結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計基礎(chǔ)和C語言的控制結(jié)構(gòu)

1、程序設(shè)計技術(shù)C語言數(shù)據(jù)描述和C程序設(shè)計初步結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計和C語言的控制結(jié)構(gòu)數(shù)組及其應(yīng)用函數(shù)與C程序結(jié)構(gòu)指針與函數(shù)指針與數(shù)組字符串及其應(yīng)用結(jié)構(gòu)體類型和聯(lián)合體類型C語言的文件處理及其應(yīng)用位運算與枚舉類型結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計和C程序控制結(jié)構(gòu)-C程序的控制結(jié)構(gòu)與條件表示-分支結(jié)構(gòu)及其應(yīng)用-循環(huán)結(jié)構(gòu)及其應(yīng)用-其他簡單控制結(jié)構(gòu)-c語言控制結(jié)構(gòu)應(yīng)用舉例2.1 C程序控制結(jié)構(gòu)與條件表示按照結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計的基本觀點，任何程序都可以通過三種基本程序結(jié)構(gòu)的組合實現(xiàn).這三種基本結(jié)構(gòu)是：.順序結(jié)構(gòu):按語句順序依次執(zhí)行的程序結(jié)構(gòu)。.分支結(jié)構(gòu)：根據(jù)給定條件是否成立，以決定程序流程轉(zhuǎn)向的程序結(jié)構(gòu).循環(huán)結(jié)構(gòu)：在某種條件成立時，反復(fù)執(zhí)

2、行某一程序段，直到條件不成立則終止循環(huán)的程序結(jié)構(gòu)。實現(xiàn)分支結(jié)構(gòu)和循環(huán)結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵是如何實現(xiàn)邏輯判斷，即條件的描述和處理.2.1.1 C語言的關(guān)系運算C語言用關(guān)系運算和邏輯運算來實現(xiàn)對程序控制結(jié)構(gòu)中條件的描述和處理。關(guān)系運算符和關(guān)系表達式關(guān)系運算符用于比較兩個運算對象，用關(guān)系運算符將兩個表達式連接起來的式子稱為關(guān)系表達式.2）關(guān)系運算符及其優(yōu)先級 >>=<<=（同級）低 =!=（同級）高 賦值運算符關(guān)系運算符<算術(shù)運算符 多個同級關(guān)系運算符為左結(jié)合性。例如：c<a+b（先算術(shù)運算，后關(guān)系運算）（ca）+b（先關(guān)系運算,后算術(shù)運算）關(guān)系運算的結(jié)果關(guān)系運算的結(jié)果值為

3、邏輯量“真”或"假"，當運算符兩邊的運算量滿足指定的關(guān)系時,其值為“真”；否則為C語言中沒有邏輯數(shù)據(jù)類型，所以在關(guān)系運算中用數(shù)值表示邏輯量“真”,用數(shù)值“0”表示邏輯量“假”；例如：設(shè)a=3,b=2,c=l,則有：a<b/(a>b) -c/(b+c) !=a/ (b>c) +a/*f=a>b>c/例2-1關(guān)系運算示例結(jié)果為0 /結(jié)果為1 */結(jié)果為0 /結(jié)果為4 */左結(jié)合，f值為0 */&2.1.2C語言的邏輯運算A1）邏輯表達式指用邏輯運算符將算術(shù)表達式、關(guān)系表達式或邏輯量連接起來的式子。當需要多個條件來確定程序執(zhí)行方向時，可用邏輯

4、表達式描述條件。2）邏輯運算符及其優(yōu)先級&&（邏輯與）、II（邏排或）、！（邏輯非）其中： “&&”和“II”是雙目運算符，遵從左結(jié)合性. “菱單目運算符，遵從右結(jié)合性. 與其它運算符的優(yōu)先關(guān)系：從高到低!一算術(shù)運算-關(guān)系運算I一賦值運算3）邏輯運算的結(jié)果是一個邏輯量“真”或“假”.用數(shù)值T”表示邏輯“真”,用數(shù)值"0"表示邏輯"假”O(jiān)兩個邏輯對象a和b之間的邏輯運算真值表：ab!aa&&ballb001000110110001110112.1.2 C語言的邏輯運算；2.1.2C語言的邏輯運算F）判斷一個數(shù)據(jù)對象（邏

5、輯量）的真假時：若數(shù)據(jù)對象為數(shù)值“0”，則判定為假；若數(shù)據(jù)對象為數(shù)值非“0”，則判定為真；例如：設(shè)有：inta=8,b=0;則：a|b/*結(jié)果為1*/a&&b/結(jié)果為0/!a/*結(jié)果為0*/注意：常用邏輯表達式表示某變量值是否在給定范圍內(nèi)（x>=0）&&（x<=10）描述：“x>0”并且“x<10”（x<0）|（x>10）描述：、<0"或者、>10”?。▁=0）或x=0描述：“x*0”2.1.2 C語言的邏輯運算5)邏輯表達式運算時應(yīng)遵循的兩條原則對邏輯表達式從左到右掃描求解；在邏輯表達式的求解過程中，任

6、何時候只要邏輯表達式的值已經(jīng)可以確定，則求解過程不再進行。例如:inta=l»b=2,c=0;計算：a+|b+44c+結(jié)果：邏輯表達式的值為1(a=2,b=2,c=0)計算：a+44b+11C+結(jié)果：邏輯表達式的值為1(a=2,b=3,c=0)計算：a+ft&b+4&c+結(jié)果：邏輯表達式的值為0(a=2,b=3,c=l)例2-2邏輯運算示例J結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計和C程序控制結(jié)構(gòu)-C程序的控制結(jié)構(gòu)與條件表示分支結(jié)構(gòu)及其應(yīng)用循環(huán)結(jié)構(gòu)及其應(yīng)用-其他簡單控制結(jié)構(gòu)-C語言控制結(jié)構(gòu)應(yīng)用舉例2.2分支程序結(jié)構(gòu)及其應(yīng)用2.2.1使用if語句實現(xiàn)單分支結(jié)構(gòu)1）單分支if語句的結(jié)構(gòu)形式if(e

7、xpression)sentence;其中：expression:條件表達式（關(guān)系、邏輯、任何求出0值或非0值的表達式）sentence:任何一條合法的C語句。（包括復(fù)合語句、if語句）J2.2.1使用if語句實現(xiàn)單分支結(jié)構(gòu)2）if語句的執(zhí)行過程:先計算作為條件的表達式的值;若表達式的值不為0,則執(zhí)行結(jié)構(gòu)中的語句（sentence）后執(zhí)行if結(jié)構(gòu)的后續(xù)語句；若表達式的值為0,則跳過語句（sentence）部分直接執(zhí)行if結(jié)構(gòu)的后續(xù)語句。例2-4編程序?qū)崿F(xiàn)功能:從鍵盤上輸入一個整數(shù),若該輸入數(shù)據(jù)是奇數(shù)則將其輸出。42.2.1使用if語句實現(xiàn)單分支結(jié)構(gòu)注意：(P53)假定用符號e表示任意表達式當表

8、達式值不為0時條件成立，可表示為:if(e)如if(x%2)奇數(shù)if(e!=0)或if(x%2!=0)當表達式值為0時條件成立，可表示為：if(Ie)如if(!(x%2)偶數(shù)if(e=0)或if(x%2=0),2.2.2復(fù)合語句及其應(yīng)用*在C程序設(shè)計中,可能涉及到在某種條件下不能僅用一條簡單語句描述的功能。為了滿足這種在語法結(jié)構(gòu)上只能有一條語句，而功能的實現(xiàn)又需要多條語句的要求，在C語言中提供了稱為復(fù)合語句的語句塊來解決。復(fù)合語句在語法上作為一條語句考慮：在C語言中，復(fù)合語句是用一對花括號“”將若干條C語句括起來形成的語句序列。注意：d語言的復(fù)合語句右括號“產(chǎn)后不需要用用分號”結(jié)尾。2.2.2

9、復(fù)合語句及其應(yīng)用例2-5從鍵盤上榆入三角形的能構(gòu)成一個三角形，則榆出其根據(jù)數(shù)學知識，若三直邊a、b、c構(gòu)成三角形，則必須滿足條件：任意兩邊的之和大于第三邊（即：a*b>c且a*c>b且b*c>a）計算三角形的面積的公式為：開始，F(xiàn)-T”（s*£一*£一卜）*£一。）'s=(a+b+c)/2*-1area-Js(s-a)(s-8)(s-已)檢出area*-1圖2.2例2.5程序流程圖一2.2.3if-else語句與雙分支結(jié)構(gòu)雙分支結(jié)構(gòu)形式:if(expression)sentencel;elsesentence2;語句的執(zhí)行過程：先計算表達

10、式的值，若表達式的值為真（表達式的值不為0）,則執(zhí)行語句1,然后執(zhí)行if結(jié)構(gòu)的后續(xù)語句；否則，執(zhí)行語句2,然后執(zhí)行if結(jié)構(gòu)的后續(xù)語句.I雙分支結(jié)構(gòu)及其應(yīng)用例2-6求任意榆入的3個整數(shù)*的最大數(shù)。圖2.4例2.6程序流程困一J2.2.4條件運算符與條件表達式1）條件表達式一般形式如下：expl?exp2:exp32）條件表達式的執(zhí)行過程：首先計算表達式expl的值，若expl的值為非0（真），則計算表達式exp2的值作為整個條件表達式的值；若expl的值為0（假），則計算表達式exp3的值作為整個條件表達式的值。工22.4條件運算符與條件表達式注意:條件運算符的優(yōu)先級（從高到低）算術(shù)運算一關(guān)系運

11、算一條件運算一賦值運算例：a>b?a:b+1條件運算符的結(jié)合性（右結(jié)合性）例:a>b?a:c>d?c:d條件表達式值的類型取exp2、exp3值的類型中較高的類型.42.2.4條件運算符與條件表達式件（2）：兩條賦值語句都是為同一個變量賦值if (x<y) max=y;elsemax=x;例如：有如下ifelse結(jié)構(gòu)if(ch>=zAz&&ch<=,Z-)ch=ch+("-"，)；elsech=ch-('a'-'A');則可用條件運算符代替上面if-else結(jié)構(gòu)max=x<y?y:xc

12、h=ch>=,A,&&ch<=,Z,?ch+,a,-,A,:ch-Ca,-*A,);ch=ch>=,A,&&ch<=,Zf?ch+32:ch-32;2.2.5if語句的嵌套與多分支結(jié)構(gòu)一if結(jié)構(gòu)或者else結(jié)構(gòu)的語句部分又是一個if結(jié)構(gòu)，稱為if語句的嵌套.注意：if和else的語句部分中只if (n>0)if (a>b.) +-1 z=a; 4 else4-1z=b;"炎都句將if(n>0)if(a>b)+-,z=a;velse8z=b;Jsentenced;律用花括號“”括起來。2.2.5if語句的嵌

13、套與多分支結(jié)構(gòu)圖2.5例2.8程序梳程圖，2.2.5if語句的嵌套與多分支結(jié)構(gòu)注意:在這種特殊的elseif結(jié)構(gòu)中，表示條件的表達式是相互排斥的，執(zhí)行該結(jié)構(gòu)時控制流程從expl開始判斷，一旦有一個表達式的值為非0（真）時，就執(zhí)行與之匹配的語句，然后退出整個選擇結(jié)構(gòu)；如果所有表示條件的表達式值均為0（假）,則在執(zhí)行語句sentenceN+1后退出整個選擇結(jié)構(gòu)；如果當所有的條件均為假時不需要進行任何操作,則最后的一個else和語句sentenceN+1可以缺省。Elseif條件語句構(gòu)成多分支結(jié)構(gòu)例3.11 超過50元，力 扣為7. 5%;購 物金額超過5 超過50元，4 多少？#include&l

14、t;stdio.h>voidmain()floatnumbei;con;scanf("%f",&number);if(number>500)con=0.15;elseif(number>300)con=0.10;elseif(number>100)con=0.075;elseif(number>50)con=0.05;elsecon=0;printf("%f"znumber-number*con);J2.2.5if語句的嵌套與多分支結(jié)構(gòu)例2-9編寫程序求如下所示多分支方程的解2x-l3x-ll(x<>(田

15、皿符號常量在程序中,變量X的取值區(qū)間為：(DBL.MIN,1)、1,10)、10,DBL-MAX)其中：DBJMIN和DBL.MAX分別表示雙精度實型數(shù)據(jù)所能取得的最小值和最大值.case constand2:> sentences2; break;可缺省case constandN:default：sentencesN;break;sentencesN+12.2.6switch語句與多分支結(jié)構(gòu)不C語言中可用switch語句實現(xiàn)多分支選擇結(jié)構(gòu)。1)switch語句的一般形式如下：單條或多條語句)switch(expession)(/caseconstandl:sentences!.;我.

16、整型、字符型不同常數(shù)值2.2.6switch語句與多分支結(jié)構(gòu)嫌2)執(zhí)行過程：首先對expression求值(值是有序型：整型、字符型、枚舉型)；然后，在語句的花括號內(nèi)從上至下查找所有的case分支，當找到與條件表達式值相匹配的case時，將其作為控制流程執(zhí)行的入口，并從此處開始執(zhí)行相應(yīng)的語句段，直到遇到break語句或者switch語句的右花括號“廣為止.2.2.6switch語句與多分支結(jié)構(gòu).switch(2)statement2;case 3:statemen :3; default:statement4; statements；2.2.6 switch語句與多分支結(jié)構(gòu)例2-12從鍵盤榆入

17、一個字符，判斷它是數(shù)字、空格還是其它鍵;若是數(shù)字，要求顯示是哪一個數(shù)字在switch的語句段中又包含了switch語句，稱為switch語句的嵌樂.熹于內(nèi)嵌的switch結(jié)構(gòu)處理方法與單層switch結(jié)構(gòu)處理方法相同，需要注意：執(zhí)行到內(nèi)*swithc結(jié)構(gòu)中的break語句或內(nèi)嵌switch語句的右花括號時，只是退出內(nèi)嵌的switch結(jié)構(gòu)，而不是退出整個switch結(jié)構(gòu)，如例2.13所示.例2-13swithe結(jié)構(gòu)的嵌套示例結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計和C程序控制結(jié)構(gòu)-C程序的控制結(jié)構(gòu)與條件表示分支結(jié)構(gòu)及其應(yīng)用-循環(huán)結(jié)構(gòu)及其應(yīng)用-其他簡單控制結(jié)構(gòu)-C語言控制結(jié)構(gòu)應(yīng)用舉例2. 3循環(huán)程序結(jié)構(gòu)及其應(yīng)用循環(huán)結(jié)構(gòu)是結(jié)

18、構(gòu)化程序設(shè)計的三種基本結(jié)構(gòu)之一，是構(gòu)成各種復(fù)雜程序的基本構(gòu)造單元。在C語言中提供了三種用以實現(xiàn)循環(huán)結(jié)構(gòu)的語句，它們分別為： while語句 do-while語句 for語句2.3.1while型循環(huán)結(jié)構(gòu)當型循環(huán)結(jié)構(gòu)由while語句構(gòu)成，其基本思想是當條件滿足時進入循環(huán)，條件不滿足時退出循環(huán)。一般形式條件循環(huán)體while(exp)Loop-Body執(zhí)行過程是：表達式exp為非零(真體Loop-Body,表達式exp為出循環(huán)。2. 3.1 while型循環(huán)結(jié)構(gòu) I開始.例2-14使用while循環(huán)控制結(jié)構(gòu)求 的值1007£ - 1sum=O, /*sum = sum+n- WX/WX/V

19、X/WAAAn= n+Wn<=100<-'上面程序中的循環(huán)結(jié)構(gòu) 可以改寫為如下形式： while (n<=100)sum+=n+;輸出sum值V結(jié)束”圖2. 9例2. 14程序流程圖，2. 3.1 while型循環(huán)結(jié)構(gòu)while語句的注意事項：由于while的執(zhí)行過程是先判斷、后執(zhí)行,若表達式值一開始就為0（假則循環(huán)體一次也不被執(zhí)行。循環(huán)體內(nèi)必須有能改變循環(huán)控制條件的語句循環(huán)體可以是一條語句、一個復(fù)合語句、空語句以及任何合法的C語句。作為判斷條件的表達式可以為算術(shù)表達式、關(guān)系表達式、邏輯表達式。2.3.2 do-while型循環(huán)結(jié)構(gòu)do-while 種變形的直:do-

20、while- do Lo« while執(zhí)行過程 算作為判斷 為非0 （真） 達式的值為 程轉(zhuǎn)到該循:12.3.2do-while型循環(huán)結(jié)構(gòu)do-while循環(huán)語句注意事項：“do-while循環(huán)”是先執(zhí)行循環(huán)體，再判斷條件，因而循環(huán)體至少執(zhí)行一次。循環(huán)體內(nèi)必須有能改變循環(huán)控制條件的語句； 循環(huán)體可以是一條語句、一個復(fù)合語句、空語句以及任何合法的C語句. 在使用時，while(exp)后的分號必須有。12.3.2do-while型楣環(huán)(7+,)殳圖21例2.16程序流程圖例2-16編程序?qū)崿F(xiàn)功能：將一個整數(shù)的各位數(shù)字顛倒后輸出。J2.3.3for型循環(huán)結(jié)構(gòu)for語句構(gòu)成的循環(huán)不僅可用于

21、提還可用于循環(huán)次數(shù)不確定,但給出循for循環(huán)語句的一般形式為：for(expl;exp2;exp3)Loop-Body其中：三個表達式稱為循環(huán)控制月 expl為循環(huán)控制變量賦初值 exp2用于控制循環(huán)的執(zhí)行 exp3為循環(huán)控制變量的修改3執(zhí)行先計算表達式1的值；然后判斷;® 2.12 for控制結(jié)構(gòu)的執(zhí)行過程2. 3. 3 for型循環(huán)結(jié)構(gòu)(真)；若表達式2的值為真，則裊體后，計算表達式3的值；然后再3定是否繼續(xù)執(zhí)行循環(huán)體；直到表達4注意:由于for循環(huán)是先判斷、后執(zhí)行，因而循環(huán)體有可能一次都不執(zhí)行。for循環(huán)不僅可在表達式3中修改循環(huán)控制變量的值,還允許在循環(huán)體中存在改變循環(huán)控制條

22、件的語句.循環(huán)體可以是一條語句、一個復(fù)合語句、空語句等任意合法的C語句.for循環(huán)的三個表達式分別都可以是逗號表達式。for循環(huán)的三個表達式中可以缺省一個、兩個、三個，但作為分隔符使用的分號不能缺省.2.3.3for型循環(huán)結(jié)構(gòu)T編程序?qū)崿F(xiàn)功能：求n的階乘(n!"lx2x3xxn).相應(yīng)C程序如下：#include<stdio.h>voidmainOinti,n;longfact-1;/*累乘器置為1*/printf(MInputn:加)；scanf("d”，&n);for(i=l;i<=n;i+)for(i=l;i<=n;fact*=i+)f

23、act*=i;/循環(huán)體是空語句/printf(M%d!-%ldnH>n,fact);)例2-19編程實現(xiàn)求階乘功能，要求循環(huán)體用空語句。12.3*3for型循環(huán)結(jié)構(gòu)F12-18編程序?qū)崿F(xiàn)功能：判斷從鍵盤榆入一個大于2的正整數(shù)是否為素數(shù)。素數(shù)的定義只能被1和自身整除的自然數(shù).判斷一個正整數(shù)血是否為素數(shù)的方法將2m-1、2m/2、2sqrt(m)之間的每一個整數(shù)去整除m,如果都不能被整除，則表示m是一個素數(shù).2. 3. 5循環(huán)的嵌奏內(nèi)層循環(huán) O -(2) do-while 與 do-while 地被嵌叁云夕do 交叉的現(xiàn)象；'一般由do 層循環(huán)的循環(huán) I IwhileOwhi1e()的嵌套vhile與for的嵌套while外層循環(huán) 一內(nèi)總循環(huán) O - 一for/k 1/4 2. 3. 5循環(huán)的嵌套伊2-20a編程序榆出循環(huán)變量