程序的控制結(jié)構(gòu)

關(guān)于程序的控制結(jié)構(gòu)第1頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月4.1語句及程序框架

4.1.1語句的基本分類

語句是程序的基本組成部分，一段程序或者一個函數(shù)就是由若干語句按照算法規(guī)定的邏輯關(guān)系組成的。各種表達式都要以語句的形式出現(xiàn)在程序中。C語言中的語句有如下類型：

(1)變量定義語句；

(2)表達式語句；

(3)復(fù)合語句；

(4)函數(shù)調(diào)用語句；

(5)控制語句；第2頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月1.變量定義語句語法格式如下：

<類型標(biāo)識符><變量表>；其含義是：告訴系統(tǒng)，變量表中列出的一個或多個變量的存在，同時要求系統(tǒng)為每個變量分配存儲空間，其大小和類型與<類型標(biāo)識符>所規(guī)定的一致。變量定義語句不需要與操作步驟對應(yīng)。例如： charaChar; inttotal=0;//用于累計素數(shù)的總數(shù) intscore; doublex,y;第3頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月2.表達式語句語法格式如下：

<表達式>；從上述語法格式可以看出，表達式語句是由前面章節(jié)提及的各種表達式及后綴的分號構(gòu)成。其作用是：一旦表達式語句被執(zhí)行時，就要按照表達式的求值順序計算出表達式的值。例如：

i++;第4頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月3.復(fù)合語句語法格式如下：

{<語句1><語句2>…<語句n>}其作用是：告訴編譯系統(tǒng)，將多個語句看成是一個整體，在語法要求上相當(dāng)于一個語句。因此，在分支和循環(huán)結(jié)構(gòu)中經(jīng)常使用，函數(shù)的定義體也是一個復(fù)合語句。例如：{intx,y=20;x=y+10;printf(“%d;%d”,x,y);}第5頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月4.函數(shù)調(diào)用語句語法格式如下：

<函數(shù)名>(<實際參數(shù)表>);

函數(shù)調(diào)用語句的作用是：將執(zhí)行控制流程轉(zhuǎn)移到與此語句完全匹配的函數(shù)定義體的第一條語句處，開始執(zhí)行；函數(shù)體執(zhí)行結(jié)束后，返回到此語句的下一條語句處繼續(xù)執(zhí)行。執(zhí)行流程如教材圖4-1.第6頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月5.控制語句就是用于控制程序執(zhí)行路徑的相關(guān)語句，可以實現(xiàn)程序的各種控制結(jié)構(gòu)。Ｃ語言中包含有九種控制語句。分成三類介紹如下：（1）分支語句：if語句、switch語句；（2）循環(huán)語句：do-while語句、while語句、for語句；（3）跳轉(zhuǎn)語句：break語句、continue語句、goto語句、

return語句。分支和循環(huán)語句是程序中經(jīng)常使用的，靈活熟練掌握其用法是本章的主要任務(wù)，后面會詳細講解。第7頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月4.1.2C程序框架一個C程序由若干源文件和頭文件組成，稱之為一個工程。頭文件包括用戶自定義的和系統(tǒng)定義的，這兩種都是由若干函數(shù)及全局量的聲明和編譯預(yù)處理組成，文件名一般是*.h。系統(tǒng)定義的如stdio.h,stdlib.h,string.h,math.h,limits.h等，其內(nèi)容可以在本地安裝有C編譯器的機器中找到。一般在安裝路徑的包含文件夾內(nèi)，如：\ProgramFiles\MicrosoftVisualStudio\VC98\Include。第8頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月4.2分支結(jié)構(gòu)

分支結(jié)構(gòu)與順序結(jié)構(gòu)相對應(yīng)，可以稱之為判斷結(jié)構(gòu)或選擇結(jié)構(gòu)，也就是有選擇地執(zhí)行某些語句，改變了完全順序執(zhí)行的程序結(jié)構(gòu)。在日常生活中的表達方式是：如果…；那么…。在計算機領(lǐng)域的基本表達方式是：如果條件成立，則執(zhí)行操作1；否則條件不成立，則執(zhí)行操作2。其中，操作1，操作2可以是一條或多條語句。分支結(jié)構(gòu)包含if和switch兩個語句.第9頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月4.2.1if語句的基本格式語法格式如下：

if(<條件表達式>)

復(fù)合語句1else

復(fù)合語句2if語句基本格式的語義是：如果條件表達式的值為真，則執(zhí)行復(fù)合語句1，否則，即條件表達式的值不為真，則執(zhí)行復(fù)合語句2。格式中“(<條件表達式>)”寫法與“(<條件表達式>!=0)”寫法等價。第10頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月【例4.1】任意輸入兩個不同的整數(shù)，輸出其中較大的一個。

#include<stdio.h>voidmain(){c4:intx,y;c5:printf("\nInputtwonumbers:\n");c6:scanf("%d%d",&x,&y);c7:if(x>y)c8:{printf("max=%d\n",x);}elsec10:{printf("max=%d\n",y);}return;}第11頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月使用if語句需要注意如下內(nèi)容：(1)從if關(guān)鍵詞開始到復(fù)合語句2結(jié)束，在語法上就是一條語句，雖然其中包含著兩個復(fù)合語句，這并不矛盾。(2)if語句中的兩個復(fù)合語句都可以由空語句，一個語句或者多個語句構(gòu)成。僅包含空語句或一個語句時，一對大括號可以省略。此處增加大括號的好處是可以減少不必要的語法錯誤。(3)if語句中的條件表達式必需使用一對匹配的圓括號括起來。(4)條件表達式可以是邏輯表達式，關(guān)系表達式，算術(shù)表達式及賦值表達式等,單個變量構(gòu)成的表達式也是正確的。只要表達式的值不是0值，條件即為成立。第12頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月【例4.2】判斷某年份是否是閏年。滿足以下兩個條件之一的年份均是閏年：一是年份能夠被4整除，但不能被100整除；二是能被400整除的年份。第13頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月4.2.2if語句的第二種格式語法格式如下：

if(<條件表達式>)

復(fù)合語句

if語句第二種格式的語義是：如果條件表達式的值不為真，則直接執(zhí)行此if語句的下一條語句，否則，條件表達式的值為真，則執(zhí)行其后的復(fù)合語句，復(fù)合語句執(zhí)行完成后同樣要執(zhí)行if語句的下一條語句。第14頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月【例4.3】任意輸入兩個不同的整數(shù)，輸出其中較大的一個。

#include<stdio.h>voidmain(){c4:intx,y,max;c5:printf("\nInputtwonumbers:\n");c6:scanf("%d%d",&x,&y);c7:max=x;c8:if(y>x)c9:{max=y;}c10:printf("max=%d\n",max);c11:return;}第15頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月4.2.3if語句的嵌套形式可以寫出如下幾種嵌套形式的if語句：（1）在第二種格式的復(fù)合語句處嵌套第二種格式，形如：

if(<條件表達式1>){其它語句1if(<條件表達式2>)

復(fù)合語句2

其它語句2}第16頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月（2）第二種格式嵌套第一種格式，形如：

if(<條件表達式1>){if(<條件表達式2>)

復(fù)合語句21else

復(fù)合語句22}第17頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月（3）第一種格式嵌套第二種格式，形如：

if(<條件表達式1>){if(<條件表達式2>)

復(fù)合語句2}else{if(<條件表達式3>)

復(fù)合語句3}第18頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月（4）第一種格式嵌套第一種格式，形如：

if(<條件表達式1>){if(<條件表達式2>)

復(fù)合語句21else

復(fù)合語句22}else{if(<條件表達式3>)

復(fù)合語句31else

復(fù)合語句32}第19頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月【例4.4】要求按任意順序從鍵盤輸入三個整數(shù)，編寫程序完成輸出最大值和最小值的算法。基本思路：首先任取其中兩個數(shù)，判斷最大和最小；使用例4.3的方法。其次，用第三個數(shù)分別與剛剛得到的最大和最小數(shù)再次比較，就可以得到三個數(shù)中的最大和最小。第20頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月4.2.4if語句的第三種格式其語法格式如下：if(<條件表達式1>)

復(fù)合語句1elseif(<條件表達式2>)

復(fù)合語句2elseif(<條件表達式3>)

復(fù)合語句3……elseif(<條件表達式m>)

復(fù)合語句melse

復(fù)合語句m+1第21頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月【例4.5】設(shè)計程序完成將百分制成績轉(zhuǎn)換成五分制表示。

#include<stdio.h>voidmain(){charchscore;intnscore;printf("\npleaseinputScore(0~~100):\n");scanf("%d",&nscore);if(nscore<60){chscore='E';}elseif(nscore<70){chscore='D';}

第22頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月elseif(nscore<80){chscore='C';}elseif(nscore<90){chscore='B';}else{chscore='A';}printf("\nYourScoreis%c!!!\n",chscore);return;}第23頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月【例4.6】從鍵盤讀取一個字符數(shù)據(jù)，判斷其類型是：控制類字符，數(shù)字字符，大寫字符，小寫字符，其他字符等類別中的哪一類？設(shè)計程序完成。基本思路：讀入字符數(shù)據(jù)，依據(jù)字符的ASCII值判斷所屬范圍。第24頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月4.2.5switch語句及break語句

switch語句的語法格式：

switch(<表達式>){case<常值1>:復(fù)合語句1case<常值2>:復(fù)合語句2……case<常值n>:復(fù)合語句n

default:復(fù)合語句n+1}第25頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月下面使用switch語句改寫例題【例4.5】。【例4.7】設(shè)計程序完成將百分制成績轉(zhuǎn)換成五分制表示。

#include<stdio.h>voidmain() {c4:intnscore;c5:charchscore;c6:printf("\ninputScore(0~~100):\n");c7:scanf("%d",&nscore);c8:nscore/=10;//變換后，nscore的值是0~10之間的整數(shù)第26頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月c9:switch(nscore)c10:{c11:case0:c12:case1:c13:case2:c14:case3:c15:case4:c16:case5:{chscore='E';}c17:case6:{chscore='D';}c18:case7:{chscore='C';}c19:case8:{chscore='B';}c20:case9:c21:case10:{chscore='A';} }第27頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月c23:printf("\nYourScoreis%c!!!\n",chscore);c24:return; }c23句輸出chscore變量的當(dāng)前值。編譯運行此段程序應(yīng)該是正確的。但是程序運行后，不管百分制成績是多少，輸出結(jié)果總是如下：YourScoreisA!!!程序一定是存在問題。第28頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月這里說的流程控制語句，就是指跳轉(zhuǎn)語句break。break語句的作用之一就是從某個case子句處跳出switch語句，繼續(xù)執(zhí)行switch的下一條語句。break語句還用于循環(huán)語句當(dāng)中，后面介紹。例4.7的正確寫法需要break與switch語句配合使用，程序如下：第29頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月

#include<stdio.h>voidmain() {c4:intnscore;c5:charchscore;c6:printf("\ninputScore(0~~100):\n");c7:scanf("%d",&nscore);c8:nscore/=10;//變換后，nscore的值是0~10之間的整數(shù)c9:switch(nscore)c10:{c11:case0:c12:case1:c13:case2:c14:case3:第30頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月c15:case4:c16:case5:{chscore='E';}c16_1:break;c17:case6:{chscore='D';}c17_1:break;c18:case7:{chscore='C';}c18_1:break;c19:case8:{chscore='B';}c19_1:break;c20:case9:c21:case10:{chscore='A';}c21_1:break;}c23:printf("\nYourScoreis%c!!!\n",chscore);return;}第31頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月【例4.8】設(shè)計能夠完成單步四則運算的簡易運算器，輸出運算結(jié)果。第32頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月4.3循環(huán)結(jié)構(gòu)C語言中的循環(huán)結(jié)構(gòu)主要包括三個語句，分別是：while語句，do-while語句，for語句。每個語句各有自身的特點，學(xué)習(xí)時注意它們在構(gòu)成循環(huán)結(jié)構(gòu)時的異同。第33頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月4.3.1while語句

while語句也可以稱之為“當(dāng)語句”。表達的含義是：當(dāng)條件表達式的值為真（非0值）時，就執(zhí)行循環(huán)體，之后重新判斷條件表達式的值；如此重復(fù)多次執(zhí)行循環(huán)體，直到條件表達式的值為假（0值）時，while語句結(jié)束，順序執(zhí)行其后的下一條語句。使用流程框圖表示如教材圖4-8。第34頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月while語句的語法格式如下：

while(<條件表達式>)

復(fù)合語句其語義是：1.計算條件表達式的值；2.如果值為真（或者稱為成立，或者非0），則按順序執(zhí)行復(fù)合語句；返回步驟1；3.如果值為假（或者稱為不成立，或者0值），則執(zhí)行while語句的下一條語句。第35頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月【例4.9】輸出ASCII表的可見字符，字符之間用逗號分隔?？梢娮址腁SCII值在32~126之間。

#include<stdio.h> voidmain() {c4: intch=32;c5: while(ch<127)c6: {c7: printf("%c,",ch);//輸出字符的同時，用逗號分隔不同字符c8: ch++; }c10: return;}第36頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月【例4.10】復(fù)制輸入的一行字符串，并統(tǒng)計字符個數(shù)。可以使用getchar()函數(shù)獲得鍵盤輸入的一個字符。一行字符串的結(jié)尾是回車符(‘\n’)。由于系統(tǒng)提供了鍵盤緩沖區(qū)，所以能夠?qū)崿F(xiàn)復(fù)制字符串的效果。

#include<stdio.h> voidmain() { intnCh=0; charch; printf("inputastring:\n"); while((ch=getchar())!='\n') {putchar(ch); nCh++; } printf("\nThenumberofcharis:%d!\n",nCh); }第37頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月【例4.11】對例4.9改進，每行輸出十個字符。

#include<stdio.h> voidmain() {c4: intch=32,i=1;c5: while(ch<127)c6: {c7: printf("%c,",ch);c8: if(i%10==0)c9: {printf("\n");}c10: i++;c11: ch++; } return; }第38頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月4.3.2do-while語句

do-while語句與while語句的區(qū)別之一是，條件表達式的計算與判斷時機不同。首先看語法格式：do復(fù)合語句while(<條件表達式>);

其執(zhí)行過程是：首先執(zhí)行復(fù)合語句，然后判斷條件表達式是否成立，如若成立則再次執(zhí)行復(fù)合語句，否則不成立時，do-while語句結(jié)束，執(zhí)行下一條語句。其流程描述如教材圖4-9.第39頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月【例4.12】求兩個正整數(shù)的最大公因子。此問題最著名的解法是歐幾里德Euclid算法，也稱之為輾轉(zhuǎn)相除法。用自然語言描述如下：1.任意輸入兩個正整數(shù)m和n；2.求r=m%n；3.如果r等于0，則說明n是m的最大公因子，算法結(jié)束；4.否則r不等于0，則將n賦值給m，r賦值給n；轉(zhuǎn)2處繼續(xù)。第40頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月#include<stdio.h>voidmain(){intm,n,r,m1,n1; printf("\ninputm,n:\n");scanf("%d%d",&m,&n);m1=m;n1=n; do{r=m%n;m=n;//這里做輾轉(zhuǎn)賦值

n=r;}while(n!=0); printf("\nThe%dand%d’sgreatestcommondivisoris%d!\n",m1,n1,m);}第41頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月【例4.13】任意輸入一個整數(shù)，將其倒序后輸出。如輸入5678，則輸出8765#include<stdio.h>voidmain(){intm,r; printf("\ninputanintegerm:\n");scanf("%d",&m); do{r=m%10;printf("%d",r);}while(m/=10);printf("\n");}第42頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月4.3.3for語句

for語句是結(jié)構(gòu)比較完備，使用比較靈活的，用于構(gòu)造循環(huán)結(jié)構(gòu)的語句之一。甚至可以取代do-while和while語句.語法格式為:for(<初值表達式>；<條件表達式>；<增量表達式>)

復(fù)合語句與do-while和while語句相比較，除了關(guān)鍵字不同之外，還多了兩個表達式；而且表達式之間必須使用分號相分隔；即使某個表達式缺省，分號也不能少。表達式前面添加初值，條件和增量字樣僅是為了表達各自的作用和功能。第43頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月for語句的執(zhí)行步驟描述如下：1.計算初值表達式；2.計算條件表達式，若值為真（非0），則按順序執(zhí)行復(fù)合語句，之后執(zhí)行步驟4；3.若值為假（0值），則轉(zhuǎn)到步驟5；4.計算增量表達式；跳轉(zhuǎn)到步驟2；5.循環(huán)語句結(jié)束，執(zhí)行其后的第一個語句。第44頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月【例4.14】求0到200累加和。

#include<stdio.h> voidmain() { intsum=0,i;for(i=0;i<=200;i++){sum+=i; } printf("\nThesumis%d!\n",sum); }第45頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月總結(jié)循環(huán)結(jié)構(gòu)設(shè)計的一般步驟如下：1.選擇恰當(dāng)?shù)难h(huán)變量；2.明確循環(huán)的結(jié)束條件；3.循環(huán)變量的增量（步長）如何變化；4.循環(huán)體包含哪些語句?！纠?.15】分別打印輸出Fabonacci數(shù)列的前20項。第46頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月【例4.16】任意輸入一個整數(shù)m，判斷其是否素數(shù)。#include<stdio.h>intmain(){inti,m,isTrue=1;//m保存輸入的整數(shù)，isTrue=1首先認定輸入的數(shù)是素數(shù)printf("\ninputanumber\n");scanf("%d",&m);for(i=2;i<m–1;i++){if(m%i==0){isTrue=0;}}if(isTrue){printf("\n%disprimenumber!\n",m);}else{printf("\n%disnotprimenumber!\n",m);}}第47頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月4.3.4跳轉(zhuǎn)語句1.break語句從前面的敘述可知，break語句有兩種用法：一是用在switch語句，結(jié)束分支語句，執(zhí)行下一條語句；二是用在循環(huán)結(jié)構(gòu)中，同樣是結(jié)束循環(huán)，執(zhí)行下一條語句。其語法格式如下：

break;

也就是關(guān)鍵字后面直接加一個分號構(gòu)成?！纠?.17】如下數(shù)列,求累加和sum大于5時，是第幾項。第48頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月1/1，1/2,1/3,1/4,......,1/n下面給出使用break語句完成的算法。#include<stdio.h>voidmain(){inti;doublesum=0.0;for(i=1;;i++)/*設(shè)置無限循環(huán)*/{sum+=1.0/i;//求1/n的累加和if(sum>5)//條件成立時，跳出循環(huán){break;}}printf("\nTheNo.is%d,Thesumis%lf.\n",i,sum);}第49頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月2.continue語句

continue語句的作用是跳過循環(huán)中剩余的語句而強行執(zhí)行下一次循環(huán)。continue語句只用在for、while、do-while等循環(huán)體中,常與if條件語句一起使用,用來加速循環(huán)。其語法格式如下：

continue;第50頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月3.return語句語法格式如下：

return<表達式>;return語句一旦被執(zhí)行，其作用有三：一是計算表達式的值；二是將表達式的值帶回到函數(shù)調(diào)用語句所在位置；三是結(jié)束當(dāng)前函數(shù)的執(zhí)行，即使return后面還有其它語句。如果表達式為空，則return語句的作用是結(jié)束當(dāng)前函數(shù)的執(zhí)行，并返回到函數(shù)調(diào)用語句處。注意表達式的值必須與函數(shù)返回值類型一致。舉例說明如下：第51頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月

intfunc1() {c3: ...c4: return1*2;c5: ...c6:}c7:intmain()c8:{c9: intx;c10: x=func1();c11: ... }第52頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月4.4循環(huán)的嵌套

從判斷語句可以包含判斷語句的事實，推而廣之，循環(huán)語句的循環(huán)體既然是復(fù)合語句，當(dāng)然有循環(huán)語句的嵌套形式。也就是每一種循環(huán)語句的循環(huán)體內(nèi)，均可以包含有三種循環(huán)語句的任何一種。為了敘述方便，定義單層循環(huán)是循環(huán)體內(nèi)不包含循環(huán)語句的結(jié)構(gòu)；雙層循環(huán)是循環(huán)體內(nèi)僅包含單層循環(huán)的結(jié)構(gòu)形式；三層循環(huán)就是雙層循環(huán)內(nèi)又包含單層循環(huán)的結(jié)構(gòu)形式。四層以上的循環(huán)很少有應(yīng)用。第53頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月【例4.18】請設(shè)計程序完成，統(tǒng)計100以內(nèi)的全部素數(shù)的個數(shù)；并輸出最大的素數(shù)。第54頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月

總結(jié)一下：雙層循環(huán)的嵌套形式共可分9種，這里僅以for作為外層循環(huán)為例，以while和do-while為外層循環(huán)的嵌套與此相似。1.for-for嵌套for(;;)//各個表達式均被省略了，以下相同{//其它必要的語句

for(;;){//內(nèi)層循環(huán)體}//必要語句}第55頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月2.for-while嵌套for(;;){//其它必要的語句

while(<表達式>){//內(nèi)層循環(huán)體

}//必要語句}第56頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月3.for-do-while嵌套for(;;){//必要的語句

do{//內(nèi)層循環(huán)體

}wh