C語言復習資料4

C++語言程序設計（4）第4章選擇結(jié)構(gòu)程序設計4.1關(guān)于算法算法的概念做任何事情都有一定的步驟。為解決一個問題而采取的方法和步驟，就稱為算法。計算機算法：計算機能夠執(zhí)行的算法。計算機算法可分為兩大類：數(shù)值運算算法：求解數(shù)值；非數(shù)值運算算法：事務管理領(lǐng)域。一個程序應包括兩個方面的內(nèi)容:對數(shù)據(jù)的描述：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(datastructure)對操作的描述：算法(algorithm)著名計算機科學家沃思提出一個公式:數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)+算法=程序

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)＋算法＋程序設計方法＋語言工具完整的程序設計應該是:簡單算法舉例

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：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，而且是計算機較好的算法，因為計算機是高速運算的自動機器，實現(xiàn)循環(huán)輕而易舉。

例2

有50個學生，要求將他們之中成績在80分以上者打印出來。如果，n表示學生學號，ni表示第個學生學號；g表示學生成績，gi表示第個學生成績；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y為被檢測的年份，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y≤2500時,返回S2繼續(xù)執(zhí)行，否則，結(jié)束。算法的特性

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

（1）用自然語言表示算法除了很簡單的問題，一般不用自然語言表示算法。（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年美國學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，整個算法結(jié)構(gòu)是由各個基本結(jié)構(gòu)按順序組成的，N--S流程圖中的上下順序就是執(zhí)行時的順序。用N--S圖表示的算法都是結(jié)構(gòu)化的算法，因為它不可能出現(xiàn)流程無規(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言和計算機語言之間的文字和符號來描述算法。4.2條件判斷

4.2.1關(guān)系運算符和關(guān)系表達式1.關(guān)系運算符及其優(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)先級相同（高）優(yōu)先級相同（低）說明：關(guān)系運算符的優(yōu)先級低于算術(shù)運算符關(guān)系運算符的優(yōu)先級高于賦值運算符優(yōu)先級舉例c>a+b

等價于c>(a+b)a>b==c等價于(a>b)==ca==b<c等價于a==(b<c)a=b>c等價于a=(b>c)2.關(guān)系表達式用關(guān)系運算符將兩個表達式（可以是算術(shù)表達式或關(guān)系表達式，邏輯表達式，賦值表達式，字符表達式）接起來的式子，稱關(guān)系表達式例：a>b,a+b>b+c,(a=3)>(b=5),’a’<‘b’,(a>b)>(b<c)關(guān)系表達式的值是一個邏輯值，即“真”或“假”。例：關(guān)系表達式a>b的值為“真”，那表達式的值就為1。C語言中沒有專用的邏輯值，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.邏輯運算符及其優(yōu)先次序(1)&&(邏輯與)相當于其他語言中的AND(2)||(邏輯或)相當于其他語言中的OR(3)!(邏輯非)相當于其他語言中的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)->&&()->||()邏輯運算符中的“&&”和“||”低于關(guān)系運算符，“!”高于算術(shù)運算符

4.2.2邏輯運算符和邏輯表達式2.邏輯表達式用邏輯運算符將關(guān)系表達式或邏輯量連接起來的式子就是邏輯表達式。邏輯表達式的值應該是一個邏輯量“真”或“假”。例：設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)值被認作“真”例：5>3&&8<4-!0

自左向右運算

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表達式值為0在邏輯表達式的求解中，并不是所有的邏輯運算符都要被執(zhí)行。(1)a&&b&&c只有a為真時，才需要判斷b的值，只有a和b都為真時，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a=1,b=2,c=3,d=4,m和n的原值為1時，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。用邏輯表達式來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語句1.if語句的三種基本形式(1)if（表達式）語句例：

if(x>y)printf(“%d”,x);表達式語句真（非0）假（0）(2)if(表達式)語句1else語句2例：

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

條件

語句1

語句2YN

(3)if（表達式1）語句1elseif(表達式2)語句2elseif(表達式3)語句3……elseif(表達式m)語句melse語句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語句

說明：(1)3種形式的if語句中在if后面都有表達式，一般為邏輯表達式或關(guān)系表達式。(2)第二，第三種形式的if語句中，在每個

else前面有一個分號，整個語句結(jié)束處有一個分號。

(3)else不是一個獨立的語句，一定要和if配合使用;(4)在if和else后面可以只含有一個內(nèi)嵌的操作語句，也可以由多個操作語句，此時用花括號將幾個語句括起來成為一個復合語句。if(…){…}（無需加分號）else{…}

例子例4.1輸入兩個實數(shù)，按代數(shù)值由小到大的順序輸出這兩個數(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

運行結(jié)果：3.6,-3.2回車-3.20,_3.60

例4.2輸入三個數(shù)a,b,c,要求按由小到大的順序輸出。Ifa>b將a和b對換Ifa>c將a和c對換Ifb>c將b和c對換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語句的嵌套在if語句中又包含一個或多個if語句稱為if語句的嵌套。形式：if()

if()語句1 else語句2else

if()語句3 else語句4內(nèi)嵌if

匹配規(guī)則：else總是與它上面的，最近的，統(tǒng)一復合語句中的，未配對的if語句配對。例：if()

if()語句1else

if()語句2else語句3例：if() {if()語句1}else

if()語句2else語句3當if和else數(shù)目不同時，可以加花括號來確定配對關(guān)系。

-1(x<0)例4.3有一個函數(shù)y=0(x=0),編一程序，輸入一個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，請判斷哪個是正確的？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錯誤，本意與實際配對關(guān)系不符合4.4.3條件運算符格式：表達式１？表達式２∶表達式３功能：判斷表達式1的值，如果成立就執(zhí)行表達式2，否則就執(zhí)行表達式3使用場合：若在ｉｆ語句中，當被判別的表達式的值為“真”或“假”時，都執(zhí)行一個賦值語句且向同一個變量賦值時，可以用一個條件運算符來處理。

例：

ｉｆ（ａ＞ｂ）ｍａｘ=ａ；ｅｌｓｅｍａｘ＝ｂ；當a>b時將a的值賦給max，當a≤b時將b的值賦給max，可以看到無論a>b是否滿足，都是向同一個變量賦值。可以用下面的條件運算符來處理：ｍａｘ＝（ａ＞ｂ）？ａ∶ｂ；

說明：(1)條件運算符的執(zhí)行順序：先求解表達式１，若為非０（真）則求解表達式２，此時表達式２的值就作為整個條件表達式的值。若表達式１的值為０（假），則求解表達式３，表達式３的值就是整個條件表達式的值。

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

max=(a>b)?a:b

max=a>b?a:b

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

(3)條件運算符的結(jié)合方向為“自右至左”。

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

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

例4.4輸入一個字符，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，則條件表達式的值為（ｃｈ＋３２），即相應的小寫字母。如果ch的值不是大寫字母，則條件表達式的值為ｃｈ，即不進行轉(zhuǎn)換。

4.4switch語句switch語句的格式：switch

（表達式）｛case常量表達式１：語句１

case常量表達式２：語句２

…case常量表達式ｎ：語句ｎ

default：語句ｎ＋１｝

例:要求按照考試成績的等級輸出百分制分數(shù)段，用switch語句實現(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″）；｝

說明：

switch后面括弧內(nèi)的“表達式”，ＡＮＳＩ標準允許它為任何類型。(2)

當表達式的值與某一個case后面的常量表達式的值相等時，就執(zhí)行此case后面的語句，若所有的case中的常量表達式的值都沒有與表達式的值匹配的，就執(zhí)行default后面的語句。(3)每一個case的常量表達式的值必須互不相同，否則就會出現(xiàn)互相矛盾的現(xiàn)象（對表達式的同一個值，有兩種或多種執(zhí)行方案）。

(4)各個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case后面的語句后，流程控制轉(zhuǎn)移到下一個case繼續(xù)執(zhí)行?！癱ase常量表達式”只是起語句標號作用，并不是在條件判斷。在執(zhí)行switch語句時，根據(jù)switch后面表達式的值找到匹配的入口標號，就從此標號開始執(zhí)行下去，不再進行判斷。應該在執(zhí)行一個case分支后,可以用一個

break語句來終止switch語句的執(zhí)行。

(6)多個可以共用一組執(zhí)行語句。

程序舉例例4.5寫程序，判斷某一年是否閏年。 用下圖來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?。剑埃欤澹幔穑剑?；ｅｌｓｅｌｅａｐ＝１；運行情況：

１９８９↙

１９８９ｉｓｎｏｔａｌｅａｐｙｅａｒ.

２０００↙

２０００ｉｓａｌｅａｐｙｅａｒ.程序舉例例4.6求ａx2＋ｂｘ＋ｃ＝０方程的解?；镜乃惴ǎ孩伲幔剑埃皇嵌畏匠?。②b2－４ａｃ＝０，有兩個相等實根。③b2－４ａｃ＞０，有兩個不等實根。④b2－４ａｃ＜０，有兩個共軛復根。

#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運輸公司對用戶計算運費。路程（ｓ）越遠，每公里運費越低。標準如下：ｓ＜２５０ｋｍ沒有折扣２５０≤ｓ＜５００