第三章三种基本控制结构.ppt

1、,C 程 序 设 计,C语言中的三种基本控制结构,3.5 顺序结构程序设计 3.6 选择结构程序设计 3.7 循环结构程序设计,顺序结构 按照书写次序依次执行的语句,顺序结构的流程图和N-S图,顺序结构的操作,1. 先定义变量，向各变量中输入需要加工处 理的数据。 2. 利用各种运算进行数据计算。 3. 输出数据结果。,C语言中三种基本控制结构,3.5 顺序结构程序设计 3.6 选择结构程序设计 3.7 循环结构程序设计,一、单分支选择结构,单分支：计算机对某个表达式做判断，若为“真”，则执行语句块i，否则执行语句块j。,单分支结构的流程图,if (表达式) 语句组i； else 语句组j；,

2、例如： 如果x大于y成立，则打印输出x 的值，否则打印输出y的值。 if (xy) printf(“d”，x)； else printf(“d”，y)；,也可以只处理表达式为“真”的情况 。,单分支结构的流程图,if (表达式) 语句组i； 执行过程是： 如果表达式为“真”，则执 行语句组i。,例如： 如果x大于y成立，则打印输出x的值。 if (xy) printf(“d”，x)；,说 明：,1. if 语句中的“表达式”，可以是逻辑表达式、关系表达式、常量、变量等。 例如：if (a = b 否则跳过这个语句。然后执行 printf(“再买一个！”)；编译器会因为找不到与else匹配的if

3、， 而报错。因此若if或else中含有多个语句时，要用一对大括号 “”括起来。,流程图中的元素及含义 流程图主要用两种：传统流程图和N-S流程图。 1传统流程图 2、N-S流程图,【例】 计算下面的分段函数。,例 输入任意两个整数num1、num2，求两个数中的最大值。 main()int num1,num2, max; printf(“请输入两个整数:”); scanf(“%d,%d”,【例】 输入两个实数，按代数值由小到大的次序输出这两个数。,【例】 输入三个实数a,b,c，按代数值由小到大的次序输出。,另 解：,例 输入任意三个整数num1、num2、num3，求三个数中的最大值。#in

4、clude main()int num1,num2,num3,max; printf(请输入三个整数:); scanf(%d,%d,%d,二、多分支选择结构,如果计算机面对的不是二选一，而是多选一的问题，程序中需要使用多分支结构。,用if语句实现多分支结构 if (表达式1) 语句组1 else if (表达式2) 语句组2 else if (表达式n) 语句组n else 语句组n+1,用if 语句实现选择结构举例,-1；x0 输入x 值，输出y值。,#include void main( ) int x,y; scanf(%d, ,【例】 计算下面的分段函数。,#include void

5、main( ) int x,y; scanf(%d, ,例从键盘上输入一个百分制成绩score，按下列原则输出其等级：score90，等级为A；80score main( ) int score; scanf(%d, ,用开关语句swtich实现多分支结构,switch语句格式： switch( 表达式) case 常量表达式1: 语句组1; break； case 常量表达式2: 语句组2; break； . case 常量表达式n: 语句组n; break； default: 语句组n+1 ; break; ,执行过程：首先对switch后面括号内的表达式进行 计算，将计算的结果逐个与ca

6、se后面的常量表达式 比较，当表达式的值与某个常量表达式的值相等 时，则执行该case后面对应的语句组，而后由 break语句跳出整个switch结构，如果表达式的值 与所有的常量表达式都不相等，则执行default后的 语句组。,说 明：,（1）break语句用以跳出switch结构，当执行 break语句时，后面的代码被“短路”，不会 被执行。若不使用break，则从与表达式相匹 配的那个case语句开始后所有的语句组都会被 执行。,例如:int d; scanf(%d, 若d为1时，输出d等于1，然后遇到break退出switch,例如： int d; scanf(%d, 去掉了各bre

7、ak，若d为1时，输出d等于1，d等于2， d不等于1和2，然后执行完switch结构退出。,default后面的内容在switch表达式的值与各种case都不相等时，要执行的内容。可根据需要省略。 switch（d） case 1: printf(“d等于1n”); break; case 2: printf(“d等于2n”); break; 若d不等于1，也不等于2时，不做处理。,省略default后面的break对程序结果无影响。 switch（d） case 1: printf(“d等于1n”); break; case 2: printf(“d等于2n”); break; defau

8、lt: printf(“d不等于1和2n”); 效果一致 default: printf(“d不等于1和2n”); break; ,（2）switch后面括号内的“表达式”必须是整型或 字符型，可以为常量或变量。 例如：若有 double d； d写在switch中就出错。 switch（d） case 1.0: printf(“d等于1.0n”); break; case 2.0: printf(“d等于2.0n”); break; default: printf(“d不等于1.0和2.0n”); break; ,（3）case中的各常量表达式的值应各不相同，互斥。 例如：若有 int d；

9、 有两个case 1就出错。 switch（d） case 1: printf(“d等于1n”); break; case 1: printf(“d等于1n”); break; case 2: printf(“d等于2n”); break; default: printf(“d不等于1和2n”); break; ,（4）改变各个case的先后顺序，对程序没有影响。 例如：若有 int d； 则可以交换各case的位置。 switch（d） case 1: printf(“d等于1n”); break; case 2: printf(“d等于2n”); break; default: print

10、f(“d不等于1和2n”); break; ,与 switch（d） case 2: printf(“d等于2n”); break; case 1: printf(“d等于1n”); break; default: printf(“d不等于1和2n”); break; 等价，对程序结果没有任何影响。,【例3.9】编写一个程序，根据学生的得分判定其类别，判定规则：若小于60分判为E级，60到69分判为D级，70到79分判为C级，80到89分判为B级，90到100分判为A级。（1）用多个if单分支结构实现。（2）用if多分支结构实现。（3）用switch结构实现。,（1）用多个if单分支结构实现。

11、,（2）用if多分支结构实现。,（3）用switch结构实现。,【例】从键盘输入1-7之间的数字，输出此数字对应的是星期几。若输入的数字不在此范围，提示出错。（1）用if多分支结构实现。（2）用switch结构实现。,（1）用if多分支结构实现。,else可以根据需要省略,（2）用switch结构实现。,defalut后面的break可省略 defalut可以根据需要省略,各case后面的break 可以省略吗？,结论：当输入17范围外的值时，程序可以正 确执行，当输入是17之间的值时，程序会从 匹配的情况一直执行到遇到break或者switch 结构结束。因此除了default处的break

12、，其余 的break不要省略。,三、嵌套选择结构,在分支语句中又包含一个或多个分支语 句称为嵌套选择结构。嵌套选择结构的 样式繁多。以if结构中嵌套if else结构为 例来说明：,if (表达式1) if (表达式2) 语句组1 else 语句组2 ,执行过程：首先计算表达式1的值，如果其值为“假”，直接跳出该结构，语句组1和语句组2都不会被执行。如果其值为“真”，则执行内部的if else结构，计算表达式2的值，如果其值为“真”，则执行语句组1，否则执行语句组2。,if-else的配对原则,C标准规定：被同级别的一对大括号“” 括起来时， else语句总是和它上面最近的 未配对的 if配对

13、。,【例3.11】 if和else的配对问题。,匹配,相当于,检查输出结果，发现虽然a和b相等，但却输出了a!=b。,为了避免歧义性，应该给嵌套结构适当地添加大括号，此时else与第一个if配对。,【例3.12】 按照下面的公式，输入 x，输出相应的y。,同一个问题可能有不同的解决方式，可 以根据需要选择合适的结构。,方法一,方法二,方法三,方法四,方法五,第3章 三种基本控制结构,3.5 顺序结构程序设计 3.6 选择结构程序设计 3.7 循环结构程序设计 3.8 辅助控制语句,一、 while结构,while 结构常称为“当型”循环结构。,while语句实现“当型”循环： while (表

14、达式） 循环体 特点：先判断表达式的值， 再决定是否执行循环体。,说 明：,1. 当第一次判断表达式的值为“假”时，循 环体一次也不执行。例如： int i = 0; while (i0） i+; printf(“%3d”, i); ,2. 除去必要的情况，尽量避免无限循环，如： while(1)是死循环。从代码编写的角度看，在循环体中应有使循环趋向结束的语句。 例如： int i = 0; while (1） i+; printf(“%3d”, i); ,3. 不要在while(表达式)处添加分号。 例如： int i = 0; while (i10); i+; printf(“%3d”,

15、i); ,循环执行空语句，这部分代码执行不到。,4. 循环体可为任意类型语句，若循环体不止一 条语句，应使用一对花括号括起来。若无花括号，while语句的范围只到while后面第一个分号处 例如： int i = 0; while (i10) i+; printf(“%3d”,i);,循环体是while下面的第一个语句i+; printf在循环完后会执行一次。若要输出每个变化的i值，应添加花括号。,【例3.13】用while循环求sum=1+2+.+100。,思考1.循环变量i的增值i+可以换成+i吗？,思考2. sum = sum + i; 和 i+; 可以调换顺序吗？,可以将i=1改为i=

16、0; i=100改为i=99,思考3. while结构中的大括号是否可省略？,循环体为sum=sum+i;循环条件一直成立，循环执行sum=sum+i;程序陷入死循环。,思考4. while(i=100)后面可以加分号吗？,循环体为空语句，循环条件一直成立，循环执行空语句，程序也陷入死循环。,二、 do while结构,do while 结构常称为“直到型”循环结构。,do while语句实现“直到型” 循环的语句格式： do 循环体 while(表达式)； 特点：先执行循环体一次， 再判断表达式决定是否继续执行 循环体。 执行循环体的次数：1到无数次,说 明：,1. 最少执行一次循环体，当第

17、一次判断表达式的值为“假”时，循环体已执行了一次。例如： int i = 0; do i+; printf(“%3d”, i); while (i0);,2. 除去必要的情况，尽量避免无限循环。 例如： int i = 0; do i+; printf(“%3d”, i); while (1);,3. 在while(表达式)处不要漏掉分号。 例如： int i = 0; do i+; printf(“%3d”, i); while (i10),语法出错,;,4. 循环体可为任意类型语句，若循环体不止一 条语句，应使用一对大括号括起来。 例如： int i = 0; do i+; printf(

18、“%3d”, i); while (i10);,语法出错。,【例3.14】用do while循环求sum=1+2+.+100。,思考1.循环变量i的增值i+可以换成+i吗？,思考2. sum = sum + i; 和 i+; 可以调换顺序吗？,可以将i=1改为i=0; i=100改为i=99,思考3. while结构中的大括号是否可省略？,语法出错。若循环体只有一句，可以不写大括号。,思考4. while(i=100)后面不写分号，可以吗？,语法出错。,【例3.15】while和do while 循环的比较。,（1）while循环的程序： #include int main( ) int i,

19、 sum = 0; scanf(%d,while(i=100) sum = sum + i; i+; printf(sum = %dn, sum); return 0; ,【例3.15】while和do while 循环的比较。,（2）do while循环的程序： #include int main( ) int i, sum = 0; scanf(%d,do sum = sum + i; i+; while(i=100); printf(sum = %dn, sum); return 0; ,（1）若输入的i为小于等于100的值时，两种结构的程序执行循环次数一致，输出结果也一致。 （2）若输

20、入的i为大于100的值时，while循环一次也不执行，do while循环执行一次，输出结果不一致。,从键盘输入一系列字符，以回车符结束。分别统计字母、数字、空格、其它字符的个数并输出。,请思考：用while结构和do while结构书写的 程序在统计其他字符数目的时候，为什么不 一致，若要两者一致可以如何修改程序？ 分析：do while结构中将回车换行键也统计 成了其他字符，可以修改d的初值为-1，两者 的程序结果就可以一致。,三、 for 结构,for结构是三种循环结构中最常用的一种 。,特点：先计算初始化表达式，再计算判断表达式，若为“真”，执行循环体，计算修改表达式，再计算判断表达式

21、,.,直至其值为“假”退出循环。,for 循环结构的流程图和N-S图,for语句常见应用形式,for(循环变量赋初值；循环条件；循环变量增值） 例如 for(i=1;i=100;i+) sum=sum+i; 相当于 i=1; while(i=100) sum=sum+i; i+; ,for循环改成while循环的形式,表达式1 while(表达式2） 语句 表达式3 ,【例3.16】用for循环求sum=1+2+.+100。,说 明：,（1）for循环结构一般把给循环变量赋初值作为初始化表达式，例如：i=1; 把限制循环变量的表达式作为循环条件，例如： i=100; 把修改循环变量的表达式作为

22、修正表达式，例如： i+ ,注意i+后面不写分号了。 （2）当单个语句作为循环体时，大括号可以省略。,【例3.17】“水仙花数”是指一个3位数，其各位数字立方和等于该数本身，例如：153 = 13+53+33，所以153就是水仙花数。编写程序，输出所有的水仙花数。,说 明：,（1）for语句中表达式1,表达式2 ,表达式3 类型任 意，都可省略，但之间的分号不可省略。 1. 初始化表达式省略，在循环结构前面给循环变 量赋初值。 int i = 1; for(；i = 100 ; i+ ) sum += i;,2. 判断表达式省略，无循环结束条件，死循环。 int i ; for( i=1; ;

23、 i+ ) sum += i; 3. 修正表达式省略，在循环体内部修改循环变量。 int i ; for( i=1; i = 100 ;) sum += i; i+; ,循环体不止一条语句时，务必用大括号括起来。,4. 初始化表达式和修正表达式省略 。 int i = 1; for( ; i = 100 ;) sum += i; i+; 5. 三个表达式都省略，死循环。 for(;) sum += i; i+; ,（2）初始化表达式和修正表达式可以是逗号表达式。 for(i = 0, j = 100; i = j; i+, j-) k += i*j； 循环次数为：51次 k的最终结果为： 0*

24、100 + 1*99 +2*98+.+50*50,四、 循环嵌套结构,一个循环体内又包含一个或多个完整的循环结构， 称为循环的嵌套。例如：以下是个二重循环。 for(初始化表达式1; 判断表达式1; 修正表达式1) for(初始化表达式2; 判断表达式2; 修正表达式2) 循环体 ,时钟行走：i代表时针，j代表分针,.,for(i=1; i=12; i+) /*把变化慢的i写在外循环*/ for(j=0; j=59; j+) /*把变化快的j写在内循环 */ printf(“当前时间是%d:%dn”,i,j); ,【例3.18】编写程序输出如下图形。,【例3.19】编写程序输出如下图形。,方法

25、1,方法2,【例3.20】编写程序输出如下图形。,第3章 三种基本控制结构,3.5 顺序结构程序设计 3.6 选择结构程序设计 3.7 循环结构程序设计 3.8 辅助控制语句,一、 break 语句,break的作用是“破壳而出”，当程序流程执行到循环结构 中的break语句时，循环被中断，程序流程跳出循环体，转 到循环结构之后的语句执行。 例如： while(表达式1) . if (表达式2) break; . ,【例3.21】编写程序，查找100到200之间的所有素数并输出。,说 明,（1）m的因子的查找范围，即i的取值范围也可以 是2m-1，但效率不如2m/2。还可以将其取值范 围设为2sqrt(m)，效率会更高些。注意：使用开 方函数sqrt需要包含math.h文件。,（2）因为只要找到m能被1和m以外的任何数整除，就能认定它不是素数，不用再去判断该数后面的数是否也可以整除m。因此用break语句终止