第4章 程序的控制結(jié)構(gòu)

第4章程序的控制結(jié)構(gòu)湖南師范大學(xué)工程與設(shè)計(jì)學(xué)院倪芳英C語言大學(xué)實(shí)用教程1內(nèi)容提要算法的描述方法順序結(jié)構(gòu)選擇結(jié)構(gòu)循環(huán)結(jié)構(gòu)流程轉(zhuǎn)移控制語句程序的調(diào)試與排錯(cuò)4.1算法及描述方法

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)+算法=程序算法：為解決一個(gè)具體問題而采取的確定的有限的操作步驟，這里僅指計(jì)算機(jī)能執(zhí)行的算法算法特性：有窮性確定性

有效性

沒有輸入或有多個(gè)輸入

有一個(gè)或多個(gè)輸出

4.1.1算法的概念算法的分類

數(shù)值運(yùn)算算法：解決的是求數(shù)值解的問題，例如用輾轉(zhuǎn)相除法求兩個(gè)數(shù)的最大公約數(shù)等非數(shù)值運(yùn)算算法：主要用于解決需要用分析推理、邏輯推理才能解決的問題，例如人工智能中的許多問題，查找、分類等問題4.1.2算法的表示方法自然語言表示傳統(tǒng)的流程圖表示N-S結(jié)構(gòu)化流程圖表示

偽代碼表示1用自然語言表示算法

自然語言就是人們?nèi)粘Ｊ褂玫恼Z言，可以是漢語或英語或其它語言。用自然語言表示通俗易懂，但文字冗長，容易出現(xiàn)“歧義性”。自然語言表示的含義往往不大嚴(yán)格，要根據(jù)上下文才能判斷其正確含義，描述包含分支和循環(huán)的算法時(shí)也不很方便。因此，除了那些很簡單的問題外，一般不用自然語言描述算法。

例如：求n！2用流程圖表示算法美國國家標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會ANSI(AmericanNationalStandardInstitute)規(guī)定了一些常用的流程圖符號：起止框判斷框處理框輸入/輸出框注釋框流向線連接點(diǎn)將求5!的算法用流程圖表示如果需要將最后結(jié)果打印出來，可在菱形框的下面加一個(gè)輸出框。

流程圖是表示算法的較好的工具。一個(gè)流程圖包括以下幾部分：(1)表示相應(yīng)操作的框；(2)帶箭頭的流程線；(3)框內(nèi)外必要的文字說明。用N-S流程圖表示算法

1973年美國學(xué)者I.Nassi和B.Shneiderman提出了一種新的流程圖形式。在這種流程圖中，完全去掉了帶箭頭的流程線。全部算法寫在一個(gè)矩形框內(nèi)，在該框內(nèi)還可以包含其它的從屬于它的框，或者說，由一些基本的框組成一個(gè)大的框。這種流程圖又稱N--S結(jié)構(gòu)化流程圖。求5!算法用N-S圖表示4.2順序結(jié)構(gòu)

C程序結(jié)構(gòu)C程序源程序文件1源程序文件2源程序文件3編譯預(yù)處理命令全局變量聲明函數(shù)1函數(shù)n…函數(shù)首部函數(shù)體局部變量聲明執(zhí)行語句程序是解決某種問題的一組指令的有序集合。著名計(jì)算機(jī)科學(xué)家沃思（NikiklausWirth）提出一個(gè)公式：程序=數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)+算法

程序是什么？對數(shù)據(jù)的描述。在C語言中，體現(xiàn)為數(shù)據(jù)類型的描述！對數(shù)據(jù)處理的描述。是為解決一個(gè)問題而采取的方法和步驟，是程序的靈魂！

<<數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)>><<算法設(shè)計(jì)與分析>>結(jié)論：學(xué)好C語言首先就必須十分了解C語言的數(shù)據(jù)類型、運(yùn)算符與表達(dá)式。12構(gòu)成程序的三種基本結(jié)構(gòu)順序結(jié)構(gòu)選擇結(jié)構(gòu)循環(huán)結(jié)構(gòu)已經(jīng)證明，任何程序均可只用這三種結(jié)構(gòu)綜合描述只用這三種結(jié)構(gòu)編制的程序，叫結(jié)構(gòu)化程序程序必須符合結(jié)構(gòu)化規(guī)則結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)的核心思想

采用順序、選擇和循環(huán)三種基本結(jié)構(gòu)作為程序設(shè)計(jì)的基本單元

只有一個(gè)入口；只有一個(gè)出口；無死語句，即不存在永遠(yuǎn)都執(zhí)行不到的語句；無死循環(huán)，即不存在永遠(yuǎn)都執(zhí)行不完的循環(huán)。采用“自頂向下、逐步求精”和模塊化的方法進(jìn)行結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)

BANS圖傳統(tǒng)流程圖4.2.1順序結(jié)構(gòu)的流程圖表示BA4.2.2順序結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)舉例例1輸入三角形的三邊長，求三角形面積。假設(shè)：三個(gè)邊長a，b，c能構(gòu)成三角形。已知面積公式：area=s=(a+b+c)*0.5開始輸入三邊長計(jì)算s計(jì)算面積結(jié)束順序結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)舉例

#include<stdio.h>

#include<math.h>

voidmain()

{floata,b,c,s,area;

scanf(“%f,%f,%f”,&a,&b,&c);

s=1.0/2*(a+b+c);

area=sqrt(s*(s-a)*(s-b)*(s-c));

printf(“a=%7.2f,b=%7.2f,c=%7.2f,s=%7.2f\n”,a,b,c,s);

printf(“area=%7.2f\n”,area);}

數(shù)學(xué)函數(shù)庫因?yàn)橐玫狡渲械膕qrt函數(shù)運(yùn)行情況：

3，4，6

a=3.00,b=4.00,c=6.00,s=6.50

area=5.33順序結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)舉例例2

從鍵盤輸入一個(gè)大寫字母，要求改用小寫字母輸出。

#include<stdio.h>

voidmain()

{charc1,c2;

c1=getchar();

printf("%c,%d\n",c1,c1);

c2=c1+32;

printf("%c,%d\n",c2,c2);

}運(yùn)行情況：

Ａ↙

Ａ，６５

ａ，９７

順序結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)舉例例3求ａx2＋ｂｘ＋ｃ＝０方程的根。

a，b，c由鍵盤輸入，設(shè)＞０。

眾所周知，一元二次方程式的根為

x1=x2=

可以將上面的分式分為兩項(xiàng)：

p=，q=x1=p+q，x2=p-q順序結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)舉例#include<stdio.h>

#include<math.h>

voidmain()

{

floata,b,c,disc,x1,x2,p,q;

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

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

p=-b/(2*a);

q=sqrt(disc)/(2*a);

x1=p+q;x2=p-q;

printf("\n\nx1=%5.2f\nx2=%5.2f\n",x1,x2);

}運(yùn)行情況：

ａ＝１，ｂ＝３，ｃ＝２↙

ｘ１＝－１．００

ｘ２＝－２．００4.3選擇結(jié)構(gòu)和條件判斷生活中的條件判斷場景：如果明天是晴天，我們?nèi)ヅ涝缆瓷?。如果電機(jī)轉(zhuǎn)速超過s1，則制動(dòng)設(shè)備開始工作。如果實(shí)驗(yàn)結(jié)果正確，則進(jìn)行下一實(shí)驗(yàn)，否則，修正參數(shù)后重復(fù)實(shí)驗(yàn)。一般判斷過程：如果（條件）則{動(dòng)作1}否則{動(dòng)作2}對應(yīng)C語言的if語句（如圖）：if（表達(dá)式）{語句1}else{語句2}BN如果

成績<60

那么

通知補(bǔ)考否則

告知你考試成績AY條件PABNY條件P4.3.2選擇結(jié)構(gòu)的流程圖表示if語句實(shí)現(xiàn)選擇結(jié)構(gòu)【例1】輸入兩個(gè)整數(shù)，輸出其中的大數(shù)。#include<stdio.h>intmain(){

inta,b;

printf("inputtwonumbers:");

scanf("%d%d",&a,&b);if(a>b)

printf("max=%d\n",a);else

printf("max=%d\n",b);}例4.2輸入3個(gè)數(shù)a,b,c，要求按由小到大的順序輸出。#include<stdio.h>intmain(){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);return0;}復(fù)合語句{}括住的若干條語句構(gòu)成一個(gè)復(fù)合語句語句塊內(nèi)可以定義變量變量僅在定義它的復(fù)合語句內(nèi)有效變量必須在復(fù)合語句的開頭定義復(fù)合語句可以用在任何可以使用語句的地方if語句一、功能：判定所給定的條件是否滿足，根據(jù)判定的結(jié)果（真或假）決定是否要執(zhí)行后面的語句。二、格式：

if(判斷條件)

語句；此處無分號此處有分號例a1：if(x>y)

printf("%d",x);x>y輸出x真(非0)假（0）當(dāng)if后面的語句不止一條時(shí)，應(yīng)用大括號將幾個(gè)語句括起來成為一個(gè)復(fù)合語句。例a2:if(a>b){printf("%d",a+b);

printf("%d",a-b);}4.3.3條件語句if-else語句●功能：當(dāng)判斷條件成立，即執(zhí)行if語句主體，判斷條件不成立時(shí)，則可執(zhí)行else后面的語句主體?！窀袷剑篿f(判斷條件)

語句；

else

語句；無分號有分號無分號有分號if(判斷條件){語句主體1；}else{語句主體2；}#include<stdio.h>intmain(){

inta,b;

printf("inputtwonumbers:");

scanf("%d%d",&a,&b);

if(a>=b){printf("max=%d\n",a);}

if(a<b){printf("max=%d\n",b);}}用if語句處理選擇結(jié)構(gòu)舉例【例】輸入兩個(gè)整數(shù)，輸出其中的大數(shù)。#include<stdio.h>intmain(){

inta,b;

printf("inputtwonumbers:");

scanf("%d%d",&a,&b);if(a>b)

printf("max=%d\n",a);else

printf("max=%d\n",b);}用if語句處理選擇結(jié)構(gòu)舉例【例】輸入兩個(gè)整數(shù)，輸出其中的大數(shù)。if的簡潔版——條件運(yùn)算符?:一、功能：根據(jù)條件的成立與否，來決定結(jié)果為?或：后面的表達(dá)式。二、一般形式：條件判斷?表達(dá)式1:表達(dá)式2有三個(gè)操作對象，是三元運(yùn)算符，C語言中唯一的三元運(yùn)算符。三、求解過程：當(dāng)條件成立時(shí)執(zhí)行表達(dá)式1，表達(dá)式1的值即為整個(gè)條件表達(dá)式的值，否則執(zhí)行表達(dá)式2，表達(dá)式2的值為整個(gè)條件表達(dá)式的值。通常將兩個(gè)表達(dá)式之一的運(yùn)算結(jié)果賦值給某個(gè)變量，等價(jià)于如下形式的if-else語句：

if(條件判斷)

變量x=表達(dá)式1；

else

變量x=表達(dá)式2；例1：if(a>b)max=a;可表示成：

elsemax=(a>b)?a:b;max=b;四、注意事項(xiàng)：1、優(yōu)先級：

max=(a>b)?a:b;可寫成：max=a>b?a:b;

a>b?a:b+1;是等價(jià)于：(a>b?a:b)+1；還是a>b?a:(b+1);答：后者。2、結(jié)合性：自右而左例2：a>b?a:c>d?c:d;等價(jià)于？a>b?a:(c>d?c:d);若a=1,b=2,c=3,d=4,則上式值為？答：43、條件表達(dá)式不能取代所有的if語句，除非if的內(nèi)嵌語句為賦值語句，且兩個(gè)分支均給一個(gè)變量賦值。例3：if(a>b)printf("%d",a);elseprintf("%d",b);printf("%d",a>b?a:b);5、當(dāng)表達(dá)式1和表達(dá)式2的類型不同時(shí)，條件表達(dá)式的值的類型為二者中較高的類型。例4：x>y?1:1.5;當(dāng)x>y時(shí)，條件表達(dá)式的值為1.0。例5：輸入一個(gè)字符，判別它是否是大寫字母，如果是，將它轉(zhuǎn)換成小寫字母并輸出，如果不是，原樣輸出。#include<stdio.h>intmain(){

inta,b;

printf("inputtwonumbers:");

scanf("%d%d",&a,&b);max=a>=b?a:b;

printf("max=%d\n",max);}用if語句處理選擇結(jié)構(gòu)舉例【例】輸入兩個(gè)整數(shù)，輸出其中的大數(shù)。例：用公式法編程計(jì)算一元二次方程ax2+bx+c=0的根，a,b,c的值由鍵盤輸入，其中a≠0.步驟：1、輸入一組系數(shù)a,b,c.2、若a=0,則輸出“不是二次方程”的提示信息，并終止程序執(zhí)行；否則繼續(xù)第3步3、計(jì)算判別式disc=b2-4ac。4、按下式分別計(jì)算p和q的值。5、若disc=0，則有兩個(gè)相等的實(shí)根：x1=x2=p6、否則，若disc>0，則輸出兩個(gè)不相等的實(shí)根：x1=p+q,x2=p-q7、否則，若disc<0，則輸出兩個(gè)兩個(gè)共軛復(fù)根：x1=p+qi,x2=p-qi#include<stdio.h>#include<stdlib.h>#include<math.h>#defineEPS1e-6int

main(int

argc,char*argv[]){doublea,b,c,disc,p,q;

printf("pleaseentera,b,c\n");scanf("%lf,%lf,%lf",&a,&b,&c);printf("Theequation");if(fabs(a)<=1e-6){printf("isnotaquadratic\n");exit(0);}disc=b*b-4*a*c;p=-b/(2*a);q=sqrt(fabs(disc))/(2*a);if(fabs(disc)<=EPS)

printf("hastwoequalroots:x1=x2=%8.2f\n",p);elseif(disc>EPS){printf("hasdistinctrealroots:x1=%8.2f,x2=%8.2f\n",p+q,p-q);}else{printf("hascomplexroots:\n");

printf("%8.2f+%8.2fi\n",p,q);

printf("%8.2f-%8.2fi\n",p,q);}

system("PAUSE"); return0;}程序測試：是指對一個(gè)完成了全部或部分功能模塊的計(jì)算機(jī)程序在正式使用前的檢測，以確保該程序能按預(yù)定的方式正確運(yùn)行。靜態(tài)測試：不執(zhí)行被測程序，而只是對程序文本進(jìn)行檢查，通過代碼審查，來分析和發(fā)現(xiàn)程序中的錯(cuò)誤。動(dòng)態(tài)測試：通過運(yùn)行被測程序來檢測程序的動(dòng)態(tài)行為和運(yùn)行結(jié)果的正確性，即檢查運(yùn)行結(jié)果與預(yù)期結(jié)果的差異，并分析運(yùn)行效率和健壯性等性能，包括構(gòu)造測試用例、執(zhí)行程序、分析程序的輸出結(jié)果。白盒測試：內(nèi)部結(jié)構(gòu)和流向可見，結(jié)構(gòu)測試或邏輯驅(qū)動(dòng)器測試。黑盒測試：內(nèi)部結(jié)構(gòu)和流向不可見，注重測試程序的功能需求例:判斷整數(shù)a是奇數(shù)還是偶數(shù)。

main(){inta;

scanf("%d",&a);if(a%2==1)

printf("itisaoddnumber!\n");else

printf("itisaevennumber!\n");}附：C程序的書寫格式——“緊縮對齊”1、一般每個(gè)語句占一行；2、不同結(jié)構(gòu)層次的語句，從不同的起始位置開始，同一結(jié)構(gòu)層次中的語句，縮進(jìn)同樣的字?jǐn)?shù)；3、表示結(jié)構(gòu)層次的大括號，寫在該結(jié)構(gòu)化語句的第一或第二個(gè)字母的下面，某一結(jié)構(gòu)的“{”與“}”在豎直方向上應(yīng)對齊，并分別占用一行。如果想在判斷條件不成立時(shí)做其它操作，可如下例：例a3：if(a>b){printf("%d",a-b);

printf("%d",a%b);}if(a<=b){printf("%d",a+b);

printf("%d",a*b);}注意：系統(tǒng)在處理if語句后面的判定條件時(shí)，以0為“假”，以非0為“真”。例a4：將兩個(gè)實(shí)數(shù)按從小到大的順序輸出。

main(){floata,b,t;

scanf(“%f%f”,&a,&b);if(a>b){t=a;a=b;b=t;}

printf("%f,%f",a,b);}●定義：當(dāng)if語句主體中又包含了if語句時(shí)，則稱這個(gè)if語句為嵌套if語句?！窀袷剑篿f(條件判斷1){if(條件判斷2){

語句主體2；

}

其它語句1；

}

其它語句2；條件判斷1其它語句2；條件判斷2語句主體2；truetruefalse其它語句1；false選擇結(jié)構(gòu)的嵌套elseif語句一、格式：

if(判斷條件1){

語句主體1；

}elseif(判斷條件2){

語句主體2；

}判斷條件1判斷條件2語句主體1語句主體2其它語句truetruefalsefalseif-else選擇結(jié)構(gòu)的一種最常用形式if(表達(dá)式)

語句1;

else

語句2;

語句3表達(dá)式值非0時(shí)，執(zhí)行語句1，然后語句3；

表達(dá)式值為0時(shí)，執(zhí)行語句2，然后語句3else部分可以沒有。if(表達(dá)式)

語句1;

語句3當(dāng)表達(dá)式值為0時(shí)，直接執(zhí)行語句3if-else嵌套使用時(shí)，注意else和誰配對的問題else-ifif的一種擴(kuò)展形式if(表達(dá)式)

語句1;

elseif(表達(dá)式)

語句2;

elseif(表達(dá)式)

語句3;

…………

else

語句4;

語句5;else部分可以沒有if語句的一般形式if語句最常用的形式：if（表達(dá)式）語句1else語句2if語句的三種形式1.if（表達(dá)式）語句2.if（表達(dá)式）語句1

else語句23.if（表達(dá)式1）語句1

elseif（表達(dá)式2）語句2elseif（表達(dá)式3）語句3……elseif（表達(dá)式m）語句melse語句m+1表達(dá)式語句假（0）真（非0）表達(dá)式語句1語句2假真表達(dá)式1語句1表達(dá)式2表達(dá)式3表達(dá)式4語句2語句3語句4語句5假假假假真真真真現(xiàn)場編程完成例4.5體型判斷。按“體指數(shù)”對肥胖程度進(jìn)行劃分：體指數(shù)t=體重w/(身高h(yuǎn))2（w單位為公斤，h單位為米）當(dāng)t<18時(shí)，為低體重；當(dāng)t介于18和25之間時(shí)，為正常體重；當(dāng)t介于25和27之間時(shí)，為超重體重；當(dāng)t>=27時(shí)，為肥胖。編程從鍵盤輸入你的身高h(yuǎn)和體重w，根據(jù)給定公式計(jì)算體指數(shù)t，然后判斷你的體重屬于何種類型。用3種方法編程：算法1：用不帶else子句的if語句編程算法2：用在if子句中嵌入if語句的形式編程算法3：用在else子句中嵌入if語句的形式編程

說明：（1）if后面的表達(dá)式可為任意的數(shù)值類型。但一般為關(guān)系表達(dá)式或邏輯表達(dá)式。（2）每個(gè)子語句若為表達(dá)式語句等簡單語句，應(yīng)有一分號；若為復(fù)合語句{……}，則不能有分號。例如：if(x>0)printf("%f",x);elseprintf("%f",–x);if(a+b>c&&b+c>a&&c+a>b){s=0.5*(a+b+c);area=sqrt(s*(s-a)*(s-b)*(s-c));

prints("area=%6.2f\n",area);}elseprintf("itisnotatrilateral");各有一個(gè)分號不可有分號一個(gè)函數(shù)，當(dāng)x<0時(shí)，y=-1;當(dāng)x=0時(shí)，y=0;當(dāng)x>0時(shí)，y=1；寫一個(gè)程序，輸入x的值，輸出y值。程序段1：if(x<0)y=-1;elseif(x==0)y=0;elsey=1;程序段2：if(x>=0)if(x>0)y=1;elsey=0;elsey=-1;程序段3：y=-1;if(x!=0)if(x>0)y=1;elsey=0;程序段4：y=0;if(x>=0)if(x>0)y=1;elsey=-1;程序段1和2是正確的若a=5，b=9，判斷以下兩程序段的運(yùn)行結(jié)果。

if(a>b)if(a-b>6)

printf("%d\n",a%b);else

printf("%d\n",a*b);無輸出結(jié)果。

if(a>b){if(a-b>6)

printf("%d\n",a%b);}else

printf("%d\n",a*b);輸出：45思考1：根據(jù)所輸入的成績判斷等級：80分以上為A，70至79分為B，60至69分為C，59分以下不及格（failed）.score>=70score>=80輸出等級Atrue輸出等級Btruefalsefalse開始score>=60intscore輸入成績結(jié)束輸出等級Ctrue輸出failedfalse思考2：一個(gè)函數(shù)，當(dāng)x<1時(shí)，y=x;當(dāng)1<=x<10時(shí)，y=2x-1;當(dāng)x>=10時(shí)，y=3x-11；寫一個(gè)程序，輸入x的值，輸出y值。解答：

if(x<1){y=x;

printf("%d\n",y);}elseif(x<10){y=2*x-1;

printf("%d\n",y);}else{y=3*x-11;

printf("%d\n",y);}四、if與else的配對問題思考1：if(score>=80)

printf("A\n");elseif(score>=70)

printf("B\n");elseif(score>=60)

printf("C\n");else

printf("failed\n");原則：else會去找一個(gè)與它最接近的上一個(gè)if配對。給出以下程序的運(yùn)行結(jié)果。輸出：-9若a=20,b=50呢？結(jié)果仍為-9

main(){floatc=3.0,d=4.0;if(c>d)c=5.0;elseif(c==d)c=6.0;elsec=7.0;

printf("%f",c);}輸出：7.0main(){inta=50,b=20,c=10;

intx=5,y=0;

if(a<b)

if(b!=10)

if(!x)x=1;elseif(y)x=10;x=-9;

printf("%d\n",x);}例：給定一個(gè)不多于5位的正整數(shù)，求它是幾位數(shù)，并分別打印出每一位數(shù)字。

main()

{longintnum;

int

place,five,four,three,second,one;

scanf("%ld",&num);

if(num>9999)place=5;

elseif(num>999)place=4;

elseif(num>99)place=3;

elseif(num>9)place=2;

elseplace=1;

printf("%d\n",place);printf("每位數(shù)字為：\n");

five=num/10000;

four=(num-five*10000)/1000;

three=(num-five*10000-four*1000)/100;

second=(num-five*10000-four*1000-three*100)/10;

one=num-five*10000-four*1000-three*100-second*10;

printf("%d,%d,%d,%d,%d\n",five,four,three,second,one);}例：編程設(shè)計(jì)一個(gè)簡單的猜數(shù)游戲：先由計(jì)算機(jī)“想”一個(gè)數(shù)請玩家猜，如果玩家猜對了，則計(jì)算機(jī)給出提示“right！”，否則提示“worng！”，并告訴玩家所猜的數(shù)是大還是小。#include<stdio.h>#include<stdlib.h>int

main(int

argc,char*argv[]){int

magic,guess;magic=rand();

printf("Pleaseguessamagicnumber:");

scanf("%d",&guess);

if(guess>magic){printf("worng!toohigh!\n");}elseif(guess<magic){printf("worng!toolow!\n");}else{printf("Right\n");

printf("Thenumberis:%d\n",magic);}

system("PAUSE"); return0;}指定范圍的隨機(jī)數(shù)如何產(chǎn)生？4.3.4開關(guān)語句一般形式：

switch(表達(dá)式）

{case常量1：語句1[break;]case常量2：語句2[break;]……case常量n：語句n[break;]default:語句n+1}執(zhí)行過程常量表達(dá)式的作用，且互不相同break語句的作用常量表達(dá)式的次序多個(gè)case可以共用一組執(zhí)行語句。表達(dá)式1語句1表達(dá)式2表達(dá)式3表達(dá)式4語句2語句3語句4語句5假假假假真真真真多分支選擇語句……case'A':case'B':case'C':printf(">60\n");break;……switch語句適用的情況???注意事項(xiàng):1、case后面的選擇值只能只字符或常量；2、每一個(gè)case后面的選擇值必須互不相同，否則會出現(xiàn)矛盾現(xiàn)象；3、各個(gè)case和default的出現(xiàn)次序并不影響執(zhí)行結(jié)果；4、執(zhí)行完一個(gè)case后面的語句，程序流程控制轉(zhuǎn)移到下一個(gè)case繼續(xù)執(zhí)行。break語句的使用：在執(zhí)行一個(gè)case分支后，使流程跳出switch結(jié)構(gòu)，即終止switch語句的執(zhí)行。

switch(表達(dá)式){case選擇值1：語句主體1；break;case選擇值2：語句主體2；break;...case選擇值n：語句主體n；break;default:語句主體n+1;}其它語句表達(dá)式選擇值1語句主體1選擇值ndefault語句主體n語句主體n+1……break;break;default后面可以不加break.switch多路選擇switch(表達(dá)式){

case常數(shù)1:

語句序列1;

case常數(shù)2:

語句序列2;

…………

default:

語句序列3;

}default可以沒有，但最好不省略不要忘記break現(xiàn)場編程完成計(jì)算器程序……例4.8

編程設(shè)計(jì)一個(gè)簡單的計(jì)算器程序，要求根據(jù)用戶從鍵盤輸入的表達(dá)式：操作數(shù)1運(yùn)算符op操作數(shù)2然后，計(jì)算表達(dá)式的值，指定的運(yùn)算符為加（+）、減（-）、乘（*）、除（/）

【例】計(jì)算器程序。用戶輸入運(yùn)算數(shù)和四則運(yùn)算符，輸出計(jì)算結(jié)果。

switch語句用于判斷運(yùn)算符，然后輸出運(yùn)算值。當(dāng)輸入運(yùn)算符不是+,-,*,/時(shí)給出錯(cuò)誤提示intmain(){floata,b;charc;

printf("inputexpression:a+(-,*,/)b\n");

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

switch(c){case'+':printf("%f\n",a+b);break;case'-':printf("%f\n",a-b);break;case'*':printf("%f\n",a*b);break;case'/':printf("%f\n",a/b);break;default:printf("inputerror\n");}}思考1：根據(jù)所輸入的成績判斷等級：80分以上為A，70至79分為B，60至69分為C，59分以下不及格（failed）.score>=70score>=80輸出等級Atrue輸出等級Btruefalsefalse開始score>=60intscore輸入成績結(jié)束輸出等級Ctrue輸出failedfalse思考2：一個(gè)函數(shù)，當(dāng)x<1時(shí)，y=x;當(dāng)1<=x<10時(shí)，y=2x-1;當(dāng)x>=10時(shí)，y=3x-11；寫一個(gè)程序，輸入x的值，輸出y值。例：

switch(grade){case'A':printf("80~100\n");break;case'B':printf("70~79\n");break;case'C':printf("60~69\n");break;case'D':printf("0~59\n");break;

default:printf("error!\n");}case后面包含不止一個(gè)語句時(shí)可以不用大括號。

四、switch語句的特殊用法：將不同的選擇值共同處理相同的語句。例：根據(jù)成績等級給評語：'a'或'A':excellent;'b'或'B':good;'c'或'C':bestudyhard;'d'或'D':failed.

switch(grade){case'a':case'A':printf("excellent!\n");break;

case'b':case'B':printf("good!\n");break;

case'c':case'C':printf("bestudyhard!\n");break;

default:printf("failed!\n");}思考2：根據(jù)用戶輸入的年份和月份給出該月的天數(shù)。思考3：一個(gè)函數(shù)，當(dāng)x<0時(shí)，y=-1;當(dāng)x=0時(shí)，y=0;當(dāng)x>0時(shí)，y=1；寫一個(gè)程序，輸入x的值，輸出y值。思考1：根據(jù)用戶輸入的字母判定代表星期幾。#include<stdio.h>main(){int

y,m,d;printf(“pleaseinputyearandmonth:”);scanf(“%d,%d,”,&m,&y);switch(y){case1:case3:case5:case7:case8:case10:case12:d=31;break;case4:case6:case9:case11:d=30;break;case2:if(m%4==0&&m%100!=0||(m%400==0)d=29;elsed=28;break;

defaut:printf(“輸入錯(cuò)誤!”);}

printf(“這個(gè)月的天數(shù)為d=%d”,d);}思考2例

運(yùn)輸公司對用戶計(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沒有折扣

250≤s<5002％折扣

500≤s<l0005％折扣

1000≤s<20008％折扣

2000≤s<300010％折扣

3000≤s15％折扣設(shè)每公里每噸貨物的基本運(yùn)費(fèi)為p(price的縮寫)，貨物重為w(weight的縮寫)，距離為s，折扣為d(discount的縮寫)，則總運(yùn)費(fèi)f(freight的縮寫)的計(jì)算公式為

f=p*w*s*(1

d)

分析此問題，折扣的變化是有規(guī)律的：折扣的“變化點(diǎn)”都是250的倍數(shù)(250，500，1000，2000，3000)。利用這一特點(diǎn)，可以在橫軸上加一種坐標(biāo)c，c的值為s/250。c代表250的倍數(shù)。c=0c=1c=2,3c=4,5,6,7c=8,9,10,11c>=12switch語句適用的情況：1.不等式表示的范圍為某一值的整數(shù)倍；2.一般不等號與嚴(yán)格不等號分居兩側(cè)#include<stdio.h>intmain(){intc,s;floatp,w,d,f;

printf("pleaseenterprice,weight,distance:");

scanf("%f,%f,%d",&p,&w,&s);if(s>=3000)c=12;elsec=s/250;

switch(c){case0:d=0;break;case1:d=2;break;case2:case3:d=5;break;case4:case5:case6:case7:d=8;break;case8:case9:case10:case11:d=10;break;case12:d=15;break;}f=p*w*s*(1

d/100.0);

printf("freight=%10.2f\n",f);return0;}補(bǔ)充：求1月1日到某月底的天數(shù)#include<stdio.h>intmain(){inty,m,d=0,leap;

scanf("%d%d",&y,&m);if(y%4==0&&y%100!=0||y%400==0)leap=1;elseleap=0;switch(m){case12:d+=31;case11:d+=30;case10:d+=31;……case3:d+=31;case2:if(leap)d+=29;elsed+=28;case1:d+=31;}……}#include<stdio.h>main(){int

y,m,d;scanf(“%d,%d,”,&y,&m);if(m==1||m==3||m==5||m==7||m==8||m==10||m==12)d=31;elseif(m==4||m==6||m==9||m==11)d=30;elseif(m==2)

{if(y%4==0&&y%100!=0||y%400==0)d=29;elsed=28;}elseprintf(“輸入錯(cuò)誤!”);

printf(“這個(gè)月的天數(shù)為d=%d”,d);}用if來編程例9：給出以下程序的運(yùn)行結(jié)果。

intx=10,y=5;

switch(x){case1:x++;

default:x+=y;case2:y--;case3:x--;}printf("%d,%d\n",x,y);答案：14，4什么是循環(huán)？為什么要使用循環(huán)？問題1：問題2:求學(xué)生平均成績

分?jǐn)?shù)相加后除以課數(shù)

在許多問題中需要用到循環(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。（1）用while語句（2）用do—while語句（3）用for語句（4）用goto

語句和if語句構(gòu)成循環(huán)4.4循環(huán)結(jié)構(gòu)循環(huán)結(jié)構(gòu)的圖示：

當(dāng)型(While型)循環(huán)結(jié)構(gòu)

直到型(Until型)循環(huán)

4.4.2循環(huán)結(jié)構(gòu)的流程圖表示1、while語句while語句用來實(shí)現(xiàn)“當(dāng)型”循環(huán)結(jié)構(gòu)。一般形式：

while(表達(dá)式)語句當(dāng)表達(dá)式為非0值時(shí)，執(zhí)行while語句中的內(nèi)嵌語句。其特點(diǎn)是:先判斷表達(dá)式，后執(zhí)行語句。

4.4.3循環(huán)語句流程圖設(shè)置循環(huán)變量初值判斷條件改變循環(huán)變量值（增或減）循環(huán)主體true其它語句false執(zhí)行步驟：1、第一次進(jìn)入循環(huán)前必須先設(shè)置循環(huán)控制變量的初始值；2、檢查條件判斷，若為真，執(zhí)行循環(huán)主體語句，若為假，跳出循環(huán)，執(zhí)行其它語句；3、重新設(shè)置循環(huán)控制變量的值（增或減），再回步驟2重新判斷條件，決定是否繼續(xù)執(zhí)行循環(huán)。例

求1到100的和

#include<stdio.h>

voidmain()

{inti，sum=0;

i=1;

while(i<=100)

{sum=sum+i;

i++;}

printf(″%d\n″，sum);

}說明：(1)循環(huán)體如果包含一個(gè)以上的語句，應(yīng)該用花括弧括起來，以復(fù)合語句形式出現(xiàn).(2)在循環(huán)體中應(yīng)有使循環(huán)趨向于結(jié)束的語句。

運(yùn)行結(jié)果：5050注意：(1)控制循環(huán)的條件。循環(huán)控制變量的初值、條件表達(dá)式、增量。(2)循環(huán)體如果包含一個(gè)以上的語句，應(yīng)該用花括弧括起來，以復(fù)合語句形式出現(xiàn)。

do-while語句的特點(diǎn):先執(zhí)行循環(huán)體，然后判斷循環(huán)條件是否成立。一般形式:

do

循環(huán)體語句

while(表達(dá)式)；執(zhí)行過程：先執(zhí)行一次指定的循環(huán)體語句，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。2、do-whiledo-while循環(huán)

一、功能：用于未知循環(huán)執(zhí)行次數(shù)的循環(huán)。二、格式：

do

語句；

while(條件判斷)；無分號；有分號；有分號；

do{語句1；語句2；

……;

語句n;}while(條件判斷);無分號；有分號；執(zhí)行流程：1、設(shè)置循環(huán)控制變量的初始值；2、直接執(zhí)行循環(huán)主體，然后檢查條件判斷，若為真，繼續(xù)執(zhí)行循環(huán)主體，若為假，跳出循環(huán)執(zhí)行其它語句；3、每次執(zhí)行完循環(huán)主體內(nèi)的語句后，重新設(shè)置循環(huán)控制變量的值（增加或減少），再回到步驟2判斷是否繼續(xù)執(zhí)行循環(huán)。求1到100的和

#include<stdio.h>

voidmain()

{inti，sum=0;

i=1;

do

{sum=sum+i;

i++;

}

while(i<=100);

printf("%d\\n″，sum)；

}運(yùn)行結(jié)果：5050

inti;

intsum=0;開始

i=1;

i<=10

i++;

sum=sum+i;true輸出結(jié)果結(jié)束false三、流程圖：設(shè)置初值循環(huán)主體設(shè)置增減量判斷條件其它語句

ture

false

do-while與while的區(qū)別：設(shè)置循環(huán)變量初值判斷條件改變循環(huán)變量值（增或減）循環(huán)主體true其它語句false

do-while“先做再說”

while“先說再做”while語句和用do-while語句的比較:在一般情況下，用while語句和用do-while語句處理同一問題時(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。在一般情況下，用while和do-while語句處理同一問題時(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)式一開始就為假時(shí)，兩種循環(huán)的結(jié)果是不一樣的。例1：main(){intsum=0,i;

scanf(“%d”,&i);

while(i<=10){sum=sum+i;i++;}

printf(“%d”,sum);}例2：main(){intsum=0,i;

scanf(“%d”,&i);do{sum=sum+i;i++;}while(i<=10);

printf(“%d”,sum);}四、do-while程序設(shè)計(jì)舉例例a1：求1+2+3+……+n，并且能控制n的范圍（n>0）。

main(){int

n,i=1,sum=0;

do{printf(“input

n(n>0):\n”);

scanf(“%d”,&n);}while(n<=0);

dosum+=i++;

while(i<=n);

printf(“sum=%d\n”,sum);}例a2：求n的階乘：n!=1*2*…*n,其中n由鍵盤輸入（n>0）。

main(){int

n,i=1,f=1;

do{printf(“input

n(n>0):\n”);

scanf(“%d”,&n);}while(n<=0);

dof*=i++;

while(i<=n);

printf(“%d!=%d\n”,n,f);}例a3：求s=a+aa+aaa+……,其中a是一個(gè)數(shù)字，例：2+22+222+2222+22222，此時(shí)a=2,n=5由鍵盤輸入。

main(){int

n,j=1;longint

a,s=0,t=0;

printf(“a=?,n=?\n”);

scanf(“%ld,%d”,&a,&n);

while(j<=n){t=t+a;

s=s+t;

a=a*10;

j++;}

printf(“%ld\n”,s);}

利用while循環(huán)解法

利用do-while循環(huán)解法

main(){int

n,j=1;longint

a,s=0,t=0;

printf(“a=?,n=?\n”);

scanf(“%ld,%d”,&a,&n);

do{t=t+a;

s=s+t;

a=a*10;

j++;}while(j<=n);

printf(“%ld\n”,s);}例a4：猴子吃橘子問題：猴子第一天摘下若干個(gè)橘子，當(dāng)即吃了一半，又多吃了一個(gè)，第二天又將剩下的橘子吃了一半，又多吃一個(gè)，以后每天都吃前一天剩下的橘子的一半零一個(gè)，到第10天想吃時(shí)，只剩下一個(gè)橘子了，求第一天一共摘了多少橘子。

main(){intday,x1,x2;

day=9;x2=1;

do

{x1=(x2+1)*2;

x2=x1;

day--;}while();

printf(“total=%d\n”,x2);}

day>0for語句的格式

for(設(shè)置初值；條件判斷；設(shè)置增減量){語句1；語句2；

……;

語句n;}無分號無分號分號間隔例1：for(i=1;i<=10;i++)sum+=i;

for語句的執(zhí)行步驟：1、第一次進(jìn)入for循環(huán)時(shí)，設(shè)置循環(huán)控制變量的初始值；2、檢查條件判斷，若為真，繼續(xù)執(zhí)行循環(huán)主體；若為假，跳出循環(huán)執(zhí)行其它語句；3、每次執(zhí)行完循環(huán)主體，循環(huán)控制變量會根據(jù)增減量的設(shè)置改變循環(huán)控制變量的值，再返回步驟2繼續(xù)判斷條件。3、用for語句實(shí)現(xiàn)循環(huán)一般形式:

for(表達(dá)式1；表達(dá)式2；表達(dá)式3)語句使用for語句的注意事項(xiàng)

for(設(shè)置初值；條件判斷；設(shè)置增減量)1、“設(shè)置初值”可以省略，但應(yīng)在for語句之前給循環(huán)控制變量賦初值。例1：i=1;

for(;i<=10;i++)sum=sum+i;注意：分號不能省2、“條件判斷”可以省略，即不判斷條件，循環(huán)無終止的進(jìn)行下去，也就是認(rèn)為條件始終為真。例2：for(i=1;;i++)sum=sum+i;3、“設(shè)置增減量”也可以省略，但應(yīng)另外設(shè)法保證循環(huán)能正常終止。例3：for(i=1;i<=10;){sum=sum+i;i++;}4、可以同時(shí)省略“設(shè)置初值”和“設(shè)置增減量”，只給循環(huán)條件。例4:i=1;for(;i<=10;){sum=sum+i;i++;}5、三個(gè)部分都可以省略，不設(shè)置初值，不判斷條件，循環(huán)變量不增減，無終止的執(zhí)行循環(huán)。for(;;)6、“設(shè)置初值”除了可以設(shè)置循環(huán)控制變量的初值外，也可以設(shè)置其它變量的值。例5：for(i=1,sum=0;i<=10;i++)sum=sum+i;7、“設(shè)置初值”和“設(shè)置增減量”可以是一個(gè)簡單表達(dá)式，也可以是逗號表達(dá)式，即包含一個(gè)以上的表達(dá)式，中間用逗號間隔。例6：for(i=0,j=10;i<=10;i++,j--)sum=sum+i*j;

for(i=1;i<=10;i++,i++)sum=sum+i;

相當(dāng)于：for(i=1;i<=10;i=i+2)sum=sum+i;

8.表達(dá)式2一般是關(guān)系表達(dá)式或邏輯表達(dá)式，但也可以是數(shù)值表達(dá)式或字符表達(dá)式，只要其值為非零，就執(zhí)行循環(huán)。例7:for(i=0;(c=getchar()!=‘\n’;i+=c)例8：for(;(c=getchar()!=‘\n’;)9.C99允許在for語句的“表達(dá)式1”中定義變量并賦值。for(inti=1;i<=100;i++)sum=sum+i;注意:C語言中的for語句比其他語言(如BASIC，PASCAL)中的FOR語句功能強(qiáng)得多?？梢园蜒h(huán)體和一些與循環(huán)控制無關(guān)的操作也作為表達(dá)式1或表達(dá)式3出現(xiàn)，這樣程序可以短小簡潔。但過分地利用這一特點(diǎn)會使for語句顯得雜亂，可讀性降低，最好不要把與循環(huán)控制無關(guān)的內(nèi)容放到for語句中。注意在for和while語句之后一般沒有分號有分號表示循環(huán)體就是分號之前的內(nèi)容（空循環(huán)體）while(i<100);

i++;for(i=0;i<100;i++);

printf("%d",i);for通常有一個(gè)循環(huán)變量控制循環(huán)的次數(shù)，不要在循環(huán)體內(nèi)改變這個(gè)變量4.4.4循環(huán)程序舉例

例用π/4≈1-1/3+1/5-1/7+…公式求π的近似值，直到某一項(xiàng)的絕對值小于為止。N-S圖表示算法

#include<stdio.h>

#include<math.h>

voidmain()

{int

s;float

n,t,pi;

t=1;pi=0;n=1.0;s=1;

while(fabs(t)>1e-6)

{pi=pi+t;n=n+2;s=-s;t=s/n;}

pi=pi*4;

printf(“pi=%10.6f＼n”，pi);

}現(xiàn)場編程完成例4.6，例4.9

例4.6：猜數(shù)游戲：先由計(jì)算機(jī)“想”一個(gè)數(shù)請人猜，如果人猜對了，則計(jì)算機(jī)給出提示：“Right!”，否則提示：“Wrong!”，并告訴人所猜的數(shù)是大還是小。例4.9：先由計(jì)算機(jī)“想”一個(gè)1到100之間的數(shù)請人猜，如果人猜對了，則結(jié)束游戲，否則計(jì)算機(jī)給出提示，告訴人所猜的數(shù)是太大還是太小，直到人猜對為止。計(jì)算機(jī)記錄人猜的次數(shù)，以此來反映猜數(shù)者“猜”的水平。

例：編程設(shè)計(jì)一個(gè)簡單的猜數(shù)游戲：先由計(jì)算機(jī)“想”一個(gè)數(shù)請玩家猜，如果玩家猜對了，則計(jì)算機(jī)給出提示“right！”，否則提示“worng！”，并告訴玩家所猜的數(shù)是大還是小。#include<stdio.h>#include<stdlib.h>int

main(int

argc,char*argv[]){int

magic,guess;magic=rand();

printf("Pleaseguessamagicnumber:");

scanf("%d",&guess);

if(guess>magic){printf("worng!toohigh!\n");}elseif(guess<magic){printf("worng!toolow!\n");}else{printf("Right\n");

printf("Thenumberis:%d\n",magic);}

system("PAUSE"); return0;}指定范圍的隨機(jī)數(shù)如何產(chǎn)生？猜數(shù)游戲用到的庫函數(shù)隨機(jī)函數(shù)rand()#include<stdlib.h>RAND_MAX在stdlib.h中定義，不大于雙字節(jié)整數(shù)的最大值32767產(chǎn)生[0,RAND_MAX]之間的隨機(jī)數(shù)magic=rand();產(chǎn)生[0,b-1]之間的隨機(jī)數(shù)magic=rand()%b;產(chǎn)生[a,a+b-1]之間的隨機(jī)數(shù)magic=rand()%b+a;現(xiàn)場編程完成例4.6，發(fā)現(xiàn)問題猜數(shù)游戲用到的庫函數(shù)隨機(jī)函數(shù)srand為函數(shù)rand()設(shè)置隨機(jī)數(shù)種子來實(shí)現(xiàn)對函數(shù)rand所產(chǎn)生的偽隨機(jī)數(shù)的“隨機(jī)化”通過鍵入隨機(jī)數(shù)種子，產(chǎn)生[0,100]之間的隨機(jī)數(shù)scanf("%u",&seed);srand(seed);magic=rand()%100+1;猜數(shù)游戲用到的庫函數(shù)隨機(jī)函數(shù)srand為函數(shù)rand()設(shè)置隨機(jī)數(shù)種子來實(shí)現(xiàn)對函數(shù)rand所產(chǎn)生的偽隨機(jī)數(shù)的“隨機(jī)化”使用計(jì)算機(jī)讀取其時(shí)鐘值并把該值自動(dòng)設(shè)置為隨機(jī)數(shù)種子，產(chǎn)生[0,100]之間的隨機(jī)數(shù)函數(shù)time()返回以秒計(jì)算的當(dāng)前時(shí)間值，該值被轉(zhuǎn)換為無符號整數(shù)并用作隨機(jī)數(shù)發(fā)生器的種子#include<time.h>srand(time(NULL));magic=rand()%100+1;

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)

算法如圖所示: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：

1123581321345589144233377610987159725844181676510946177112865746368750251