C語(yǔ)言復(fù)習(xí)資料4

C++語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)（4）第4章選擇結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)4.1關(guān)于算法算法的概念做任何事情都有一定的步驟。為解決一個(gè)問(wèn)題而采取的方法和步驟，就稱為算法。計(jì)算機(jī)算法：計(jì)算機(jī)能夠執(zhí)行的算法。計(jì)算機(jī)算法可分為兩大類：數(shù)值運(yùn)算算法：求解數(shù)值；非數(shù)值運(yùn)算算法：事務(wù)管理領(lǐng)域。一個(gè)程序應(yīng)包括兩個(gè)方面的內(nèi)容:對(duì)數(shù)據(jù)的描述：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(datastructure)對(duì)操作的描述：算法(algorithm)著名計(jì)算機(jī)科學(xué)家沃思提出一個(gè)公式:數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)+算法=程序

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)＋算法＋程序設(shè)計(jì)方法＋語(yǔ)言工具完整的程序設(shè)計(jì)應(yīng)該是:簡(jiǎn)單算法舉例

例1求1×2×3×4×5。最原始方法：步驟1：先求1×2，得到結(jié)果2。步驟2：將步驟1得到的乘積2乘以3，得到結(jié)果6。步驟3：將6再乘以4，得24。步驟4：將24再乘以5，得120。這樣的算法雖然正確，但太繁。

改進(jìn)的算法：S1:使t=1S2:使i=2S3:使t×i,乘積仍然放在在變量t中，可表示為t×i→tS4:使i的值+1，即i+1→iS5:如果i≤5,返回重新執(zhí)行步驟S3以及其后的S4和S5；否則，算法結(jié)束。如果計(jì)算100！只需將S5:若i≤5改成i≤100即可。如果求1×3×5×7×9×11，算法也只需做很少的改動(dòng)：S1:1→tS2:3→iS3:t×i→tS4:i+2→tS5:若i≤11,返回S3，否則，結(jié)束。該算法不僅正確，而且是計(jì)算機(jī)較好的算法，因?yàn)橛?jì)算機(jī)是高速運(yùn)算的自動(dòng)機(jī)器，實(shí)現(xiàn)循環(huán)輕而易舉。

例2

有50個(gè)學(xué)生，要求將他們之中成績(jī)?cè)?0分以上者打印出來(lái)。如果，n表示學(xué)生學(xué)號(hào)，ni表示第個(gè)學(xué)生學(xué)號(hào)；g表示學(xué)生成績(jī)，gi表示第個(gè)學(xué)生成績(jī)；則算法可表示如下：S1:1→iS2:如果gi≥80，則打印ni和gi，否則不打印S3:i+1→iS4:若i≤50,返回S2，否則，結(jié)束。如果包括這個(gè)輸入數(shù)據(jù)的部分，流程圖為

例3

判定2000—2500年中的每一年是否閏年，將結(jié)果輸出。閏年的條件：能被4整除，但不能被100整除的年份；能被100整除，又能被400整除的年份；

設(shè)y為被檢測(cè)的年份，則算法可表示如下：S1:2000→yS2:若y不能被4整除，則輸出y“不是閏年”，然后轉(zhuǎn)到S6S3:若y能被4整除，不能被100整除，則輸出y“是閏年”，然后轉(zhuǎn)到S6S4:若y能被100整除，又能被400整除，輸出y“是閏年”否則輸出y“不是閏年”，然后轉(zhuǎn)到S6S5:輸出y“不是閏年”。S6:y+1→yS7:當(dāng)y≤2500時(shí),返回S2繼續(xù)執(zhí)行，否則，結(jié)束。算法的特性

有窮性：一個(gè)算法應(yīng)包含有限的操作步驟而不能是無(wú)限的。確定性：算法中每一個(gè)步驟應(yīng)當(dāng)是確定的，而不能應(yīng)當(dāng)是含糊的、模棱兩可的。有零個(gè)或多個(gè)輸入。有一個(gè)或多個(gè)輸出。有效性：算法中每一個(gè)步驟應(yīng)當(dāng)能有效地執(zhí)行，并得到確定的結(jié)果。怎樣表示一個(gè)算法

（1）用自然語(yǔ)言表示算法除了很簡(jiǎn)單的問(wèn)題，一般不用自然語(yǔ)言表示算法。（2）用流程圖表示算法流程圖表示算法，直觀形象，易于理解。（3）用N-S流程圖表示算法

1973年美國(guó)學(xué)者提出了一種新型流程圖：N-S流程圖。順序結(jié)構(gòu)：選擇結(jié)構(gòu)：循環(huán)結(jié)構(gòu)：N-S圖表示算法的優(yōu)點(diǎn)比文字描述直觀、形象、易于理解；比傳統(tǒng)流程圖緊湊易畫。尤其是它廢除了流程線，整個(gè)算法結(jié)構(gòu)是由各個(gè)基本結(jié)構(gòu)按順序組成的，N--S流程圖中的上下順序就是執(zhí)行時(shí)的順序。用N--S圖表示的算法都是結(jié)構(gòu)化的算法，因?yàn)樗豢赡艹霈F(xiàn)流程無(wú)規(guī)律的跳轉(zhuǎn)，而只能自上而下地順序執(zhí)行。（4）用偽代碼表示算法

偽代碼使用介于自然語(yǔ)言和計(jì)算機(jī)語(yǔ)言之間的文字和符號(hào)來(lái)描述算法。4.2條件判斷

4.2.1關(guān)系運(yùn)算符和關(guān)系表達(dá)式1.關(guān)系運(yùn)算符及其優(yōu)先次序<(小于)<=(小于或等于)>(大于)>=(大于或等于)==(等于)!=(不等于)優(yōu)先級(jí)相同（高）優(yōu)先級(jí)相同（低）說(shuō)明：關(guān)系運(yùn)算符的優(yōu)先級(jí)低于算術(shù)運(yùn)算符關(guān)系運(yùn)算符的優(yōu)先級(jí)高于賦值運(yùn)算符優(yōu)先級(jí)舉例c>a+b

等價(jià)于c>(a+b)a>b==c等價(jià)于(a>b)==ca==b<c等價(jià)于a==(b<c)a=b>c等價(jià)于a=(b>c)2.關(guān)系表達(dá)式用關(guān)系運(yùn)算符將兩個(gè)表達(dá)式（可以是算術(shù)表達(dá)式或關(guān)系表達(dá)式，邏輯表達(dá)式，賦值表達(dá)式，字符表達(dá)式）接起來(lái)的式子，稱關(guān)系表達(dá)式例：a>b,a+b>b+c,(a=3)>(b=5),’a’<‘b’,(a>b)>(b<c)關(guān)系表達(dá)式的值是一個(gè)邏輯值，即“真”或“假”。例：關(guān)系表達(dá)式a>b的值為“真”，那表達(dá)式的值就為1。C語(yǔ)言中沒(méi)有專用的邏輯值，1代表真，0代表假例子a=3,b=2,c=1;a>b值為1(a>b)==c值為1b+c<a值為0d=a>b;=>d值為1f=a>b>c;(“>”運(yùn)算符自左向右結(jié)合，“a>b”值為1，“1>c”值為0，f值為0)1.邏輯運(yùn)算符及其優(yōu)先次序(1)&&(邏輯與)相當(dāng)于其他語(yǔ)言中的AND(2)||(邏輯或)相當(dāng)于其他語(yǔ)言中的OR(3)!(邏輯非)相當(dāng)于其他語(yǔ)言中的NOT例：a&&b若a,b為真，則a&&b為真。

a||b若a,b之一為真，則a||b為真。！a若a為真，則!a為假。優(yōu)先次序：！(非)->&&()->||()邏輯運(yùn)算符中的“&&”和“||”低于關(guān)系運(yùn)算符，“!”高于算術(shù)運(yùn)算符

4.2.2邏輯運(yùn)算符和邏輯表達(dá)式2.邏輯表達(dá)式用邏輯運(yùn)算符將關(guān)系表達(dá)式或邏輯量連接起來(lái)的式子就是邏輯表達(dá)式。邏輯表達(dá)式的值應(yīng)該是一個(gè)邏輯量“真”或“假”。例：設(shè)a=4，b=5：!a的值為0a&&b的值為1a||b的值為1!a||b的值為14&&0||2的值為1任何非零的數(shù)值被認(rèn)作“真”例：5>3&&8<4-!0

自左向右運(yùn)算

1&&0邏輯值為08<3邏輯值為04-1值為3!0邏輯值為15>3邏輯值為1表達(dá)式值為0在邏輯表達(dá)式的求解中，并不是所有的邏輯運(yùn)算符都要被執(zhí)行。(1)a&&b&&c只有a為真時(shí)，才需要判斷b的值，只有a和b都為真時(shí)，才需要判斷c的值。(2)a||b||c只要a為真，就不必判斷b和c的值，只有a為假，才判斷b。a和b都為假才判斷c例:(m=a>b)&&(n=c>d)當(dāng)a=1,b=2,c=3,d=4,m和n的原值為1時(shí)，由于“a>b”的值為0，因此m=0，而“n=c>d”不被執(zhí)行，因此n的值不是0而仍保持原值1。用邏輯表達(dá)式來(lái)表示閏年的條件能被4整除，但不能被100整除。能被4整除，又能被400整除。？答

(year%4==0&&year%100!=0)||year%400==0案

值為真(1)是閏年，否則為非閏年。

4.3if語(yǔ)句1.if語(yǔ)句的三種基本形式(1)if（表達(dá)式）語(yǔ)句例：

if(x>y)printf(“%d”,x);表達(dá)式語(yǔ)句真（非0）假（0）(2)if(表達(dá)式)語(yǔ)句1else語(yǔ)句2例：

if(x>y)printf(“%d”,x);elseprintf(“%d”,y);

條件

語(yǔ)句1

語(yǔ)句2YN

(3)if（表達(dá)式1）語(yǔ)句1elseif(表達(dá)式2)語(yǔ)句2elseif(表達(dá)式3)語(yǔ)句3……elseif(表達(dá)式m)語(yǔ)句melse語(yǔ)句n

例：

if(number>500)cost=0.15;elseif(number>300)cost=0.10;elseif(number>100)cost=0.075;elseif(number>50)cost=0.05;elsecost=0;

4.3if語(yǔ)句

說(shuō)明：(1)3種形式的if語(yǔ)句中在if后面都有表達(dá)式，一般為邏輯表達(dá)式或關(guān)系表達(dá)式。(2)第二，第三種形式的if語(yǔ)句中，在每個(gè)

else前面有一個(gè)分號(hào)，整個(gè)語(yǔ)句結(jié)束處有一個(gè)分號(hào)。

(3)else不是一個(gè)獨(dú)立的語(yǔ)句，一定要和if配合使用;(4)在if和else后面可以只含有一個(gè)內(nèi)嵌的操作語(yǔ)句，也可以由多個(gè)操作語(yǔ)句，此時(shí)用花括號(hào)將幾個(gè)語(yǔ)句括起來(lái)成為一個(gè)復(fù)合語(yǔ)句。if(…){…}（無(wú)需加分號(hào)）else{…}

例子例4.1輸入兩個(gè)實(shí)數(shù)，按代數(shù)值由小到大的順序輸出這兩個(gè)數(shù)。

#include<stdio.h>

voidmain()

{floata,b,t;

scanf(″%f,%f″,&a,&b);

if(a>b)

{t=a;

a=b;

b=t;}

printf(″%5.2f,%5.2f\n″,a,b);}

yna>bT=aA=bB=t

運(yùn)行結(jié)果：3.6,-3.2回車-3.20,_3.60

例4.2輸入三個(gè)數(shù)a,b,c,要求按由小到大的順序輸出。Ifa>b將a和b對(duì)換Ifa>c將a和c對(duì)換Ifb>c將b和c對(duì)換a>ba>cb>ca和b交換a和c交換c和b交換yyynn

#include<stdio.h>

voidmain()

{

floata,b,c,t;

scanf(″%f,%f,%f″,&a,&b,&c);

if(a>b)

{t=a;a=b;b=t;}

if(a>c)

{t=a;a=c;c=t;}

if(b>c)

{t=b;b=c;c=t;}

printf("%5.2f,%5.2f,%5.2f\n",a,b,c);

}

2.if語(yǔ)句的嵌套在if語(yǔ)句中又包含一個(gè)或多個(gè)if語(yǔ)句稱為if語(yǔ)句的嵌套。形式：if()

if()語(yǔ)句1 else語(yǔ)句2else

if()語(yǔ)句3 else語(yǔ)句4內(nèi)嵌if

匹配規(guī)則：else總是與它上面的，最近的，統(tǒng)一復(fù)合語(yǔ)句中的，未配對(duì)的if語(yǔ)句配對(duì)。例：if()

if()語(yǔ)句1else

if()語(yǔ)句2else語(yǔ)句3例：if() {if()語(yǔ)句1}else

if()語(yǔ)句2else語(yǔ)句3當(dāng)if和else數(shù)目不同時(shí)，可以加花括號(hào)來(lái)確定配對(duì)關(guān)系。

-1(x<0)例4.3有一個(gè)函數(shù)y=0(x=0),編一程序，輸入一個(gè)x值，輸出y值。1(x>0)算法1：算法1：

輸入x輸入x

若x<0,則y=-1若x<0,則y=-1

若x=0,則y=0否則： 若x>0,則y=1若x=0,則y=0

輸出y若x>0,則y=1

輸出y

#include<stdio.h>voidmain(){

intx,y;

scanf(“%d”,&x);{

程序段}

printf(“x=%d,y=%d\n”,x,y);}

上例中的程序段有四個(gè)，請(qǐng)判斷哪個(gè)是正確的？程序1：程序2：

if(x<0)if(x>=0)y=-1;if(x>0)y=1;elseelsey=0;

if(x==0)y=0;elsey=-1;elsey=1;程序3:程序4:y=-1;y=0;

if(x!=0)if(x>=0)

if(x>0)y=1;if(x>0)y=1;elsey=0;elsey=-1;正確正確程序3和4錯(cuò)誤，本意與實(shí)際配對(duì)關(guān)系不符合4.4.3條件運(yùn)算符格式：表達(dá)式１？表達(dá)式２∶表達(dá)式３功能：判斷表達(dá)式1的值，如果成立就執(zhí)行表達(dá)式2，否則就執(zhí)行表達(dá)式3使用場(chǎng)合：若在ｉｆ語(yǔ)句中，當(dāng)被判別的表達(dá)式的值為“真”或“假”時(shí)，都執(zhí)行一個(gè)賦值語(yǔ)句且向同一個(gè)變量賦值時(shí)，可以用一個(gè)條件運(yùn)算符來(lái)處理。

例：

ｉｆ（ａ＞ｂ）ｍａｘ=ａ；ｅｌｓｅｍａｘ＝ｂ；當(dāng)a>b時(shí)將a的值賦給max，當(dāng)a≤b時(shí)將b的值賦給max，可以看到無(wú)論a>b是否滿足，都是向同一個(gè)變量賦值?？梢杂孟旅娴臈l件運(yùn)算符來(lái)處理：ｍａｘ＝（ａ＞ｂ）？ａ∶ｂ；

說(shuō)明：(1)條件運(yùn)算符的執(zhí)行順序：先求解表達(dá)式１，若為非０（真）則求解表達(dá)式２，此時(shí)表達(dá)式２的值就作為整個(gè)條件表達(dá)式的值。若表達(dá)式１的值為０（假），則求解表達(dá)式３，表達(dá)式３的值就是整個(gè)條件表達(dá)式的值。

(2)條件運(yùn)算符優(yōu)先級(jí)高于賦值運(yùn)算符，低于關(guān)系運(yùn)算符和算術(shù)運(yùn)算符。

max=(a>b)?a:b

max=a>b?a:b

a>b?a:b+1a>b?a:(b+1)

(3)條件運(yùn)算符的結(jié)合方向?yàn)椤白杂抑磷蟆薄?/p>

a>b?a:c>d?c:d相當(dāng)于a>b?a:(c>d?c:d)(4)“表達(dá)式2”和“表達(dá)式3”不僅可以是數(shù)值表達(dá)式，還可以是賦值表達(dá)式或函數(shù)表達(dá)式。a>b?(a=100):(b=100)a>b?printf(“%d”,a):printf(“%d”,b)

(5)條件表達(dá)式中，表達(dá)式１的類型可以與表達(dá)式２和表達(dá)式３的類型不同。x?’a’:’b’表達(dá)式2和表達(dá)式3類型也可以不一樣，例如x>y?1:1.5當(dāng)x≤y,表達(dá)式值為1.5，當(dāng)x>y時(shí)，值應(yīng)為1，但由于1.5為實(shí)型，所以將1轉(zhuǎn)換為1.0

例4.4輸入一個(gè)字符，判別它是否大寫字母，如果是，將它轉(zhuǎn)換成小寫字母；如果不是，不轉(zhuǎn)換。然后輸出最后得到的字符。

#include<stdio.h>

voidmain()

{charch;

scanf("%c",&ch);

ch=(ch>='A'&&ch<='Z')?(ch+32):ch;

printf("%c\n",ch);

}

如果字符變量ch的值為大寫字母，則條件表達(dá)式的值為（ｃｈ＋３２），即相應(yīng)的小寫字母。如果ch的值不是大寫字母，則條件表達(dá)式的值為ｃｈ，即不進(jìn)行轉(zhuǎn)換。

4.4switch語(yǔ)句switch語(yǔ)句的格式：switch

（表達(dá)式）｛case常量表達(dá)式１：語(yǔ)句１

case常量表達(dá)式２：語(yǔ)句２

…case常量表達(dá)式ｎ：語(yǔ)句ｎ

default：語(yǔ)句ｎ＋１｝

例:要求按照考試成績(jī)的等級(jí)輸出百分制分?jǐn)?shù)段，用switch語(yǔ)句實(shí)現(xiàn)：

switch（grade）｛case′Ａ′∶printf（″８５～１００＼ｎ″）；

case′Ｂ′∶printf

（″７０～８４＼ｎ″）；

case′Ｃ′∶printf

（″６０～６９＼ｎ″）；

case′Ｄ′∶printf

（″＜６０＼ｎ″）；

default∶（printf″ｅｒｒｏｒ＼ｎ″）；｝

說(shuō)明：

switch后面括弧內(nèi)的“表達(dá)式”，ＡＮＳＩ標(biāo)準(zhǔn)允許它為任何類型。(2)

當(dāng)表達(dá)式的值與某一個(gè)case后面的常量表達(dá)式的值相等時(shí)，就執(zhí)行此case后面的語(yǔ)句，若所有的case中的常量表達(dá)式的值都沒(méi)有與表達(dá)式的值匹配的，就執(zhí)行default后面的語(yǔ)句。(3)每一個(gè)case的常量表達(dá)式的值必須互不相同，否則就會(huì)出現(xiàn)互相矛盾的現(xiàn)象（對(duì)表達(dá)式的同一個(gè)值，有兩種或多種執(zhí)行方案）。

(4)各個(gè)case和default的出現(xiàn)次序不影響執(zhí)行結(jié)果。例如，可以先出現(xiàn)“default：…”，再出現(xiàn)“case′Ｄ′：…”，然后是“case′Ａ′：…”。(5)

執(zhí)行完一個(gè)case后面的語(yǔ)句后，流程控制轉(zhuǎn)移到下一個(gè)case繼續(xù)執(zhí)行?！癱ase常量表達(dá)式”只是起語(yǔ)句標(biāo)號(hào)作用，并不是在條件判斷。在執(zhí)行switch語(yǔ)句時(shí)，根據(jù)switch后面表達(dá)式的值找到匹配的入口標(biāo)號(hào)，就從此標(biāo)號(hào)開(kāi)始執(zhí)行下去，不再進(jìn)行判斷。應(yīng)該在執(zhí)行一個(gè)case分支后,可以用一個(gè)

break語(yǔ)句來(lái)終止switch語(yǔ)句的執(zhí)行。

(6)多個(gè)可以共用一組執(zhí)行語(yǔ)句。

程序舉例例4.5寫程序，判斷某一年是否閏年。 用下圖來(lái)表示判斷閏年的算法。

4.5程序舉例#include<stdio.h>

voidmain()

{intyear,leap;

scanf("%d",&year);

if(year%4==0)

{if(year%100==0)

{if(year%400==0)leap=1;

elseleap=0;}

elseleap=1;}

elseleap=0;

if(leap)printf("%dis",year);

elseprintf("%disnot",year);

printf("aleapyear.\n");}ｉｆ（ｙｅａｒ％４?。剑埃欤澹幔穑剑?；ｅｌｓｅｉｆ（ｙｅａｒ％１００！＝０）ｌｅａｐ＝１；ｅｌｓｅｉｆ（ｙｅａｒ％４００！＝０）ｌｅａｐ＝０；ｅｌｓｅｌｅａｐ＝１；運(yùn)行情況：

１９８９↙

１９８９ｉｓｎｏｔａｌｅａｐｙｅａｒ.

２０００↙

２０００ｉｓａｌｅａｐｙｅａｒ.程序舉例例4.6求ａx2＋ｂｘ＋ｃ＝０方程的解。基本的算法：①ａ＝０，不是二次方程。②b2－４ａｃ＝０，有兩個(gè)相等實(shí)根。③b2－４ａｃ＞０，有兩個(gè)不等實(shí)根。④b2－４ａｃ＜０，有兩個(gè)共軛復(fù)根。

#include<stdio.h>

#include<math.h>

voidmain()

{floata,b,c,disc,x1,x2,realpart,imagpart;

scanf("%f,%f,%f",&a,&b,&c);

printf("theequation");

if(fabs(a)<=1e-6)

printf("isnotaquadratic\\n");

else

{disc=b*b-4*a*c;

if(fabs(disc)<=1e-6)

printf("hastwoequalroots:%8.4f\n",-b/(2*a));

elseif(disc>1e-6)

{x1=(-b+sqrt(disc))/(2*a);

x2=(-b-sqrt(disc))/(2*a);

printf(″hasdistinctrealroots:%8.4fand%8.4f\n″,x1,x2);

}

else

{realpart=-b/(2*a);

imagpart=sqrt(-disc)/(2*a);

printf(″hascomplexroots∶\n″);

printf(″%8.4f+%8.4fi\n″,realpart,imagpart);

printf(″%8.4f-%8.4fi\n″,realpart,imagpart);

}

}}

程序舉例例4.7運(yùn)輸公司對(duì)用戶計(jì)算運(yùn)費(fèi)。路程（ｓ）越遠(yuǎn)，每公里運(yùn)費(fèi)越低。標(biāo)準(zhǔn)如下：ｓ＜２５０ｋｍ沒(méi)有折扣２５０≤ｓ＜５００