選擇結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)

選擇結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)§2.1關(guān)系表達(dá)式與邏輯表達(dá)式算法中經(jīng)常要根據(jù)某種邏輯判斷的結(jié)果來(lái)決定下一個(gè)步驟應(yīng)該做什么。這就是帶分支選擇的算法。選擇結(jié)構(gòu)是結(jié)構(gòu)化算法中一種基本結(jié)構(gòu)。實(shí)現(xiàn)選擇結(jié)構(gòu)的前提是進(jìn)行關(guān)系運(yùn)算和邏輯判斷。第2頁(yè),共32頁(yè)，2024年2月25日，星期天§2.1.1關(guān)系表達(dá)式算術(shù)量A與B之間存在六種關(guān)系:A>BA≥BA≠BA=BA≤BA<B

FORTRAN用六種關(guān)系運(yùn)算符表示它們:

>(.GT.)表示>>=(.GE.)表示≥

/=(.NE.)表示≠==(.EQ.)表示=

<=(.LE.)表示≤<(.LT.)表示<()中是早期版本的寫(xiě)法,不提倡使用。格式:E1關(guān)系運(yùn)算符E2E1與E2為算術(shù)量或字符型的量關(guān)系表達(dá)式的值是邏輯量:真或假第3頁(yè),共32頁(yè)，2024年2月25日，星期天算術(shù)運(yùn)算符的優(yōu)先級(jí)別高于關(guān)系運(yùn)算符:3+5.GT.SQRT(49.0)-3=8.GT.4,真實(shí)數(shù)的運(yùn)算與存儲(chǔ)都有誤差,對(duì)實(shí)數(shù)進(jìn)行==或/=運(yùn)算時(shí)要特別當(dāng)心。一般用兩者之差的絕對(duì)值作為判斷的依據(jù)。用ABS(A-B)<1E-6來(lái)代替A==B用ABS(A-B)>1E-6來(lái)代替A/=B對(duì)于整型數(shù),可直接用==,/=來(lái)判斷.第4頁(yè),共32頁(yè)，2024年2月25日，星期天§2.1.2邏輯表達(dá)式邏輯型變量:可以將關(guān)系表達(dá)式的結(jié)果賦值給一個(gè)變量,該變量的值只能是真或假,類(lèi)型是邏輯型

LOGICALA,B,L1A=3+5.GT.SQRT(49.0)-3邏輯賦值語(yǔ)句FORTRAN用五種邏輯運(yùn)算符表示布爾運(yùn)算:.NOT.邏輯非

.AND.邏輯與

.OR.邏輯或

.EQV.邏輯等

.NEQV.邏輯不等.NEQV.也可用

.XOR.表示。布爾運(yùn)算按照數(shù)學(xué)上的規(guī)定進(jìn)行。要在理解的基礎(chǔ)上掌握邏輯運(yùn)算的“真值表”判斷幾個(gè)條件是否同時(shí)滿足,數(shù)學(xué)上可以用布爾運(yùn)算,FORTRAN用邏輯表達(dá)式表示。第5頁(yè),共32頁(yè)，2024年2月25日，星期天邏輯表達(dá)式的格式:E1邏輯運(yùn)算符E2E1與E2為邏輯型的量,可以是:

邏輯變量、邏輯常量、關(guān)系表達(dá)式、邏輯表達(dá)式、整型量邏輯表達(dá)式運(yùn)算次序:括號(hào)>函數(shù)>算術(shù)表達(dá)式>關(guān)系表達(dá)式>邏輯運(yùn)算同一級(jí)別的運(yùn)算,從左至右進(jìn)行邏輯運(yùn)算符優(yōu)先級(jí)別:.NOT.高于.AND.高于.OR.高于.EQV.和.NEQV.邏輯表達(dá)式的值也是邏輯量:真或假第6頁(yè),共32頁(yè)，2024年2月25日，星期天當(dāng)邏輯運(yùn)算符作用于整型量時(shí),執(zhí)行整數(shù)的按位操作,結(jié)果是一個(gè)整數(shù)而不是邏輯型數(shù)據(jù)。3.XOR.5=63.and.5=53.or.5=7五種邏輯運(yùn)算符中,邏輯非、邏輯與、邏輯或是基本的。其它兩種可以由它們組合得到,例如:Ａ.EQV.B等價(jià)于(注意邏輯運(yùn)算符兩邊小圓點(diǎn))A.AND.B.OR..NOT.A.AND..NOT.BＡ.NEQV.B等價(jià)于

A.AND..NOT.B.OR..NOT.A.AND.B第7頁(yè),共32頁(yè)，2024年2月25日，星期天關(guān)系表達(dá)式不可連寫(xiě):Ａ<B≤C不能寫(xiě)成A.LT.B.LE.C須用邏輯表達(dá)式A.LT.B.AND.B.LE.C第8頁(yè),共32頁(yè)，2024年2月25日，星期天§2.2塊IF結(jié)構(gòu)與IF語(yǔ)句FORTRAN90有三種方法實(shí)現(xiàn)選擇結(jié)構(gòu):IF語(yǔ)句、塊IF結(jié)構(gòu)和CASE結(jié)構(gòu)?！?.2.1邏輯IF語(yǔ)句§4.2.2塊IF結(jié)構(gòu)第9頁(yè),共32頁(yè)，2024年2月25日，星期天§2.2.1邏輯IF語(yǔ)句邏輯IF語(yǔ)句也稱為行IF語(yǔ)句。格式:IF(E)可執(zhí)行語(yǔ)句例:IF(X>0)PRINT*,XIF(X>0.and.Y>0)PRINT*,‘第一象限’邏輯IF語(yǔ)句本身僅僅是一條語(yǔ)句,當(dāng)條件為真時(shí),也只執(zhí)行一條語(yǔ)句,而不可能執(zhí)行多條語(yǔ)句,與下面要介紹的塊IF有明顯的區(qū)別。第10頁(yè),共32頁(yè)，2024年2月25日，星期天IF(X<0)Y=XIF(X>=0)Y=X+5也可寫(xiě)為Y=XIF(X>=0)Y=X+5而IF(X>=0)Y=X+5Y=X是錯(cuò)誤的.第11頁(yè),共32頁(yè)，2024年2月25日，星期天§4.2.2

塊IFIF(E)THEN(塊IF語(yǔ)句)

一條或多條執(zhí)行語(yǔ)句(THEN塊)ELSE(ELSE語(yǔ)句)

一條或多條執(zhí)行語(yǔ)句(ELSE塊)ENDIF(ENDIF語(yǔ)句)EIF塊ELSE塊真假第12頁(yè),共32頁(yè)，2024年2月25日，星期天§2.2.2

塊IFIF(E)THEN

一條或多條執(zhí)行語(yǔ)句ELSEIF(E)THEN

一條或多條執(zhí)行語(yǔ)句ELSEIF(E)THEN

一條或多條執(zhí)行語(yǔ)句…………ELSE

一條或多條執(zhí)行語(yǔ)句ENDIFEIF塊真假EELSEIF塊真假EELSEIF塊真假ELSE塊EndIfIF第13頁(yè),共32頁(yè)，2024年2月25日，星期天

塊if語(yǔ)句和endif語(yǔ)句分別標(biāo)志塊IF的開(kāi)始和結(jié)束。每個(gè)塊IF都有且僅有一條塊if語(yǔ)句、endif語(yǔ)句塊IF中每個(gè)塊都可以省略,表示那種情況下什么也不做。每個(gè)塊IF至多有一條ELSE語(yǔ)句和一個(gè)ELSE塊。沒(méi)有ELSE塊的時(shí)候,ELSE語(yǔ)句可有可無(wú)。一個(gè)塊IF中可以沒(méi)有也可以有一條或多條Elseif語(yǔ)句,省略ELSEIF塊時(shí),Elseif語(yǔ)句可有可無(wú)。被省略的塊也可以理解為空塊。塊IF中最多只有一個(gè)塊被執(zhí)行,在省略ELSE語(yǔ)句的情況下,有可能什么也不做。第14頁(yè),共32頁(yè)，2024年2月25日，星期天§2.2.2.1

塊IF的幾種形式因各個(gè)塊都可省略,塊IF常以較簡(jiǎn)單的形式出現(xiàn)形式一:只有IF塊

IF(E)THEN

一條或多條執(zhí)行語(yǔ)句ENDIFEIF塊真假形式二:只有ELSE塊IF(E)THENELSE

一條或多條執(zhí)行語(yǔ)句ENDIFEELSE塊真假第15頁(yè),共32頁(yè)，2024年2月25日，星期天形式二實(shí)際是形式一的變種IF(.NOT.E)THEN

一條或多條執(zhí)行語(yǔ)句ENDIF.NOT.ETHEN塊真假第16頁(yè),共32頁(yè)，2024年2月25日，星期天§2.2.2.2

塊IF編程例題第17頁(yè),共32頁(yè)，2024年2月25日，星期天例:輸入三條邊的長(zhǎng)度,計(jì)算三角形面積。簡(jiǎn)要程序Read(*,*)

A,B,CIF(A.LE.0.OR.B.LE.0.OR.C.LE.0)THENSTOP‘

輸入數(shù)據(jù)錯(cuò)誤,邊長(zhǎng)必須為正數(shù)’ENDIFIF(A+B.LE.C.OR.A+C.LE.B.OR.B+C.LE.A)THENPRINT*,‘

不能構(gòu)成三角形!’STOP12345ELSES=(A+B+C)*0.5S=SQRT(S*(S-A)*(S-B)*(S-C))PRINT*,‘三角形邊長(zhǎng):’,A,B,C,‘面積:’,SENDIFEND第18頁(yè),共32頁(yè)，2024年2月25日，星期天

y=例:計(jì)算分段函數(shù)的值0x<-102x+20-10≤x<0200≤x<2030-0.5x20≤x<4050-x40≤x<500x≥50第19頁(yè),共32頁(yè)，2024年2月25日，星期天簡(jiǎn)要程序:Read(*,*)XIF(X.LT.–10)THENY=0ELSEIF(X.LT.0)THENY=X+X+20ELSEIF(X.LT.20)THENY=20ELSEIF(X.LT.40)THENY=30-0.5*XELSEIF(X.LT.50)THENY=50-XELSEY=0EndifEnd第20頁(yè),共32頁(yè)，2024年2月25日，星期天§2.2.2.3

塊IF的嵌套塊IF中各塊里的執(zhí)行語(yǔ)句都可以出現(xiàn)又一個(gè)塊IF結(jié)構(gòu),稱為塊IF的嵌套。塊IF的嵌套理論上可以有無(wú)窮層。塊IF結(jié)構(gòu)是由塊IF語(yǔ)句和ENDIF語(yǔ)句括起來(lái)的一段程序。塊IF嵌套中的IF與ENDIF必須成對(duì)出現(xiàn),這是顯而易見(jiàn)的。ENDIF與IF總是就近配對(duì)。應(yīng)該推敲算法,減少塊IF嵌套的層數(shù)。因?yàn)閴KIF嵌套太深會(huì)導(dǎo)致程序結(jié)構(gòu)復(fù)雜,可讀性降低。第21頁(yè),共32頁(yè)，2024年2月25日，星期天可選部分如果有,就必須與關(guān)鍵字用空格分開(kāi)。為提高塊IF嵌套結(jié)構(gòu)的程序可讀性,可以給塊IF結(jié)構(gòu)取名,其一般用法為:named_if_block:if(e)thenstatementselse[named_if_block]statementsendif[named_if_block]第22頁(yè),共32頁(yè)，2024年2月25日，星期天例:輸入點(diǎn)P(x,y)的坐標(biāo),判別P點(diǎn)在第幾象限。簡(jiǎn)要程序Read(*,*)

X,YIF(X.GT.0)THENIF(Y.GT.0)THENPRINT*,‘P點(diǎn)在第一象限’

ELSEPRINT*,‘P點(diǎn)在第四象限’

ENDIFELSEIF(Y.GT.0)THENPRINT*,‘P點(diǎn)在第二象限’

ELSEPRINT*,‘P點(diǎn)在第三象限’

ENDIFENDIFEND未考慮正好在坐標(biāo)軸上的情形第23頁(yè),共32頁(yè)，2024年2月25日，星期天例:將學(xué)生的成績(jī)分為A(G≥90),B(80≤G<90),C(70≤G<80),D(60≤G<70),E(G<60)五等.程序?yàn)?INTEGERGREAD*,GIF(G>=90)THENPRINT*,’A’ELSEIF(G>=80)THENPRINT*,’B’ELSEIF(G>=70)THENPRINT*,’C’ELSEIF(G>=60)THENPRINT*,’D’ELSEPRINT*,’E’ENDIFEND第24頁(yè),共32頁(yè)，2024年2月25日，星期天例：閱讀程序，寫(xiě)出程序的運(yùn)行結(jié)果程序1LOGICALP，QREAD（*，’（1X，2L4）’）P，QX=0；Y=0IF（P）X=1.0IF(Q)Y=1.0WRITE(*,*)X,YEND當(dāng)從鍵盤(pán)輸入FFTTFFTTFFTT,則X,Y的值為

_________.

程序2READ*,XIF(X<0)THENY=0.0ELSEIF(X<15)THENY=1.0ELSEIF(X<30)THENY=2.0ELSEY=3.0ENDIFWRITE(*,*)YEND當(dāng)X=-12,12,22,32時(shí)，對(duì)應(yīng)的Y值各為多少。第25頁(yè),共32頁(yè)，2024年2月25日，星期天§2.3CASE結(jié)構(gòu)對(duì)多重分支選擇結(jié)構(gòu),可以用CASE結(jié)構(gòu)描述,比起塊IF嵌套結(jié)構(gòu)來(lái),更加直觀簡(jiǎn)潔。第26頁(yè),共32頁(yè)，2024年2月25日，星期天§2.3.1CASE結(jié)構(gòu)的形式

CASE結(jié)構(gòu)一般形式:Selectcase(case_exp)case(case_selector1)CASE塊statementscase(case_selector2)CASE塊statements….[casedefaultDEFAULT塊statements]EndSelect第27頁(yè),共32頁(yè)，2024年2月25日，星期天

Selectcase與EndSelect是CASE結(jié)構(gòu)的入口和出口,必須成對(duì)出現(xiàn)CASE表達(dá)式case_exp可以是整型、邏輯型與字符型,但不可以用實(shí)型或復(fù)型表達(dá)式CASE選擇器必須與CASE表達(dá)式類(lèi)型一致CASE塊可多可少,可以省略。CASEDEFAULT語(yǔ)句應(yīng)不多于一條,并應(yīng)放在所有CASE語(yǔ)句之后。CASE選擇器是整數(shù)時(shí),可以有多種表示法:case(1),case(1,3,5),case(1:5,9,6)case(100:200)case(100:)case(:120)第28頁(yè),共32頁(yè)，2024年2月25日，星期天§2.3.2CASE結(jié)構(gòu)的執(zhí)行過(guò)程計(jì)算CASE表達(dá)式的值依次比較CASE選擇器的值與CASE表達(dá)式的值,如果找到相等的就執(zhí)行相應(yīng)的CASE塊,否則就執(zhí)行DEFAULT塊。第29頁(yè),共32頁(yè)，2024年2月25日，星期天§2.3.3CASE結(jié)構(gòu)的命名CASE結(jié)構(gòu)命名方式與塊IF結(jié)構(gòu)相仿:Case結(jié)構(gòu)名:Select