★第05章C的流程控制语句.ppt

1、第5章 C+的流程控制语句,5.1 C+语言的语句和程序结构 5.2 选择结构语句 5.3 循环结构语句 5.4 转向语句 5.5 程序举例 5.6 程序调试方法简介 作业：47,9,10(1),19(2),20,5.1 C+语言的语句和程序结构,一个C+源程序：由若干个源程序文件组成。 一个源程序文件：由编译预处理命令、全局类型定义、全局变量定义、函数定义等组成。 一个函数：包括函数首部和函数体。函数体包含局部类型定义、局部变量定义、函数原型声明、编译预处理命令、若干个语句等。,C+语句的分类,说明语句：完成数据类型和变量的定义。 控制语句：改变程序执行顺序的语句，包括：条件、循环、开关、转

2、向、返回语句。 函数调用语句：在函数调用后加分号构成。如： sin(x); 表达式语句：在表达式后加分号构成。如： i=i+1; 空语句：仅由一个分号所构成，不执行任何动作。 复合语句(也称块语句)：用花括号把一个或多个语句括起来后构成的语句。作为一个语句处理。,5.2 选择结构语句,选择语句也称分支语句：根据给定条件，选择执行两个或两个以上分支程序段中的某一个。 C+语言的选择语句： 条件语句：if。有三种形式。 开关语句：switch。,条件语句,格式1： if() S 其中，是任何C+表达式，通常为算术表达式、关系表达式、逻辑表达式或逗号表达式；S是一个单一语句，包括复合语句和空语句。作

3、为判断条件的必须用括号括起来。 格式2： if() S1 else S2,例5.1 从键盘上输入三个整数，输出三个数中的最大数。 分析：先读入三个数，求出前两个数中的大数，再求出该大数与第三个数之间的最大数。 #include void main(void) int a,b,c,t; coutabc; if(ab) t=a; else t=b; /A coutc) couttn;else coutcn;/C ,A、B、C三行可用下列语句替代： t=a; if(tb) t=b; if(tc) t=c; coutn最大数是tendl;,例5.2 求ax2+bx+c=0的根。a、b、c从键盘输入，a

4、0。 分析：当输入a、b、c的值后，若b2-4ac0，则方程有两个不同的实根；若b2-4ac=O，则方程有两个相等的实根。 #include #include void main(void) float a,b,c,delta; coutabc; delta=b*b-4*a*c;,if(delta=0) /使用复合语句 delta=sqrt(delta); if(delta) cout方程有两个不同的实根：; coutnx1=(-b+delta)/2/a; couttx2=(-b-delta)/2/an; else cout方程有两个相等的实根：x1=x2= -b/2/an; else cou

5、t方程没有实根!n; ,条件语句,格式3： if() S1 else if() S2 else if . else Sn 注意，当出现如下形式的嵌套条件语句时： if(e1) if(e2) S1 else S2 C+规定：else与其前面最近的还没有配对的if进行配对。这样，上面的条件语句中else与第二个if配对。若希望else与第一个if配对，则可用改变： if(e1) if(e2) S1 else S2,例5.3 输入三角形的三边，判断其为何种三角形。 #include void main(void) int a,b,c; coutabc; if(a+b=c|b+c=a|a+c=b) c

6、out不能组成三角形！n; else if(a=b ,开关语句： switch,格式： switch() case :; break; case :; break; case :; break; default: ,开关语句： switch,执行过程： 先求的值，再依次与case后面的比较，若与某一的值相等，则转去执行该case后边的语句序列，一直执行下去，直至遇到break语句或开关语句的右花括号为止。否则，若有default分支，则执行该分支后边的语句序列，否则什么也不执行。 与if语句相比： 任一开关语句均可用条件语句来实现，但反之不然。原因是开关语句限定表达式的取值类型，而条件语句中的

7、条件表达式可取任意类型的值。 开关语句结构清晰，易理解。,例5.4 输入一个字符，判断它是元音字母还是空白符。 #include void main(void) char c; cin.get(c); switch(c) case a: case A: case e: case E: case i: case I: case o: case O: case u: case U: cout这是元音字母n; break; case : case n: case t: cout这是空白符n; break; default: cout这是其它字符n; ,请画程序流程图 用if语句改写本例,5.3 循环

8、结构语句,循环：某条件成立时，重复执行的操作。 问题：计算1+2+3+100。 分析：编程时不可能依次列出1100个数。设 变量sum累计和值,初值为1； 变量i 存放当前待累计的数，初值为2。 算法： s1.给变量sum赋初值1,i赋初值2； s2.令sum=sum+i,i=i+1； s3.若i=100，则转s2； s4.输出sum的值。,s2和s3是重复执行的操作。 while、dowhile和for语句实现循环，并把这三个语句称为循环结构语句。,while语句,格式： while() S 其中，表达式是任何表达式；语句S是任一语句，称为循环体。 执行过程：先计算表达式的值，若表达式的值不

9、等于0，则执行语句S，再计算表达式的值，重复以上过程，直到表达式的值等于0为止。,特点：先判断后执行，故循环体有可能一次也不执行。,例5.6 用while语句求1+2+3+100的值。 #include void main(void) int i=2,/待求和的当前项 s=1;/当前项前所有项的累加和 while(i=100) s+=i; i+; cout1+2+3+100=sn; ,必须明确所用变量的含义及初值,或：while(i=100) s+=i,i+; 或：while(i=100) s+=i+;,dowhile语句,格式： do 语句 while(); 语句为任一语句，是循环体；表达式

10、是任一表达式。 执行过程：先执行语句，后判断表达式的值；若表达式的值不为0，则继续执行循环体，直到表达式的值为0时为止。,特点：先执行后判断，故循环体至少执行一次。,例5.7 用dowhile语句求1+2+100。 #include void main(void) int i=2, /待求和的当前项 s=1; /当前项前所有项的累加和 do s+=i+; while(i=100); cout1+2+3+100=sn; ,for语句,格式： for(;) 语句 表达式13是任何表达式；语句是任一语句，为循环体。,特点：先判断后执行，循环体有可能一次也不执行。,执行过程： 计算表达式1； 若表达式

11、2的值为0，则执行，否则转； 执行语句，计算表达式3，转； 结束循环。,例5.8 用for语句求1+2+100。 #include void main(void) int i,/待求和的当前项 s;/当前项前所有项的累加和 for(i=2,s=1;i=100;i+) s+=i; cout1+2+3+100=sendl; ,表达式1通常用于设置循环初值，多为赋值表达式和逗号表达式。,表达式2通常用于循环结束条件的判断，多为关系表达式、逻辑表达式。,表达式3通常用于改变循环的结束条件。,从循环的组成要素上讲，for语句的常用形式应为： for(循环变量初始化;循环结束条件;循环变量更新) 循环体语

12、句 例5.9 输入一行字符，并按输入的顺序输出该行字符。 #include void main(void) char c; cout“输入一行字符串：n; for(cin.get(c);c!=n;cin.get(c) coutc;/依次输出字符 coutc;/输出最后一个字符，即结束条件n ,三种循环语句的比较,for和while语句都是先判断循环条件，循环体可能一次也不执行。而dowhile语句是先执行循环体，后判断循环条件，所以循环体至少要执行一次。因此对于至少要执行一次重复结构的程序段，建议使用dowhile语句，而对于其他的重复结构的程序段，可使用for或while语句。 由于for语

13、句有三个表达式，可分别用于循环变量初始化、循环结束条件和循环控制变量的更新，所以用得最多的是for语句，其次是while语句，而dowhile语句相对于前两种语句用得少一些。,合理使用循环语句,合理使用循环语句，可优化程序结构，精简程序。例如，例5.9 再用while和dowhile语句实现：,#include void main(void) char c; cout“输入字符串：n; cin.get(c); while(c!=n) coutc; cin.get(c); coutc; ,#include void main(void) char c; cout“输入字符串：n; do cin.

14、get(c); coutc; while(c!=n); ,从例5.9的三个程序可见，本例用dowhile语句时，程序最简，其次为for语句，再次为while语句。,循环的嵌套及其应用,循环的嵌套：循环的内嵌语句也可以是循环语句。 例5.10 输出1000以内所有完数。“完数”是指与其因子之和相等的数。例如6=123，即6是完数。输出完数按如下形式，例如，对于完数6，应显示： 6=1+2+3 分析： sum保存一个数的因子和； i1000以内的一个数，初值为2，终值为1000； j i的试探因子，取值从1到i/2。因1是i的因子，故直接作为sum的初值，j的初值为2。若i%j为0，则说明j是i的

15、因子，则sum+=j。,#include void main(void) int i, /1000以内的一个数 j, /i的试探因子 sum;/i的因子和 for(i=2;i=1000;i+) /外层for语句 for(sum=1,j=2;j=i/2;j+)/内层for语句 if(i%j=0) sum+=j; if(sum=i) /i是完数，按指定格式输出 couti=1”; for(j=2;j=i/2;j+) /因未存i的因子，需再求 if(i%j=0) cout+j; coutendl; ,5.4 转向语句,goto语句是一条非常简单的无条件转向语句，它可以将程序的执行流程转到程序中的任何

16、位置，通常是从它所在的地方转移到带有标号的语句处。 goto语句与条件语句组合，可形成当型和直到型循环。 滥用goto语句，会导致程序流程过于复杂，降低程序的可读性、可维护性等。 软件危机爆发后，goto语句一度成为争论的焦点。 结构化程序设计为了保持程序结构的单入口、单出口特性，严格限制直接使用goto语句，但考虑到有时不得不改变程序执行的流程，C+语言提供了功能受到限制的转向语句break和continue来替代goto语句。,break语句,格式： break; 该语句只用在switch或循环语句中。 用在开关语句switch中的某个分支语句中，其作用是结束开关语句的执行，并把控制转移到

17、该开关语句之后的第一个语句执行。 用在循环语句的循环体中，当执行到break语句时，直接结束该循环语句的执行，把控制转移到紧跟该循环语句之后的语句执行。,例5.11 判别所输入的一个大于1的正整数是否是素数。 #include #include void main(void) int x,i,j; /x存放所输入的正整数 coutx; for(i=2,j=(int)sqrt(x);ij) coutx是素数！n; else coutx不是素数！n; ,特别关注：当循环语句存在多个结束出口时，通常会在该循环结束后，对不同结束出口作出不同的处理，因此，正确区分不同结束出口是非常重要的。,问题：例5.

18、11程序中的for语句 能否不用break语句？若能，如何修改for语句？,continue语句,格式： continue; 只用在循环语句的循环体中，作用是结束本次循环的循环体，提前进入下一次循环。对于while和dowhile循环来说，若遇到continue，则跳到循环的位置；而对于for循环来说，则跳到for循环的处。 与break语句的区别：break是结束循环；continue是结束本次循环，提前进入下一次循环。,例5.12 输入两个大于1的正整数并输出。若输入有误，则给出提示并允许重新输入，直到输入正确为止。 分析： 检查输入数据很重要。例如在例5.11中，若运行时输入整数1，程序

19、输出也是1是素数!。程序运行时，难免输入出错，应允许用户重新输入，直到输入正确为止，除非特殊场合，如用户身份验证等。 为了便于输入出错时重新输入，程序使用dowhile循环，并设置一个输入出错标志error，用作输出不同提示信息的依据和循环结束条件。,#include void main(void) int x,y, /x、y分别存放所输入的正整数 error=0;/输入出错标志。为1时出错，为0时正常 coutx; if(xy; if(y2) error=1; while(error); /error为1表示输入出错，需要重新输入 coutnn输入的两个数为x,yendl; ,goto语句简

20、介*,标号 label:S S是任一语句，包括空语句；label为语句标号，简称为标号，采用标识符。标号无需定义，可直接使用。 goto语句 goto label; 其中，label是语句标号，当执行到该语句时，无条件地将控制转移到标有该标号的语句处执行。,*goto语句的主要用途,从循环体内转移到循环体外：但可用break或continue替代。 从多层循环的内层跳到外层循环外：但这种用法不符合结构化编程原则，不提倡使用。 不允许从循环语句的外面转移到循环语句的里面。 与if语句构成循环：如例5.13所示。但可由while、dowhile和for取代，因此也不提倡这样使用。,例5.13 用g

21、oto和if构成循环，求1+2+100的值。 #include void main(void) int i=2, /待求和的当前项 s=1; /当前项前的所有项的累加和 lp: if(i=100)/goto语句和if语句构成while型循环 s+=i+; goto lp; cout1+2+3+100=sn; ,exit()函数,exit( )函数是stdlib.h库中的函数，原型为： void exit(int status); 执行该函数时，将终止当前程序的执行并将控制返还操作系统。但终止前，系统要做必要的收尾工作，如关闭该程序打开的文件，写完缓冲输出的内容，释放变量占用内存(不含堆内存)等

22、。status为终止程序的原因，0表示正常退出，非0表示异常退出。,5.5 程序举例,例5.14 编程计算1!+2!+10!。 分析：每项都是计算阶乘，可用循环结构处理。#include void main(void) int i,/取值从110，初值为2 p,/保存i!，初值为1 s;/前i个阶乘和，初值为1 for(i=2,p=1,s=1;i=10;i+) p*=i; s+=p; cout1!+2!+3!+10!=sn; ,程序运行结果： 1!+2!+3!+10!=4037913,n!的溢出问题及处理,用double或long double型变量存放阶乘值。对于某些C+系统，可用8字节整型

23、，如VC+的_int64。 自编大整数运算程序：例如使用字符型数组实现。 近似方法：当阶乘值大于等于10时，就除以10，使指数加1。最后将尾数和指数分别输出。,#include void main(void) int i,e; /e保存阶乘的指数，初值为0 double p;/保存阶乘的尾数，初值为1 for(i=2,p=1,e=0;i=10)/阶乘p反复除以10，分离指数 p/=10.0; e+; cout1000000!=peeendl; ,程序运行结果： 1000000!=8.26393e5565708,例5.15 编写程序，利用以下公式计算的近似值，直到最后一项的绝对值小于10-8为止

24、。 分析：本题属于求和问题，可用循环语句解决。 主要特点： 所算的项数是未知，循环的结束条件是最后一项的绝对值小于10-8。 每个计算项的符号正负相间，每一项的分母比前一项增加2。 要求计算到最后一项的绝对值小于10-8，即有效位数超过7位，已超出float型的精度范围，应使用double型。,#include #include #include void main() double pi=0,/4的前n项的和，初值为0 t=1, /4的当前项的值，初值为1 n=1; /n表示分母 int s=-1; /s表示符号 while(fabs(t)=1E-8) pi+=t; n+=2; s=-s;

25、t=-s/n; coutsetiosflags(ios:fixed) setprecision(8)pi*4endl; ,程序运行结果： 3.14159263,例5.16 用迭代法求 的近似值。求平方根的迭代公式为： 直到|xn+1-xn|10-8为止。 分析：迭代法是数值近似计算的重要方法之一。 变量a 存放输入的正数 变量x0 代表公式里的xn，初值为a/2 变量x1 代表公式里的xn+1，其值由公式计算 算法： 若|x1-x0|10-8则x1就是所求平方根的近似值； 否则将x1赋给x0，再计算新的x1，重复上述过程。,#include #include #include void mai

26、n(void) double x0,x1,a; couta; while(aa; ,x1=a/2; do x0=x1; x1=(x0+a/x0)/2; while(fabs(x1-x0)1e-8); couta的平方根等于： setiosflags(ios:fixed) setprecision(8)x1n; ,程序运行结果： 输入一个正数：3 3的平方根等于：1.73205081,例5.17 输入一行字符，分别统计数字字符、字母字符和其它字符的个数。 分析：输入任何字符使用cin.get()函数。 源程序： #include void main(void) int digit=0, /统计数

27、字字符的个数 letter=0, /统计字母字符的个数 other=0; /统计其他字符的个数 char c;,cout=0 ,例5.18 用生成伪随机数的库函数rand()，设计一个自动出题程序，能实现两位正整数的四则运算。四则运算的具体类型也由随机数确定。共出10题，每题10分，最后给出总分。注意，减法计算题要保证被减数大于等于减数，除法的结果为商。 分析： 伪随机数库函数rand()的介绍参见3.4.2节。 两位正整数的范围是1099，共90个数，因此，用rand()函数生成的两位正整数可表示为： rand()%90+10 其它说明参见程序中的注释。源程序如下。,源程序： #includ

28、e #include void main(void) int i, /循环变量，用作出题序号 a,b, /随机生成的两个操作数 c, /计算机算出的参考答案 d, /答题者算出的答案 op, /随机生成的运算类型 sum=0; /答题者答题累计所得分数 srand(c); /初始化伪随机数发生器,for(i=0;i10;i+) a=rand()%90+10;b=rand()%90+10;op=rand()%4; switch(op) case 0: couta+b=; c=a+b; break; case 1: if(ab) int t=a; a=b; b=t; couta-b=; c=a-b

29、; break; case 2: couta*b=; c=a*b; break; case 3: couta/b=; c=a/b; ,cind; if(d=c) sum+=10; cout正确，加10分!n; else cout错误，不得分!n; cout“10题中，答对:”sum/10 “题，得分:sumn; ,例5.19 在同一坐标中输出sinx和cosx两条曲线。应注意处理以下问题： 用s代表sinx曲线，用c代表cosx曲线； 当x为某值时，若sinx=cosx,此时只要求输出s； 输出一条轴(x轴)，由字符l或!或|构成。 分析： 字符界面：每屏25行，每行80个字符。若显示内容超过

30、25行，则前面显示的内容向前滚动并消失。 坐标系统：为了便于周期性显示正弦和余弦曲线，将显示器的水平方向作为y轴，垂直方向作为x轴。 正弦和余弦函数的取值范围为-1，1，需将其展宽映射到-38，38，再映射到1，77，以便显示。 为了整屏显示正弦和余弦函数的一个周期，从一个周期上等间隔取了24点。,#include #include #define PI 3.1415926 void main(void) int i,sinx,cosx; for(float x=0;x2*PI;x+=PI/12) cosx=39+(int)(38*cos(x); sinx=39+(int)(38*sin(x); for(i=1;i80;i+) /注意输出字符的顺序 if(i=sinx) couts; else if(i=cosx) coutc; else if(i=39) coutl; else cout ; coutn; ,5.6 程序调试方法简介,用分支和循环语句编程，可处理的问题更加广泛。 随着程序复杂性的增加，出错的机会增大