第三章C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)控制結(jié)構(gòu)課件

第三章控制結(jié)構(gòu)

【教學(xué)目標(biāo)】理解面向過(guò)程的概念，理解結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)思想，掌握結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)基本方法。掌握Ｃ語(yǔ)句的５種類型，能熟練應(yīng)用Ｃ語(yǔ)句中的９種控制語(yǔ)句。能熟練運(yùn)用“順序”、“選擇”、“循環(huán)”三種基本結(jié)構(gòu)解決程序設(shè)計(jì)中具體問(wèn)題。

【教學(xué)內(nèi)容】 Ｃ程序的邏輯結(jié)構(gòu) Ｃ語(yǔ)句的５大類型 選擇結(jié)構(gòu)語(yǔ)句系列 循環(huán)結(jié)構(gòu)語(yǔ)句系列

【重點(diǎn)與難點(diǎn)】

重點(diǎn) 程序結(jié)構(gòu)的概念 “選擇”結(jié)構(gòu)、“循環(huán)”結(jié)構(gòu)中的8種控制語(yǔ)句

復(fù)合語(yǔ)句的概念及使用方法

難點(diǎn)

多分支語(yǔ)句的使用方法

三種循環(huán)語(yǔ)句的差異及使用方法

循環(huán)嵌套的使用方法

復(fù)合語(yǔ)句的正確使用方法第三章控制結(jié)構(gòu)

3.1 程序的三種基本控制結(jié)構(gòu)

3.1.1Ｃ語(yǔ)言概述 第二章介紹程序中用到的一些基本要素：常量、變量、運(yùn)算符、表達(dá)式、基本輸入輸出方式等，它們是構(gòu)成Ｃ程序的基本成分。第三章控制結(jié)構(gòu) 一個(gè)Ｃ程序是由多個(gè)函數(shù)組成的，每個(gè)函數(shù)又分為

聲明部分、可執(zhí)行部分；聲明部分是對(duì)變量的定義，不產(chǎn)生機(jī)器操作；可執(zhí)行部分由各種語(yǔ)句組成，語(yǔ)句將產(chǎn)

生機(jī)器操作。一個(gè)完整的Ｃ程序的構(gòu)成如圖所示：第三章控制結(jié)構(gòu)Ｃ程序源程序文件１源程序文件２源程序文件n預(yù)處理命令全局變量聲稱明函數(shù)１函數(shù)n……局部變量聲明執(zhí)行部分語(yǔ)句２……語(yǔ)句n語(yǔ)句１……一個(gè)c程序可以有若干個(gè)源程序文件組成一個(gè)源文件可以有若干個(gè)函數(shù)和預(yù)處理命令以及全局變量聲明部分組成一個(gè)函數(shù)有函數(shù)首部和函數(shù)體組成函數(shù)體由數(shù)據(jù)聲明和執(zhí)行語(yǔ)句組成C語(yǔ)句分為5類控制語(yǔ)句函數(shù)調(diào)用語(yǔ)句表達(dá)式語(yǔ)句空語(yǔ)句復(fù)合語(yǔ)句第三章控制結(jié)構(gòu)3.1程序的三種基本控制結(jié)構(gòu)3.1.1 C語(yǔ)句概述C語(yǔ)句是函數(shù)的主體,共分五類：（1）控制語(yǔ)句（2）函數(shù)調(diào)用語(yǔ)句（函數(shù)調(diào)用加上分號(hào)）（3）表達(dá)式語(yǔ)句（各種表達(dá)式加上分號(hào)）（4）空語(yǔ)句（只有一個(gè)分號(hào)）（5）復(fù)合語(yǔ)句（組成邏輯上的一條語(yǔ)句）

１、控制語(yǔ)句

控制語(yǔ)句完成一定的控制功能 1if()~else條件語(yǔ)句6break間斷語(yǔ)句 2for()~循環(huán)語(yǔ)句7switch()開關(guān)語(yǔ)句 3while()~循環(huán)語(yǔ)句8goto轉(zhuǎn)向語(yǔ)句 4do~while();循環(huán)語(yǔ)句9return返回語(yǔ)句 5continue繼續(xù)語(yǔ)句

２、函數(shù)調(diào)用語(yǔ)句 該語(yǔ)句由函數(shù)調(diào)用語(yǔ)句及分號(hào)組成。如：sanf(); printf(); getchar();等。

３、表達(dá)式語(yǔ)句 表達(dá)式后加分號(hào)形成。

由表達(dá)式加上分號(hào)的語(yǔ)句，是構(gòu)成Ｃ程序最主要的形式，如賦值語(yǔ)句、自加、自減等。表達(dá)式語(yǔ)句說(shuō)明A=100A=100;賦值表達(dá)式語(yǔ)句X+=(a+2)/bX+=(a+2)/b;復(fù)合賦值表達(dá)式語(yǔ)句i++i++;自加表達(dá)式語(yǔ)句X+yX+y;算術(shù)表達(dá)式語(yǔ)句

４、空語(yǔ)句 只有一個(gè)分號(hào)的語(yǔ)句。 main() { inta=100; ; printf(“%d”,a); }

５、復(fù)合語(yǔ)句 用一對(duì)花括號(hào)將一系列語(yǔ)句括起來(lái)組成邏輯上的一條語(yǔ)句，又稱分程序。 main() { inta=100,b=11,c; c=fmod(a,b);

{ inta=200; c=fmod(a,b); printf(“%d”,c

}

printf(“%d”,c); }3.1.2C程序的邏輯結(jié)構(gòu)C語(yǔ)言是一種面向過(guò)程的結(jié)構(gòu)化語(yǔ)言,一個(gè)良好算法的3種基本結(jié)構(gòu):(1)順序結(jié)構(gòu):按先后順序依次執(zhí)行語(yǔ)句１語(yǔ)句２3.1.2C程序的邏輯結(jié)構(gòu)(2)選擇結(jié)構(gòu):根據(jù)變量和表達(dá)式滿足的條件決定 要執(zhí)行的語(yǔ)句；if,elseif，switch表達(dá)式為真為假語(yǔ)句系列１語(yǔ)句系列２3.1.2C程序的邏輯結(jié)構(gòu)(3)循環(huán)結(jié)構(gòu):根據(jù)一定條件的反復(fù)地執(zhí)行一組語(yǔ)句：for,while語(yǔ)句系列表達(dá)式非00

do－while

直到循環(huán)語(yǔ)句系列表達(dá)式非００3.2if語(yǔ)句（選擇結(jié)構(gòu)）3.2.1、簡(jiǎn)單

if語(yǔ)句1、形式：if(表達(dá)式)語(yǔ)句2、流程圖：語(yǔ)句系列表達(dá)式非00單分技選擇結(jié)構(gòu)：3.2if語(yǔ)句（選擇結(jié)構(gòu)）

例：比較三個(gè)數(shù)據(jù)大小并由小到大輸出。（算法）

注：若有1000或10000個(gè)數(shù)據(jù)排序?。縯=aa=cc=tt=bb=cc=t定義數(shù)據(jù)a,b,c,t

輸入數(shù)據(jù)a,b,ca>b?非0t=aa=bb=t;0a>c?非0……b>c?輸出a,b,c非000main(){ inta,b,c,t; printf("\nInputthreenums\n"); 3-A.C scanf("%d%d%d",&a,&b,&c); if(a>b) { t=a;a=b;b=t;} /*復(fù)合語(yǔ)句*/ if(a>c) { t=a;a=c;c=t;} /*復(fù)合語(yǔ)句*/ if(b>c) { t=b;b=c;c=t;}/*復(fù)合語(yǔ)句*/ printf("a=%db=%dc=%d",a,b,c); }3.2if語(yǔ)句(選擇結(jié)構(gòu))3.2.2、if-else語(yǔ)句1、形式：if(表達(dá)式)語(yǔ)句1

else語(yǔ)句22、流程圖：語(yǔ)句2語(yǔ)句10非0表達(dá)式雙分技選擇結(jié)構(gòu)：3.2if語(yǔ)句(選擇結(jié)構(gòu))

例１：任意輸入一數(shù)據(jù)，判定其能否被３整除 （如要對(duì)多個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷呢？或者需反復(fù)輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷呢？）

定義數(shù)據(jù)a輸入數(shù)據(jù)aa%3==0?輸出數(shù)據(jù)a非００輸出NO(3-2-2.c)3.2if語(yǔ)句(選擇結(jié)構(gòu))3.2.3、elseif語(yǔ)句1、形式：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n)語(yǔ)句nelse

語(yǔ)句n+12、流程圖：語(yǔ)句1真假表達(dá)式1表達(dá)式2語(yǔ)句2真表達(dá)式3語(yǔ)句3真假語(yǔ)句4假多分技選擇結(jié)構(gòu)：3.2if語(yǔ)句(選擇結(jié)構(gòu))例(3-2-4-1.c)

例：分段函數(shù)（多分技）Fx=-1

(x<0)0

(x=0)1

(x>0)3.2if語(yǔ)句(選擇結(jié)構(gòu))

例：輸入成績(jī)，輸出該成績(jī)所屬等級(jí)，（Ａ、Ｂ、Ｃ、 Ｄ等）

。（3-2-3）3.2if語(yǔ)句(選擇結(jié)構(gòu))3.2.4、if語(yǔ)句的嵌套1、形式：if()if()語(yǔ)句1[else語(yǔ)句2]elseif()語(yǔ)句3[else語(yǔ)句4]內(nèi)嵌if語(yǔ)句內(nèi)嵌if語(yǔ)句2、注意：if總是與它最近的else配對(duì)3.2if語(yǔ)句(選擇結(jié)構(gòu))表達(dá)式１表達(dá)式２表達(dá)式３非００非０語(yǔ)句系列１語(yǔ)句系列２０語(yǔ)句系列４語(yǔ)句系列３非００

例：分段函數(shù)Fx=(x>=0)

(x<0)

-1X>0 1X=003-2-4-2.c3.3switch語(yǔ)句（開關(guān)）用于處理多路分支選擇1、形式：(3-3)swithch(表達(dá)式){case常量表達(dá)式1：語(yǔ)句1；[break;]case常量表達(dá)式2：語(yǔ)句1；[break;]case常量表達(dá)式3：語(yǔ)句1；[break;]……case常量表達(dá)式n：語(yǔ)句1；[break;]default ：語(yǔ)句n+1；}常量表達(dá)式１表達(dá)式語(yǔ)句系列１break?非0

0常量表達(dá)式2語(yǔ)句系列2語(yǔ)句系列nbreak?非0非000非0....default結(jié)束0

例：輸入成績(jī)等級(jí)（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｅ，Ｄ），根據(jù)等級(jí)輸出其所屬分?jǐn)?shù)段。(3-3.C)循環(huán)語(yǔ)句什么是循環(huán)？為什么要使用循環(huán)？問(wèn)題1：?jiǎn)栴}2:求學(xué)生平均成績(jī)分?jǐn)?shù)相加后除以課數(shù)

在許多問(wèn)題中需要用到循環(huán)控制。循環(huán)結(jié)構(gòu)是結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)的基本結(jié)構(gòu)之一，它和順序結(jié)構(gòu)、選擇結(jié)構(gòu)共同作為各種復(fù)雜程序的基本構(gòu)造單元。3.4while語(yǔ)句（當(dāng)循環(huán)）當(dāng)滿足某一條件，需要反復(fù)執(zhí)行一組語(yǔ)句時(shí)用循環(huán)語(yǔ)句：while,do-while,for1、形式：while(表達(dá)式)語(yǔ)句2、流程圖語(yǔ)句表達(dá)式非003、例求： 1+2+3+……+100之和。（算法？）#include<stdio.h>

voidmain()

{inti，sum=0;

i=1;

while(i<=100)

{sum=sum+i;

i++;

}

printf(″%d\\n″，sum);

} 例：求任意兩個(gè)整數(shù)M、N之間自然數(shù)之和；注意：循環(huán)體如果包含一個(gè)以上的語(yǔ)句，應(yīng)該用花括弧括起來(lái)，以復(fù)合語(yǔ)句形式出現(xiàn)。在循環(huán)體中應(yīng)有使循環(huán)趨向于結(jié)束的語(yǔ)句。如果無(wú)此語(yǔ)句，則i的值始終不改變，循環(huán)永不結(jié)束。3.5do-while語(yǔ)句（直到循環(huán)）1、形式：do 循環(huán)體語(yǔ)句while(表達(dá)式)；2、流程圖循環(huán)體語(yǔ)句表達(dá)式非00執(zhí)行過(guò)程：先執(zhí)行一次指定的循環(huán)體語(yǔ)句，然后判別表達(dá)式，當(dāng)表達(dá)式的值為非零(“真”)時(shí)，返回重新執(zhí)行循環(huán)體語(yǔ)句，如此反復(fù)，直到表達(dá)式的值等于0為止，此時(shí)循環(huán)結(jié)束。

3、例求：1+2+3+……+100之和。#include<stdio.h>

voidmain()

{

inti，sum=0;

i=1;

do

{

sum=sum+i;

i++;

}

while(i<=100);

printf("%d\\n″，sum)；

}

3、例3、5while語(yǔ)句和用do-while語(yǔ)句的比較while語(yǔ)句和用do-while語(yǔ)句的比較:在一般情況下，用while語(yǔ)句和用do-while語(yǔ)句處理同一問(wèn)題時(shí)，若二者的循環(huán)體部分是一樣的，它們的結(jié)果也一樣。但是如果while后面的表達(dá)式一開始就為假(0值)時(shí)，兩種循環(huán)的結(jié)果是不同的。例while和do-while循環(huán)的比較

(1)#include<stdio.h>(2)#include<stdio.h>

voidmain()voidmain()

{intsum=0，i;{intsum=0，i;

scanf(“%d″，&i);scanf(”%d

while(i<=10)do

{sum=sum+I;{sum=sum+i;

i++;}i++;}

printf(“sum=%d\\n″，sum);while(I<=10)

printf((“sum=%d\\n″，sum);

}

}運(yùn)行結(jié)果：1↙sum=55再運(yùn)行一次：11↙sum=0運(yùn)行結(jié)果：1↙sum=55再運(yùn)行一次：11↙sum=11說(shuō)明：(1)當(dāng)while后面的表達(dá)式的第一次的值為“真”時(shí)，兩種循環(huán)得到的結(jié)果相同。否則，二者結(jié)果不相同。3.6for語(yǔ)句（步長(zhǎng)循環(huán)）1、形式：for(表達(dá)式1；表達(dá)式2；表達(dá)式3)語(yǔ)句2、流程圖3、例（3-6－１）for(i=0;i<100;i++)sum=sum+i;求解表達(dá)式1表達(dá)式2非00語(yǔ)句求解表達(dá)式3for語(yǔ)句的執(zhí)行過(guò)程：(1)先求解表達(dá)式1。(2)求解表達(dá)式2，若其值為真(值為非0)，則執(zhí)行for語(yǔ)句中指定的內(nèi)嵌語(yǔ)句，然后執(zhí)行下面第(3)步。若為假(值為0)，則結(jié)束循環(huán)，轉(zhuǎn)到第(5)步。(3)求解表達(dá)式3。(4)轉(zhuǎn)回上面第(2)步驟繼續(xù)執(zhí)行。(5)循環(huán)結(jié)束，執(zhí)行for語(yǔ)句下面的一個(gè)語(yǔ)句

3.6for語(yǔ)句（步長(zhǎng)循環(huán)）表達(dá)式2?執(zhí)行語(yǔ)句成立不成立執(zhí)行for循環(huán)之后的語(yǔ)句執(zhí)行表達(dá)式3執(zhí)行表達(dá)式1循環(huán)初始條件循環(huán)控制條件循環(huán)體for語(yǔ)句等價(jià)于下列語(yǔ)句：表達(dá)式1；while（表達(dá)式2）{語(yǔ)句；表達(dá)式3；}

for語(yǔ)句最簡(jiǎn)單的應(yīng)用形式、最易理解的如下形式：

for(循環(huán)變量賦初值；循環(huán)條件；循環(huán)變量增值)3.6for語(yǔ)句4、表達(dá)式的省略：for(i=0;i<100;i++)sum=sum+i;（1）省略表達(dá)式1（應(yīng)在for前給循環(huán)變量賦初值）i=1;for(;i<100;i++)sum=sum+i;（2）省略表達(dá)式2（應(yīng)在循環(huán)體內(nèi)加入結(jié)束循環(huán)的條件）for(i=1;;i++){sum=sum+i;if(i>100)break;}3.6for語(yǔ)句4、表達(dá)式的省略：for(i=0;i<100;i++)sum=sum+i;（3）省略表達(dá)式3（應(yīng)在for循環(huán)體內(nèi)加入循環(huán)變量的變化語(yǔ)句以結(jié)束循環(huán)）for(i=1;i<100;){sum=sum+i;i++;}（4）省略表達(dá)式1、3i=1;for(;i<=100;){sum=sum+i;i++;}3.6for語(yǔ)句4、表達(dá)式的省略：for(i=0;i<100;i++)sum=sum+i;（5）3個(gè)表達(dá)式都可以省略i=1;for(;;){sum=sum+i;i++;if(i>100)break;}i=1;for(sum=0;i<=100;i++){sum=sum+i;}6）表達(dá)式1可以是給循環(huán)變量賦初值，還可以是其它的任意無(wú)關(guān)表達(dá)式3.6for語(yǔ)句4、表達(dá)式的省略：for(i=0;i<100;i++)sum=sum+i;（７）表達(dá)式2可以是關(guān)系表達(dá)式，也可以是邏輯表達(dá)式for(;(c=getchar())!=‘\n’;){printf(“%c”,c);}3.7循環(huán)語(yǔ)句的比較和嵌套1、幾種循環(huán)的比較：（1）4種循環(huán)可以用來(lái)處理同一問(wèn)題，一般可以相互替代（2）for語(yǔ)句功能較強(qiáng)，while循環(huán)能完成的，for都能實(shí)現(xiàn)。（3）while、do-while循環(huán)的循環(huán)變量初始化放在循環(huán)語(yǔ)句 之前，for循環(huán)放在表達(dá)式1中。（4）可以用break跳出循環(huán)，用continue結(jié)束本次循環(huán)。3.7循環(huán)語(yǔ)句的比較和嵌套2、循環(huán)嵌套：

一個(gè)循環(huán)體內(nèi)又包含另一個(gè)完整的循環(huán)結(jié)構(gòu)。內(nèi)嵌的循環(huán)中還可以嵌套循環(huán)，即多層循環(huán)。（1）while(){……while(){……}}（2）do{……do{……}while();}while();（3）for(;;){for(;;){……}}（4）for(;;){……while(){……}}下面幾種都是合法的形式：(1)

while()(2)do(3)for(;;){…{…{while()dofor(;;){…}{…}{…}}while();}}while();

3.7循環(huán)語(yǔ)句的比較和嵌套(4)

while()(5)for(;;)(6)do{…{…{…do{…}while()for(;;){}while(){}…{…}…}}}while()

3.7循環(huán)語(yǔ)句的比較和嵌套(4)while循環(huán)、do-while循環(huán)和for循環(huán)，可以用break語(yǔ)句跳出循環(huán)，用continue語(yǔ)句結(jié)束本次循環(huán)(break語(yǔ)句和continue語(yǔ)句見下節(jié))。而對(duì)用goto語(yǔ)句和if語(yǔ)句構(gòu)成的循環(huán)，不能用break語(yǔ)句和continue語(yǔ)句進(jìn)行控制.

3.8break語(yǔ)句和continue語(yǔ)句3.8break語(yǔ)句和continue語(yǔ)句1、break語(yǔ)句break用于跳出switch結(jié)構(gòu)。break還用于跳出循環(huán)，即提前結(jié)束循環(huán)。形式：break;

while(表達(dá)式1)

{…if(表達(dá)式2)break;…}1、break語(yǔ)句#include<stdio.h>#include<math.h>voidmain(){intm,k,I;printf(“Pleaseinputaninteger:”);scanf(“%d”,&m);k=sqrt(m);for(i=2;i<=k;i++) if(m%i==0)break;If(i>=k+1) printf(“%4disaprimenumber!\n”,m)elseprintf(“%4disnotaprimenumber!\n”,m)}問(wèn)題：輸入一個(gè)數(shù)，判斷是否為素?cái)?shù)。3.8break語(yǔ)句和continue語(yǔ)句2、continue語(yǔ)句continue用于結(jié)束本次循環(huán)。形式：continue;while(表達(dá)式1)

{…

if(表達(dá)式2)continue;

…}1、continue語(yǔ)句#include<stdio.h>voidmain(){Intn;For(n=100;n<=200;n++){ if(n%9!=0) continue; printf(“%5d”,n);}}問(wèn)題：輸出100-200之間9的倍數(shù)的自然數(shù)。3.10程序舉例例3.13：用π/4≈1-1/3+1/5-1/7+…公式求π的近似值，直到最后一項(xiàng)的絕對(duì)值小于10-6為止。分析：定義數(shù)據(jù)s=1,pi=0,n=1.0,t=1fabs(t)<10-6npi=pi+ts=-sn=n+2t=s/npi=pi*4輸出y(3-10-4.c)#include<stdio.h>

#include<math.h>main(){doublet=1,pi=0,n=1,eps=1.0e-6;ints=1;while(fabs(t)>=eps){ pi+=t; n+=2; s*=-1; t=s/n;

}pi*=4;printf(“\nPI=%lf\n”,pi);}§程序舉例

例求Fibonacci數(shù)列前40個(gè)數(shù)。這個(gè)數(shù)列有如下特點(diǎn)：第1，2兩個(gè)數(shù)為1，1。從第3個(gè)數(shù)開始，該數(shù)是其前面兩個(gè)數(shù)之和。即:F(1)=1(n=1)F(2)=1(n=2)F(n)=F(n-1)+F(n-2)(n≥3)例求Fibonacci數(shù)列前40個(gè)數(shù)。

#include<stdio.h>

voidmain()

{longintf1，f2;

inti;

f1=1;f2=1;

for(i=1;i<=20;i++)

{printf(″%12ld%12ld″，f1，f2);

if(i%2==0)printf(″＼n″);

f1=f1+f2;

f2=f2+f1;

}

}

運(yùn)行結(jié)果：11235813213455891442333776109871597258441816765109461771128657463687502512139319641831781151422983204013462692178309352457857022887922746514930352241578173908816963245986102334155

例1：判斷m是否素?cái)?shù)。分析（1）如果m能被2～m之中任何一個(gè)整數(shù)整除，則提前結(jié)束循環(huán)；（2）如果m不能被2～m之間的任一整數(shù)整除，輸出“是素?cái)?shù)”。推廣例2：判斷1—m的全部素?cái)?shù)。例3：判斷