，最后它能较详细地表示出解决问题的算法，我们便可基于伪码编写程序代码。当然，我们还可以采用流程图等其它工具辅助设计程序，记录流程。,2020/7/10,-73-,例 3.18 口袋中有红、黄、蓝、白、黑五种颜色的球若干个。每次从口袋中取出3个不同颜色的球，问有多少种取法。,3.6 应用举例,2020/7/10,-74-,分析：球只能是五种颜色之一。设取出的球为i、j、k，根据题意，i、j、k分别可以有五种取值，且ijk。采用穷举法，逐个检验每一种可能的组合，

30、从中找出符合要求的组合并输出。,2020/7/10,-75-,开始 定义五种颜色常量red(0),yellow(1),blue(2),white(3),black(4); 定义变量print; 定义变量n,loop,i,j,k; 初始化n(0),2020/7/10,-76-,for循环，第一个球的颜色i从red至black for循环，第二个球的颜色j从red至black for循环，第三个球的颜色k从red至black if代表三个球颜色的i,j,k的值不同，得到一种可行的取法， n+; for循环，分别输出三个球的颜色，共执行三次。 用switch语句将i,j,k的值分别赋给打印变量pri

31、nt 用switch语句，根据print的值，打印不同的颜色名称。 结束,/功能：模拟取球过程，找出三个球颜色不同的可能取法的数目。 #include using namespace std; void main() const red(0),yellow(1),blue(2),white(3),black(4); /五种颜色 short print; /打印球的颜色 short n, loop, i, j, k; n=0; for(i=red;i=black;i+) . couttotal:nendl; ,for(i=red;i=black;i+) for(j=red;j=black;j+)

32、 if(i!=j) /前两个球不同 for(k=red;k=black;k+) ,if(k!=i) ,switch(loop)/没有这步，下面字符串输出要写三遍。 case 1: print=i; break; case 2: print=j; break; case 3: print=k; break; default: break; ,switch(print) case red: cout red; break; case yellow: cout yellow; break; case blue: cout blue; break; case white: cout white; br

33、eak; case black: cout black; break; default: break; ,/功能：模拟取球过程，找出三个球颜色不同的可能取法的数目。 #include using namespace std; void main() const red(0),yellow(1),blue(2),white(3),black(4); /五种颜色 short print; /打印球的颜色 short n, loop, i, j, k; n=0;,for(i=red;i=black;i+) for(j=red;j=black;j+) if(i!=j) /前两个球不同 for(k=re

34、d;k=black;k+) if(k!=i),for(loop=1;loop=3;loop+) switch(loop)/没有这步，下面字符串输出要写三遍。 case 1: print=i; break; case 2: print=j; break; case 3: print=k; break; default: break; ,switch(print) case red: cout red; break; case yellow: cout yellow; break; case blue: cout blue; break; case white: cout white; break;,case b