程序設(shè)計(jì)與問題求解

第2章選擇結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)繆裕青2015.32本章主要內(nèi)容關(guān)系運(yùn)算與關(guān)系表達(dá)式邏輯運(yùn)算與邏輯表達(dá)式簡單分支選擇結(jié)構(gòu)條件運(yùn)算符與條件表達(dá)式多分支選擇結(jié)構(gòu)選擇結(jié)構(gòu)的嵌套程序設(shè)計(jì)舉例3順序結(jié)構(gòu)例：交換x和y兩個變量的值 如何交換？

10x20yx=y;y=x;4順序結(jié)構(gòu)（續(xù)）例：交換兩個變量的值1020xytemp1020y20x20xtemp1010ytemp10(a)第一步temp=x(b)第二步x=y(c)第三步y(tǒng)=temptemp=x;x=y;y=temp;temp=xx=yy=temp5順序結(jié)構(gòu)（續(xù)）例：交換兩個變量的值#include<stdio.h>intmain(){ intx=10,y=20; //定義變量并初始化

inttemp; //定義一個整型變量作為中間交換之用

printf("交換前：x=%d,y=%d\n",x,y);

temp=x; x=y; y=temp; printf("交換后：x=%d,y=%d\n",x,y);return0;}6問題：有x,y兩個整型變量，如果x比y大就交換，否則不交換。算法？問題延伸x>y？開始結(jié)束YN不再順序執(zhí)行，有分支變量x,y交換x,y不交換根據(jù)表達(dá)式的值判斷走哪個分支x>y是什么表達(dá)式？7關(guān)系運(yùn)算符又稱比較運(yùn)算符，優(yōu)先次序?yàn)椋?/p>

<<=>>===!=

關(guān)系表達(dá)式的結(jié)果類型為bool，值為true或false。若關(guān)系成立，結(jié)果為true(1)；否則，結(jié)果為false(0)。例: a=3，b=5；

a>=b

a<b

a==b a!=b

關(guān)系運(yùn)算與關(guān)系表達(dá)式優(yōu)先級相同（高）

優(yōu)先級相同（低）結(jié)果為0結(jié)果為1結(jié)果為0結(jié)果為1注意“=”與“==”的區(qū)別8練習(xí)：如何寫關(guān)系表達(dá)式？

x≤60 寫成

a=0 寫成

c+d≠e+f 寫成

u≥10-7

寫成關(guān)系運(yùn)算與關(guān)系表達(dá)式（續(xù)）0≤x≤10如何表示？x<=60a==0(c+d)!=(e+f)u>=1.0E-70<=5<=10表示什么意思？結(jié)果？等價于(0<=5)<=10等價于1<=10,結(jié)果為19邏輯運(yùn)算也被稱為布爾運(yùn)算,值只能為true

或false。&&與運(yùn)算(a>b&&b>c)；a大于b，并且b大于c||或運(yùn)算(a>b

||b>c)；a大于b，或者b大于c!非運(yùn)算（求反）(!a)；求a的相反值并不改變a的值邏輯運(yùn)算與邏輯表達(dá)式!(邏輯非)&&(邏輯與)||(邏輯或)優(yōu)先級高低10運(yùn)算：

0&&0=0，0&&1=0，1&&0=0，1&&1=1

0||0=0,0||1=1,1||0=1,1||1=1 !0=1,!1=0練習(xí)：如何寫邏輯表達(dá)式？0≤x≤10寫成： 若x=5,結(jié)果？a<0或者a>10寫成： 若a=15,結(jié)果？b不大于0寫成： 若b=6,結(jié)果？邏輯運(yùn)算與邏輯表達(dá)式（續(xù)）(x>=0&&x<=10)1(a<0)||(a>10)1!(b>0)或者(b<=0)011邏輯運(yùn)算與邏輯表達(dá)式（續(xù)）練習(xí)：如何寫邏輯表達(dá)式？i和j均小于或等于100，或者i和j均大于k(i<=100&&j<=100)||(i>k&&j>k)ch是英文大寫字母(ch>='A')&&(ch<='Z')判斷某一年year是否是閏年的條件是滿足下列兩個條件之一：能被4整除，但不能被100整除；能被400整除；

year%4==0 year%100!=0 year%400==0((year%4==0)&&(year%100!=0))||(year%400==0)12運(yùn)算符優(yōu)先級括號!算術(shù)運(yùn)算符關(guān)系運(yùn)算符&&||賦值運(yùn)算符低高用括號來控制運(yùn)算順序更直觀、方便，并減少出錯的概率c>a+ba>b==ca=b>c等價于c>(a+b)等價于(a>b)==c等價于a=(b>c)z=!a&&b||x>y&&c+d②①③④⑤⑥⑦13運(yùn)算符優(yōu)先級（續(xù)）x=5<=10表示什么意思？結(jié)果？等價于x=(5<=10),結(jié)果x=1(x=5)<=10表示什么意思？結(jié)果？結(jié)果x=5,5<=10表達(dá)式值為15<=x<=10與5<=x&&x<=10一樣嗎？當(dāng)x=15,結(jié)果不一樣！14選擇結(jié)構(gòu)C語言中實(shí)現(xiàn)選擇結(jié)構(gòu)的語句：if語句if-else語句switch-case語句15語法格式：語句塊可以是一條語句，也可以是用大括號括起來的復(fù)合語句簡單分支選擇結(jié)構(gòu)——if語句表達(dá)式？truefalse語句塊語義：if（表達(dá)式）

{語句塊}16問題：有x,y兩個整型變量，如果x比y大就交換，否則不交換。簡單分支選擇結(jié)構(gòu)——if語句（續(xù)）#include<stdio.h>intmain(){intx=10,y=20,temp;printf("交換前：x=%d,y=%d\n",x,y);if(x>y)//交換x,y

{temp=x;x=y;y=temp;

}

printf("交換后：x=%d,y=%d\n",x,y);return0;}x>y？開始結(jié)束YN變量x,y交換x,y不交換一條if語句17語法格式：簡單分支選擇結(jié)構(gòu)——if-else語句表達(dá)式？truefalse語句塊1語句塊2if（表達(dá)式）

{語句塊1}else

{語句塊2}語義：18簡單分支選擇結(jié)構(gòu)——if-else語句（續(xù)）問題：求整型變量x的絕對值分析：如何求|x|? ifx>=0,|x|=xelse|x|=-x[算法]：(1)輸入x(2)求y=|x|(3)輸出yifx>=0,y=xelsey=-x#include<stdio.h>intmain(){intx,y;scanf("%d",&x);

if(x>=0)

{y=x;

}else

{y=-x;

}

printf("|x|=%d\n",y);return0;}一條if-ese語句19條件運(yùn)算符與條件表達(dá)式語法格式：

表達(dá)式1?表達(dá)式2:表達(dá)式3說明：表達(dá)式1必須是bool類型語義例：y=x>=0?x:-x;if(x>=0)y=x;elsey=-x;表達(dá)式1？truefalse表達(dá)式2表達(dá)式3x>=0?(y=x):(y=-x)20運(yùn)算符優(yōu)先級（續(xù)）括號算術(shù)運(yùn)算關(guān)系運(yùn)算邏輯運(yùn)算條件運(yùn)算賦值運(yùn)算低高例：max=x>y?x:ymax=((x>y)?x:y)21多分支選擇結(jié)構(gòu)——多if-else語句例：有一函數(shù)

編一程序，輸入一個x值，要求輸出相應(yīng)的y值。解題思路：用if語句檢查x的值，根據(jù)x的值決定賦予y的值由于y的可能值不是兩個而是三個，因此不可能只用一個簡單(無內(nèi)嵌if)的if語句來實(shí)現(xiàn)22多分支選擇結(jié)構(gòu)——多if-else語句解題思路：方法1(1)用3個獨(dú)立的if語句處理：輸入x若

x<0,則y=-1若

x=0,則y=0若

x>0,則y=1輸出x和yscanf("%d",&x);if(x<0)y=-1;if(x==0)y=0;if(x>0)y=1;printf("x=%d,y=%d\n",x,y);23多分支選擇結(jié)構(gòu)——多if-else語句解題思路：方法2(2)用一個嵌套的if語句處理：輸入x若x<0,則y=-1否則(隱含x>=0)

若

x=0,則y=0

否則

y=1輸出x和yscanf("%d",&x);if(x<0)y=-1;elseif(x==0)y=0;elsey=1;printf("x=%d,y=%d\n",x,y);24多分支選擇結(jié)構(gòu)——多if-else語句scanf("%d",&x);if(x<0)y=-1;elseif(x==0)y=0;elsey=1;printf("x=%d,y=%d\n",x,y);scanf("%d",&x);if(x>=0)if(x>0)y=1;elsey=0;elsey=-1;printf("x=%d,y=%d\n",x,y);提倡內(nèi)嵌if放在else中25多分支選擇結(jié)構(gòu)——多if-else語句例：將百分制成績轉(zhuǎn)換成5分制成績[算法分析]： 轉(zhuǎn)換關(guān)系：

90≤score≤100，優(yōu)

80≤score＜90，良

70≤score＜80，中

60≤score＜70，及格

score＜60，不及格if(score>=90&&score<=100){printf("優(yōu)\n");}if(score>=80&&score<90){printf("良\n");}if(score>=70&&score<80){printf("中\(zhòng)n");}if(score>=60&&score<70){printf("及格\n");}if(score<60){printf("不及格\n");}當(dāng)成績?yōu)?0判斷幾次？為50判斷幾次？能否減少判斷次數(shù)？26if(表達(dá)式1)語句塊1;elseif(表達(dá)式2)語句塊2;elseif(表達(dá)式3)語句塊3;┇

elseif(表達(dá)式n)語句塊n;else語句塊n+1;多分支選擇結(jié)構(gòu)——多if-else語句（續(xù)）例：將百分制成績轉(zhuǎn)換成5分制成績#include<stdio.h>intmain(){ intscore; printf("請輸入（百分制）分?jǐn)?shù)："); scanf("%d",&score);

if(score<60) {printf("不及格\n");}

else//>=60

if(score<70) {printf("及格\n");}

else//>=70

if(score<80){printf("中\(zhòng)n");}

else//>=80

if(score<90) {printf("良\n");}

else//>=90 {printf("優(yōu)\n");}return0;}多路分支注意：else與if必須配對使用，對齊可以更便于閱讀。良好的程序風(fēng)格：鋸齒形

——縮進(jìn)排27多分支選擇結(jié)構(gòu)——switch語句多路（開關(guān)）選擇語句語法格式：

switch

(整型表達(dá)式)

{

case數(shù)值1：

語句塊1；break;

case數(shù)值2：

語句塊2；break;

case數(shù)值3：

語句塊3；break;

．．．

default：

語句塊n；

}28有break情況語句塊3語句塊1表達(dá)式的值等于?數(shù)值1其他語句塊2語句塊n數(shù)值2數(shù)值3…多分支選擇結(jié)構(gòu)——switch語句（續(xù)）后面語句29多分支選擇結(jié)構(gòu)——switch語句沒有break的情況

switch

(整型表達(dá)式)

{

case數(shù)值1：

語句塊1；

case數(shù)值2：

語句塊2；

case數(shù)值3：

語句塊3；

．．．

default：

語句塊n；

}30多分支選擇結(jié)構(gòu)——switch語句（續(xù)）沒有break的情況語句塊3語句塊1表達(dá)式的值等于?數(shù)值1其他語句塊2語句塊n數(shù)值2數(shù)值3…沒有實(shí)現(xiàn)多路分支31多分支選擇結(jié)構(gòu)——switch語句（續(xù)）例：將百分制成績轉(zhuǎn)換成5分制成績[算法分析]：有5個分?jǐn)?shù)檔，因此有5個分支。如何從一個百分制成績得到5個分支的數(shù)值，整型表達(dá)式如何構(gòu)造？數(shù)值如何設(shè)置？90≤score≤100，優(yōu)80≤score＜90，良70≤score＜80，中60≤score＜70，及格score＜60，不及格90≤score≤100，優(yōu)80≤score≤89，良70≤score≤

79

，中60≤score≤

69

，及格score＜60

，不及格“百分成績/10=”？9,1087632例：將百分制成績到5分制成績轉(zhuǎn)換#include<stdio.h>intmain(){ intscore; printf("請輸入（百分制）分?jǐn)?shù)："); scanf("%d",&score);

switch

(score/10) //根據(jù)轉(zhuǎn)換值進(jìn)行分支選擇

{

case10: case9: printf("優(yōu)\n");break; case8: printf("良\n");break; case7: printf("中\(zhòng)n"); break; case6: printf("及格\n");break;

default: printf("不及格\n");

}

return0;}一條switch語句如果沒有break？#include<stdio.h>intmain(){intscore;printf("請輸入（百分制）分?jǐn)?shù)：");scanf("%d",&score);switch(score/10) {case10:case9: printf("優(yōu)\n");case8: printf("良\n");case7: printf("中\(zhòng)n"); case6: printf("及格\n");default: printf("不及格\n");}return0;}如何檢驗(yàn)輸入數(shù)據(jù)是否滿足輸入值范圍？×33完全嵌套是合法的選擇結(jié)構(gòu)的嵌套合法非法√×交叉嵌套是非法的34選擇結(jié)構(gòu)的嵌套（續(xù)）ififelseelseifswitchelseswitchifelse√×ififelseelseififelseelse√√ifelseswitch√35例：將百分制成績到5分制成績轉(zhuǎn)換#include<stdio.h>intmain(){ intscore; printf("請輸入（百分制）分?jǐn)?shù)："); scanf("%d",&score); if(score>=0&&score<=100)

{

switch(score/10) //根據(jù)轉(zhuǎn)換值進(jìn)行分支選擇

{ case10: case9: printf("優(yōu)\n");break; case8: printf("良\n");break; case7: printf("中\(zhòng)n"); break; case6: printf("及格\n");break; default: printf("不及格\n");

}

}

elseprintf("輸入數(shù)據(jù)錯誤\n");

return0;}判斷是否符合取值范圍36程序設(shè)計(jì)舉例例1：輸入一小寫字母將其轉(zhuǎn)換為大寫字母。[分析]：小寫字母與大寫字母之間的關(guān)系？從ASCII碼表知道，大小寫對應(yīng)字母之間的差值是32，如：'A'的值是65、'a'的值是97，兩者的差值是32。[算法]：輸入：charlcase,ucase;計(jì)算：ucase=lcase-32;//轉(zhuǎn)換公式輸出：ucase;#include<stdio.h>//將輸入的小寫字母轉(zhuǎn)換成大寫字母輸出intmain(){charlcase,ucase;printf("請輸入要轉(zhuǎn)換的小寫字母：");scanf("%c",&lcase);ucase=lcase-32;printf("對應(yīng)的大寫字母：%c\n",ucase);return0;}如果變量lcase中的小寫字母后面不再使用，程序中可以減少變量嗎？37程序設(shè)計(jì)舉例（續(xù)）例1：輸入一小寫字母將其轉(zhuǎn)換為大寫字母。[算法]：輸入：charch;計(jì)算：ch=ch-32;輸出：ch;#include<stdio.h>//將輸入的小寫字母轉(zhuǎn)換成大寫字母輸出intmain(){ charch; printf("請輸入要轉(zhuǎn)換的小寫字母："); scanf("%c",&ch);

ch=ch-32; printf("對應(yīng)的大寫字母：%c\n",ch);return0;}程序還可以改進(jìn)嗎？如果沒有ASCII表可查，如何知道相差32？38程序設(shè)計(jì)舉例（續(xù)）例1：輸入一小寫字母將其轉(zhuǎn)換為大寫字母。

32='a'-'A'#include<stdio.h>//將輸入的小寫字母轉(zhuǎn)換成大寫字母輸出intmain(){ charch; printf("請輸入要轉(zhuǎn)換的小寫字母："); scanf("%c",&ch); ch=ch-'a'+'A'; printf("對應(yīng)的大寫字母：%c\n",ch);return0;}如果將大寫字母轉(zhuǎn)換成小寫字母，程序如何寫？39程序設(shè)計(jì)舉例（續(xù)）例1：輸入一小寫字母將其轉(zhuǎn)換為大寫字母。如果輸入的不是小寫字母怎么辦？#include<stdio.h>//將輸入的小寫字母轉(zhuǎn)換成大寫字母輸出intmain(){ charch; printf("請輸入要轉(zhuǎn)換的小寫字母："); scanf("%c",&ch); ch=ch-'a'+'A'; printf("對應(yīng)的大寫字母：%c\n",ch);return0;}40程序設(shè)計(jì)舉例（續(xù)）例1：輸入一小寫字母將其轉(zhuǎn)換為大寫字母。#include<stdio.h>//將輸入的小寫字母轉(zhuǎn)換成大寫字母輸出intmain(){ charch; printf("請輸入要轉(zhuǎn)換的小寫字母："); scanf("%c",&ch);

if(ch>='a'&&ch<='z') ch=ch-'a'+'A'; printf("對應(yīng)的大寫字母：%c\n",ch);return0;}通過檢驗(yàn)輸入數(shù)據(jù)來增加程序的強(qiáng)壯性!一條語句41程序設(shè)計(jì)舉例（續(xù)）例2：求一元二次方程ax2+bx+c=0的根，其中系數(shù)a，b，c為實(shí)數(shù)，由鍵盤輸入。[分析]：△=b2-4ac

當(dāng)△>0時，方程有兩個實(shí)根 當(dāng)△=0時，方程有重根 當(dāng)△<0時，方程有兩個共軛復(fù)根設(shè)42解題思路：輸入a,b,c計(jì)算deltadelta≥0計(jì)算x1,x2輸出無實(shí)根輸出x1,x2真假43#include<stdio.h>#include<math.h>voidmain(){doublea,b,c,delta,p,q;printf("Pleaseinputa,b,c=");scanf("%lf%lf%lf",&a,&b,&c);delta=b*b-4*a*c;p=-b/(2*a);q=sqrt(fabs(delta))/(2*a);

if(delta>=0) {printf("x1=%f\nx2=%f\n",p+q,p-q);}

else { printf("x1=%f+j%f\n",p,q); printf("x2=%f-j%f\n",p,q); }}庫函數(shù)一條語句44#include<stdio.h>#include<math.h>voidmain(){doublea,b,c,delta,p,q;printf("Pleaseinputa,b,c=");scanf("%lf%lf%lf",&a,&b,&c);delta=b*b-4*a*c;p=-b/(2*a);q=sqrt(fabs(delta))/(2*a);

if

(fabs(delta)<=1e-6) {printf("x1=x2=%f\n",p);}

elseif(delta>1e-6) {printf("x1=%f\nx2=%f\n",p+q,p-q);}

else{ printf("x1=%f+j%f\n",p,q); printf("x2=%f-j%f\n",p,q); }}較小的數(shù)近似045程序設(shè)計(jì)舉例（續(xù)）例3：求兩個整數(shù)中的較大者。[分析]：設(shè)整數(shù)x和y的較大值為max，可以直接將x和y進(jìn)行比較，若x>=y，則較大值為x，即max=x，否則，較大值為y，即max=y。#include<stdio.h>intmain(){intmax,x,y;printf("pleaseinputxy:");scanf("%d%d",&x,&y);

if(x>=y) {max=x;}

else {max=y;}printf("max=%d\n",max);return0;}#include<stdio.h>intmain(){intmax,x,y;printf("pleaseinputxy:");