C程序語(yǔ)言課件：第5章 選擇控制結(jié)構(gòu)

1、第5章 選擇控制結(jié)構(gòu)本章學(xué)習(xí)內(nèi)容 算法的描述方法 用于單分支控制的if語(yǔ)句 用于雙分支控制的if-else語(yǔ)句 用于多路選擇的switch語(yǔ)句 break語(yǔ)句在switch語(yǔ)句中的作用 關(guān)系運(yùn)算符 條件運(yùn)算符 邏輯運(yùn)算符分治策略（Divide and Conquer Strategy ）Problem: 準(zhǔn)備早餐（ Prepare a Breakfast）1.Start2.準(zhǔn)備早餐3.End5.1生活中與計(jì)算機(jī)中的問(wèn)題求解 （Problem Solving Process）1. Start2. 準(zhǔn)備早餐 2.1 準(zhǔn)備一個(gè)金槍魚(yú)三明治 2.2 準(zhǔn)備一些薯?xiàng)l 2.3 沖一杯咖啡3. End分治策略

2、（Divide and Conquer Strategy ）1. Start2.準(zhǔn)備早餐 2.1 準(zhǔn)備一個(gè)金槍魚(yú)三明治 2.1.1 拿來(lái)兩片面包 2.1.2 準(zhǔn)備一些金槍魚(yú)醬 2.2 準(zhǔn)備一些薯?xiàng)l 2.3 沖一杯咖啡3. End分治策略（Divide and Conquer Strategy ）1. Start2.準(zhǔn)備早餐 2.1 準(zhǔn)備一個(gè)金槍魚(yú)三明治 2.1.1 拿來(lái)兩片面包 2.1.2 準(zhǔn)備一些金槍魚(yú)醬 2.2 準(zhǔn)備一些薯?xiàng)l 2.2.1 將土豆切成條 2.2.2 油炸這些土豆條 2.3 沖一杯咖啡3. End分治策略（Divide and Conquer Strategy ）分治策略（ D

3、ivide and Conquer Strategy ）1. Start2.準(zhǔn)備早餐 2.1 準(zhǔn)備一個(gè)金槍魚(yú)三明治 2.1.1 拿來(lái)兩片面包 2.1.2 準(zhǔn)備一些金槍魚(yú)醬 2.2 準(zhǔn)備一些薯?xiàng)l 2.2.1 將土豆切成條 2.2.2 油炸這些土豆條 2.3 沖一杯咖啡 2.3.1 燒些開(kāi)水放入杯中 2.3.2 在水杯中加入一些咖啡和糖3. End5.2算法的概念及其描述方法面向?qū)ο蟪绦?= 對(duì)象 + 消息面向過(guò)程的程序 = 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) + 算法計(jì)算機(jī)中的算法（ Algorithm ）為解決一個(gè)具體問(wèn)題而采取的、確定的、有限的操作步驟，僅指計(jì)算機(jī)能執(zhí)行的算法A specific and step-b

4、y-step set of instructions for carrying out a procedure or solving a problem, usually with the requirement that the procedure terminate at some point5.2算法的概念及其描述方法算法的特性有窮性在合理的時(shí)間內(nèi)完成確定性，無(wú)歧義 如果x0，則輸出Yes；如果x0，則輸出No有效性 能有效執(zhí)行負(fù)數(shù)開(kāi)平方?jīng)]有輸入或有多個(gè)輸入 有一個(gè)或多個(gè)輸出 5.2算法的概念及其描述方法算法的描述方法自然語(yǔ)言描述傳統(tǒng)流程圖（Flowchart）在1966年，Bohra

5、與 Jacopini 提出N-S結(jié)構(gòu)化流程圖1973年，美國(guó)學(xué)者I.Nassi 和 B.Shneiderman 提出偽碼（Pseudocode）表示流程圖（Flowchart）Flowchart represents algorithm graphically.Start/EndSymbolSemanticProcessInput/OutputTestConnectorFlow of activities計(jì)算機(jī)中的問(wèn)題求解過(guò)程Example ：買(mǎi)蘋(píng)果，計(jì)算價(jià)錢(qián)Calculate and display the price of a number of apples if the quantit

6、y in kg and price per kg are given. quantity pricePerkgpriceprice = quantity * pricePerkgInputProcessOutputFirst identify the input and output of the problem.順序結(jié)構(gòu)（ Sequence Structure）給變量賦值賦值表達(dá)式語(yǔ)句 賦值表達(dá)式 ; price = quantity*pricePerkg;輸入輸出數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)函數(shù)調(diào)用語(yǔ)句 scanf(%d, &quantity); scanf(%d, &pricePerkg); printf

7、(%d, price);ABC【例5.1】計(jì)算兩整數(shù)的最大值 num1 num2max?InputProcessOutputif - elseSingle SelectionDouble SelectionMultiple Selectionifif - else - if選擇結(jié)構(gòu)（分支結(jié)構(gòu)） （Selection Structure）5.3關(guān)系運(yùn)算符與關(guān)系表達(dá)式Relational OperationDescriptionExamples of ExpressionValueLess than6 91 (true)=Less than or equal to5 Greater than2 6

8、0 (false)=Greater than or equal to9 = 51 (true)=Equal to7 = 50 (false)!=Not equal to6 != 51 (true)5.4用于單分支控制的條件語(yǔ)句（Single Selection）Step aconditionStep mStep nStep xtruefalsestep aconditionstep mstep nstep btruefalsePseudocode Structurestep aif startstep mstep nend_ifstep bif StatementThe structure i

9、s similar to single selection (flowchart)Syntax:if (expression)statement;orif (expression) statement1;statement2; 復(fù)合語(yǔ)句compound statement被當(dāng)作一條語(yǔ)句看待表達(dá)式非0為真if StatementThe structure is similar to single selection (flowchart)Syntax:if (expression)statement;orif (expression) statement1;statement2; Dont fo

10、rget the braces !Dont forget the parentheses !#include main() int a, b, max; printf(Input a,b:); scanf(%d,%d, &a, &b); if (a b)max = a; if (a = b)max = b; printf(max = %dn, max);Input a,b: _Input a,b: 20 15_Input a,b: 20 15max = 20_【例5.1】計(jì)算兩整數(shù)的最大值 Pseudocode StructureStep aif startStep mStep nend_if

11、else startStep xStep yend_elseStep zStep aconditionStep mStep nStep ztruefalseStep xStep yStep aconditionStep mStep nStep ztruefalseStep xStep y5.5用于雙分支控制的條件語(yǔ)句（ Double Selection）if - else StatementThe structure is similar to double selection (flowchart)Syntax:if (expression) statement1;else statemen

12、t2;or if (expression) statement1; statement3; else statement2; statement4; NoYesFlowchart: Calculate the MaximumInput a and bOutput maxa b?max bmax aStartEnd【例5.2】計(jì)算兩整數(shù)的最大值 scanf(%d,%d, &a, &b);if (a b) max = a;else max = b;Turn Flowchart to C ProgramNoYesInput a and bOutput maxa b?max bmax aStartEn

13、d【例5.2】計(jì)算兩整數(shù)的最大值 printf(max = %dn, max);#include main() int a, b, max; printf(Input a, b:); scanf(%d,%d, &a, &b); if (a b) max = a; else max = b; printf(max = %d, max); if (a b) max = a; if (a = b) max = b;【例5.2】計(jì)算兩整數(shù)的最大值 #include main() int a, b, max; printf(Input a, b:); scanf(%d,%d, &a, &b); if (

14、a b) max = a; else max = b; printf(max = %d, max); max = a b ? a : b;表達(dá)式1 ? 表達(dá)式2 : 表達(dá)式35.6條件運(yùn)算符和條件表達(dá)式【例5.3】5.7用于多分支控制的條件語(yǔ)句（Multiple Selection）Multi-way ifStep aif (expression1)Step m if (expression2) Step n Step zStep aexpression1Step mStep nStep ztruefalseexpression2truefalseStep aexpression1Step m

15、Step nStep ztruefalseexpression2truefalse5.7用于多分支控制的條件語(yǔ)句（Multiple Selection）Cascaded ifStep aif (expression1) Step m else if (expression2) Step n else Step x Step zStep aexpression1Step mStep nStep ztruefalseexpression2truefalseStep xStep aexpression1Step mStep nStep ztruefalseexpression2truefalseSt

16、ep x5.8用于多路選擇的switch語(yǔ)句 The structure is similar to multiple selection (flowchart)switch (expression) case value1 :statement1;break;case value2 :statement2;break;default :statementX;break;Dont forget the braces !Dont forget the colons !Dont forget the blank ! Important Rule !switch (expression) case

17、value1 :statement1;break;case value2 :statement2;break;default :statementX;break;Must be int or char!5.8用于多路選擇的switch語(yǔ)句 注意！Example: switch (month) case 1:printf(Januaryn);break;case 2:printf(Februaryn);break;case 3:printf(Marchn);break;default:printf(Othersn);break; printf(End);Assume month = 1, so

18、this step will be executed. Later case is terminated here. Jump to January_JanuaryEnd _5.8用于多路選擇的switch語(yǔ)句 Example: switch (month) case 1:printf(Januaryn);break;case 2:printf(Februaryn);break;case 3:printf(Marchn);break;default:printf(Othersn);break; printf(End);this step will be executed. Later Marc

19、h_MarchEnd _Assume month = 3, so case is terminated here. Jump to 5.8用于多路選擇的switch語(yǔ)句 Example: switch (month) case 1:printf(Januaryn);break;case 2:printf(Februaryn);break;case 3:printf(Marchn);break;default:printf(Othersn);break; printf(End);Nowwhat will happen if this break is taken out from the pro

20、gram?5.8用于多路選擇的switch語(yǔ)句 Example: switch (month) case 1:printf(Januaryn);break;case 2:printf(Februaryn);case 3:printf(Marchn);break;default:printf(Othersn);break; printf(End);No more !5.8用于多路選擇的switch語(yǔ)句 Example: switch (month) case 1:printf(Januaryn);break;case 2:printf(Februaryn);case 3:printf(March

21、n);break;default:printf(Othersn);break; printf(End);this step will be executed. Later February_March _Assume month = 2, so case is terminated here. Jump to End _execution continues. Thus, this step is executed . So 5.8用于多路選擇的switch語(yǔ)句 Example: switch (month) case 1:printf(Januaryn);break;case 2:print

22、f(Februaryn);case 3:printf(Marchn);break;default:printf(Othersn);break; printf(End);Nowwhat will happen if these breaks are taken out from the program?And if month = 1 ?And if month = 4 ?5.8用于多路選擇的switch語(yǔ)句 最好不省略!【例5.5】 計(jì)算器程序編程設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的計(jì)算器程序，要求用戶(hù)從鍵盤(pán)輸入如下形式的表達(dá)式： 操作數(shù)1 運(yùn)算符op 操作數(shù)2 然后，計(jì)算并輸出表達(dá)式的值 指定的運(yùn)算符為 加（+）

23、 減（-） 乘（*） 除（/） main()int data1, data2; /*定義兩個(gè)操作符*/char op; /*定義運(yùn)算符*/printf(Please enter the expression:);scanf(%d%c%d, &data1, &op, &data2); /*輸入運(yùn)算表達(dá)式*/switch (op) case +: /*處理加法*/printf(%d + %d = %dn, data1, data2, data1 + data2); break;case -: /*處理減法*/printf(%d - %d = %dn, data1, data2, data1 - d

24、ata2);break;case *: /*處理乘法*/printf(%d * %d = %dn, data1, data2, data1 * data2); break;case /: /*處理除法*/if (0 = data2) printf(Division by zero!n);else printf(%d/%d = %dn, data1, data2, data1/data2); break;default: printf(Invalid operator! n);【例5.5】 Why?注釋掉會(huì)怎樣?思考題語(yǔ)句if(0=data2)的必要性避免除零錯(cuò)誤1998年11月，科學(xué)美國(guó)人雜志

25、描述了美國(guó)導(dǎo)彈巡洋艦約克敦號(hào)上的一起事故，除零錯(cuò)導(dǎo)致軍艦推進(jìn)系統(tǒng)的關(guān)閉為什么不用if (data2 = 0)？如果要求輸入的算術(shù)表達(dá)式中的操作數(shù)和運(yùn)算符之間可以加入任意多個(gè)空格符，那么程序如何修改？main()int data1, data2; char op; printf(Please enter the expression:);scanf(%d %c%d, &data1, &op, &data2); /* %c前有一個(gè)空格 */ switch (op) case +:printf(%d + %d = %dn, data1, data2, data1 + data2); break;ca

26、se -:printf(%d - %d = %dn, data1, data2, data1 - data2);break;case *:printf(%d * %d = %dn, data1, data2, data1 * data2); break;case /:if (0 = data2) printf(Division by zero!n);else printf(%d/%d = %dn, data1, data2, data1/data2); break;default: printf(Invalid operator! n);【例5.5】 空格思考題如果要求對(duì)浮點(diǎn)數(shù)進(jìn)行運(yùn)算，那么程

27、序如何修改？修改例5.5程序，使其能進(jìn)行浮點(diǎn)數(shù)的算術(shù)運(yùn)算，同時(shí)允許使用字符*、x與X作為乘號(hào)，并且允許輸入的算術(shù)表達(dá)式中的操作數(shù)和運(yùn)算符之間可以加入任意多個(gè)空格符。 main()float data1, data2; char op; printf(Please enter the expression:);scanf(%f %c%f, &data1, &op, &data2); switch (op) case +:printf(%f + %f = %fn, data1, data2, data1 + data2); break;case -:printf(%f - %f = %fn, da

28、ta1, data2, data1 - data2);break;case *: case x:case X:printf(%f * %f = %fn, data1, data2, data1 * data2); break;case /:if (fabs(data2) = 1e-7) /* 實(shí)數(shù)與0比較 */ printf(Division by zero!n);else printf(%f/%f = %fn, data1, data2, data1/data2); break;default: printf(Invalid operator! n);【例5.6】 取絕對(duì)值函數(shù)switch語(yǔ)

29、句和else-if語(yǔ)句的比較else-if比switch的條件控制更強(qiáng)大一些else-if可以依照各種邏輯運(yùn)算的結(jié)果進(jìn)行流程控制switch只能進(jìn)行=判斷，并且只能是整數(shù)判斷csae后面的常量表達(dá)式不能用一個(gè)區(qū)間表示，也不 能出現(xiàn)任何運(yùn)算符。 例： csae 90=score=100:語(yǔ)句； case 90100:語(yǔ)句；switch比else-if更清晰兩者都要盡量避免用得過(guò)多、過(guò)長(zhǎng)，尤其不要嵌套得太多,否則,會(huì)大大增加程序的分支，使邏輯關(guān)系顯得混亂，不易維護(hù)，易出錯(cuò)。#include main( ) int x,y; scanf(“%d”, &x); if (x0) y=-1; else i

30、f (x=0) y=0; else y=1; printf(“x=%d, y=%d”, x, y);#include main( ) int x,y; scanf(“%d”, &x); if(x=0) if(x=0) y = 0; else y = 1; else y=-1; printf(“x = %d, y = %d”, x, y); -1 (x0)有一函數(shù)： -1 (x0)編一程序，輸入一個(gè)x值，輸出y值。Symbol Description & 與（AND）當(dāng)且僅當(dāng)兩者都為真，則結(jié)果為真 | 或（OR） 只要兩者中有一個(gè)為真，結(jié)果就為真 ! 非（NOT）aba & ba | b!a!b0000110101101001011111005.9邏輯運(yùn)算符和邏輯表達(dá)式（ Logical Operators ）! & |高低ch是大寫(xiě)英文字母(ch = A) &