C語言程序設(shè)計教程（第2版）-課件 第4章 選擇結(jié)構(gòu)設(shè)計

第四章

選擇結(jié)構(gòu)程序設(shè)計內(nèi)容提要：1、關(guān)系表達(dá)式與邏輯表達(dá)式2、選擇結(jié)構(gòu)控制語句（if語句、switch語句）數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)+算法=程序描述數(shù)據(jù)的類型、組織形式描述對數(shù)據(jù)的操作步驟1、算法：計算機(jī)求解某一問題而采用的具體方法、步驟2、兩大類計算機(jī)算法：數(shù)值運(yùn)算算法、非數(shù)值運(yùn)算算法（求數(shù)值解、成熟）（事務(wù)管理、廣泛）3、算法的特性：有窮性、確定性、輸入、輸出等4、算法描述：描述算法的方法有多種歸納為二大類：①文字②圖形（符號）4.1算法的概念4.2算法的描述方法常用的算法描述方法：（1）帶序號的自然語言描述易懂卻不直觀，不嚴(yán)格（2）流程圖：靈活、自由、形象、直觀，可表示任何算法輸入/輸出處理判斷起止連接點(diǎn)流程線（3）N-S圖（盒圖）：完全去掉了帶箭頭的流程線，算法的所有處理步驟都寫在一個大矩形框（表示簡單、符合結(jié)構(gòu)化思想）（4）偽代碼：用介于自然語言與計算機(jī)語言之間的文字及符號來描述算法（方便、易懂、便于向計算機(jī)語言過渡）例1：計算S=,寫出其算法。自然語言描述：流程圖描述：N-S圖描述：偽代碼描述：引例：計算函數(shù)值：需考慮：1）輸入x2）判斷x的值

3）根據(jù)x的值計算y的值

4）輸出y的值顯然2）3）順序結(jié)構(gòu)程序不能實現(xiàn)，須引入選擇結(jié)構(gòu)程序。#include<stdio.h>#include<math.h>intmain(){floatx,y;printf(“Enterx:”);scanf(“%f”,&x);if(x!=0.0)y=sin(x)/x;elsey=1;printf(“\nx=%5.2f\ty=%7.4f\n”,x,y);}Enterx:2x=2.00y=0.45464.1條件判斷---關(guān)系表達(dá)式關(guān)系運(yùn)算：是對兩個量進(jìn)行“比較運(yùn)算”關(guān)系運(yùn)算符：<、<=、>、>=、==、!=優(yōu)先級別算術(shù)運(yùn)算符、關(guān)系運(yùn)算符、賦值運(yùn)算符高低如：c>a+bc>(a+b)a==b<ca==(b<c)a=b<ca=(b<c)注意：”=”與”==”不同高低關(guān)系表達(dá)式：用關(guān)系運(yùn)算符將兩個表達(dá)式（算術(shù)、字符表達(dá)式）連接起來的有意義的式子。如：x!=0‘a(chǎn)’==‘A’a*a+b*b<Y*Y

注意：數(shù)值量比較---數(shù)字的大小字符量比較---ASCII的大小關(guān)系表達(dá)式的值：真（1）假（0）

c>a+bc>(a+b)a==b<ca==(b<c)a=b<ca=(b<c)

問：a=1,b=-5,c=‘a(chǎn)’時上面表達(dá)式的值結(jié)合規(guī)則：左結(jié)合4.1條件判斷---邏輯表達(dá)式邏輯運(yùn)算符：&&（與）、||（或）、!（非）優(yōu)先級別：!&&||

高低!（非）算術(shù)運(yùn)算符關(guān)系運(yùn)算符&&||賦值運(yùn)算符高

低例：

a>b&&b>c(a>b)&&(b>c)a!=b&&c!=0(a!=b)&&(c!=0)!a||a>b(!a)||(a>b)5>3&&2||!8<4-2((5>3)&&2)||((!8)<(4-2))邏輯量：當(dāng)一個量（可以是基本類型的常量或變量）用作判斷時，C編譯系統(tǒng)認(rèn)為：非0-----真、0-----假邏輯表達(dá)式：用邏輯運(yùn)算符將關(guān)系表達(dá)式或邏輯量連接起來的有意義的式子（單個邏輯量、關(guān)系表達(dá)式是邏輯表達(dá)式的特例）邏輯表達(dá)式的值：真（1）、假（0）如：若a=4則

!aa&&-54||0011例1：a=3,b=2,c=1a>b&&b>c (a>b)&&(b>c)a!=b&&c!=0 (a!=b)&&(c!=0)!a||a>b (!a)||(a>b)5>3&&2||!8<4-2例2：判斷某年year是否閏年？（閏年：能被4整除，但不能被100整除；或能被400整除）year%4==0&&year%100!=0||year%400==0練習(xí)：寫出C語言的表達(dá)式（1）|x|>2（2）x≤1+a并y≤b（3）的定義域abs(x)>2或x>2||x<-2x<=1+a&&y<=b(x>=2||x<=1)&&x!=0或(x-1)*(x-2)>=0&&x!=0寫出表達(dá)式的值:(a=2,b=0,c=-2.5)a*b||c!b&&c0||a1&&!a/c1110說明(1)運(yùn)算對象的數(shù)據(jù)類型：除整型外，也可以是實型、字符型等其它類型數(shù)據(jù)。(2)子表達(dá)式計算：只有在必須計算下一個子表達(dá)式才能求解時，才計算；否則，不再計算。①對于邏輯與運(yùn)算，如果第1個對象被判定為“邏輯假”，系統(tǒng)不再計算第2個對象(因為無論真假，都不影響整個表達(dá)式的結(jié)果)。②對于邏輯或運(yùn)算，如果第1個對象被判定為“邏輯真”，系統(tǒng)不再計算第2個對象。思考：假設(shè)n1=1、n2=2、n3=3、n4=4、x=1、y=1,求解表達(dá)式(x=n1>n2)&&(y=n3>n4)后，x、y的值？答案：x=0，y=14.2if語句一、if語句的三種形式

1）條件執(zhí)行if(e)A-----A可為簡單或復(fù)合語句如：if(a>0)printf(“aispositive.\n”);if(x>y){t=y;y=x;x=t;}2）分支選擇if(e)AelseB

當(dāng)e為真值（非0）時執(zhí)行A，否則執(zhí)行B或后續(xù)語句。

if(a>0)printf(“Aispositive.\n”);elseprintf(“Aisnotpositive.\n”);A或B都可以是單一語句，也可以是復(fù)合語句；

else部分不能獨(dú)立存在，即else前一定有一個“；”，它必定是if語句的一部分。注意：在C語言中，表達(dá)式e的值為非0時，系統(tǒng)均按“真值”處理。如：if(‘a(chǎn)’)printf(“O.K.”);x=-5;if(x)printf(“O.K.”);y=0;if(y==0)printf(“O.K.”);

y=0;if(y)printf(“O.K.”);讀程序，寫出它所完成的功能。#include<stdio.h>intmain(){floatx,y;printf(“Enterx:”);scanf(“%f”,&x);if(x==0)y=1;elsey=(x*5+1)/x;printf(“\nx=%4.1f\ty=%4.1f\n”,x,y);}y=1;if(x!=0)y=(x*5+1)/x;問：若將y=1與if語句調(diào)換位置，程序結(jié)果會相同嗎？例：任給a,b,c三個數(shù)，按從大到小的順序輸出。分析：1）對于任意兩個數(shù)a,b:

若a>b，則輸出a,b;否則輸出b,a。2）對于三個數(shù)，有6種可能：

a>b>ca>c>bb>a>cb>c>ac>a>bc>b>a3）使用判斷---交換法若a<b，則交換a和b

若a<c，則交換a和c，結(jié)果a最大若b<c，則交換b和c，結(jié)果a>b>cabc567若a<b，則交換a和babc657若a<c，則交換a和c，結(jié)果a最大abc756若b<c，則交換b和c，結(jié)果a>b>cabc765#include<stdio.h>intmain(){inta,b,c,t;printf(“inputa,b,c:”);scanf(“%d,%d,%d”,&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(“%d,%d,%d”,a,b,c);}3）elseif形式

if(P1)S1elseif(P2)S2…..elseif(Pn-1)Sn-1elseSn

系統(tǒng)從上到下的逐個判斷條件P，一旦發(fā)現(xiàn)某條件Pi滿足時，則執(zhí)行與它有關(guān)的語句Si，并跳過其他剩余的階梯。若所有條件均不滿足，執(zhí)行最后一個else語句或后續(xù)語句。下一語句P1S1真假P2S2真假Pn-1Sn-1真假Sn…………注意：else與最近的if相匹配?！纠扛鶕?jù)成績打印出等級。

(0-59:Ｅ60-69:Ｄ70-79:C80-89:B90-100:A)算法分析：設(shè)成績?yōu)閟core，假設(shè)取值在0-100之間，沒有錯誤的輸入。

60>score≥0E

70>score≥60D80>score≥70C90>score≥80B100≥score≥90A#include"stdio.h"intmain(){intscore;printf("score=");

scanf("%d",&score);if(score>=0&&score<60)printf("gradeisE");if(score>=60&&score<70)printf("gradeisD");if(score>=70&&score<80)printf("gradeisC");if(score>=80&&score<90)printf("gradeisB");if(score>=90)printf("gradeisA");}#include"stdio.h"intmain(){intscore;printf("score=");

scanf("%d",&score);if(score>=0&&score<60)printf("gradeisE");

elseif(score<=69)printf("gradeisD");elseif(score<=79)printf("gradeisC");

elseif(score<=89)printf("gradeisB");elseprintf("gradeisA");}注意條件的表示形式和順序1#include"stdio.h"2intmain()3{/*E:0-59D:60-69C:70-79B:80-89A:90-100*/

4intscore;5printf("score=");6scanf("%d",&score);7if(score>=90&&score<=100)8printf("gradeisA");9elseif(score>=80)10printf("gradeisB");11elseif(score>=70)12printf("gradeisC");13elseif(score>=60)14printf("gradeisD");15else16printf("gradeisE");

}4.2if語句二、if語句的嵌套

if(P1)if(P2)AelseBelseif(P3)CelseD#include<stdio.h>#include<math.h>intmain(){floatx,y;printf(“inputx:”);scanf(“%f”,&x);if(x<-3.0)y=x-1.0;elseif(x>=-3.0&&x<=3.0)y=sqrt(9.0-x*x);elsey=log10(x);printf(“x=%0.1f\ty=%0.1f\n”,x,y);}

例：計算函數(shù)if(x<=3.0)……if(x<-3.0)y=x-1.0;if(x>=-3.0&&x<=3.0)y=sqrt(9.0-x*x);if(x>3)y=log10(x);……例：計算函數(shù)二、if語句的嵌套比較：if(x)if(y)printf(“1”);elseprintf(“2”);if(x){if(y)printf(“1”);}elseprintf(“2”);由此看出：通過加“{}”可改變else的層位，從而改變程序的執(zhí)行流程。二、if語句的嵌套if(x)if(y)printf(“1”);elseprintf(“2”);【練習(xí)1】假定所有變量均已正確說明，下列程序段運(yùn)行后x的值是

。

a=b=c=0; x=35; if(!a)x=-1; elseif(b); if(c)x=3; elsex=4;A）34B）4C）35D）3【練習(xí)2】當(dāng)a=1,b=3,c=5,d=4時,執(zhí)行完下面程序段后x的值為

。

if(a<b) if(c<d)x=1; else if(a<c)if(b<d)x=2;elsex=3;elsex=6; elsex=7;A）1B）2C）3D）6例：判斷某年是否閏年。閏年：年份year能被4整除，但不能被100整除；或能被400整除if((year%4==0&&year%100!=0)||(year%400==0))leap=1;elseleap=0;4.2if語句三、條件運(yùn)算符與條件表達(dá)式1.條件運(yùn)算符：？和：/*唯一的三目運(yùn)算符*/2.條件表達(dá)式：e1?e2:e3

如：a>b?a:bx==0?1:sin(x)/x3.執(zhí)行過程：

1）計算e12）e1值為非0（真），計算并返回e2的值否則計算并返回e3的值4.2if語句三、條件運(yùn)算符與條件表達(dá)式4.運(yùn)算順序：高于賦值運(yùn)算，低于算術(shù)、關(guān)系、邏輯運(yùn)算如：y=x==0?1:sin(x)/x;5.條件運(yùn)算符的結(jié)合方向是“右結(jié)合”如：a>b?a:c>d?c:d等價于：a>b?a:(c>d?c:d)例：讀程序，寫出程序完成的功能。#include<stdio.h>intmain(){inta,b,max;printf(“inputdatatoaandb:”);scanf(“%d,%d”,&a,&b);

max=a>b?a:b;printf(“Themaxis%d\n”,max);}printf(“Themaxis%d\n”,max=a>b?a:b);printf(“Themaxis%d\n”,a>b?a:b);找出a、b兩個數(shù)中的大數(shù)。例：任意輸入一個字符，若是大寫字母，將其轉(zhuǎn)換成小寫字母；如果不是，不轉(zhuǎn)換。分析：判斷一個字符ch是否為大寫字母的方法

ch>=‘A’&&ch<=‘Z’ch>=65&&ch<=90大寫字母轉(zhuǎn)換為小寫字母的方法：ch+32由前面的例子可以看出，對于二分支、并對同一變量賦值時用條件表達(dá)式最方便。ch=(ch>=‘A’&&ch<=‘Z’)?(ch+32):ch;4.3開關(guān)語句

開關(guān)語句又稱為多分支選擇語句，它比用嵌套的if語句實現(xiàn)多分支問題，程序結(jié)構(gòu)清晰、易讀。一、格式

switch(e){casec1:語句1casec2:語句2……casecn:語句n[default:語句n+1]}其中：表達(dá)式e可以是整型、字符型常量表達(dá)式ci必須與表達(dá)式e類型一致（整型與字符型通用）二、執(zhí)行過程1.計算表達(dá)式e的值2.若與常量表達(dá)式ci值一致，則從語句i開始執(zhí)行；直到遇到break語句或switch語句的“}”。3.若與任何常量表達(dá)式值均不一致時，則執(zhí)行default語句或執(zhí)行后續(xù)語句。注意：1）常量表達(dá)式ci僅起語句標(biāo)號作用，不作求值判斷；2）常量表達(dá)式的值必須是唯一的，沒有先后次序;3）多個case語句可共用一組執(zhí)行語句。如：switch(x){case1:printf(“statement1”);break;case2:printf(“statement2”);break;default:printf(“default”);}如果case1、case2中沒有break；結(jié)果是什么？例：用switch語句評價學(xué)生的成績

score>=90優(yōu)秀score>=80良好score>=70中score>=60及格score<60不及格#include<stdio.h>intmain(){intscore;printf(“inputascore:”);scanf(“%d”,&score);switch(score/10){case10:case9:printf(“優(yōu)秀\n”);break;case8:printf(“良好\n”);break;case7:printf(“中\(zhòng)n”);break;case6:printf(“及格\n”);break;default:printf(“不及格\n”);}}關(guān)鍵：如何表示表達(dá)式和常量，常量的取值與表達(dá)式有關(guān)。例運(yùn)輸公司對用戶計算運(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＜1000５％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，貨物重為ｗ，距離為ｓ，折扣為ｄ，則總運(yùn)費(fèi)ｆ的計算公式為：ｆ＝ｐ*ｗ*ｓ*（１－ｄ）

int(s/250)0:d=01:d=22、3:d=54～7:d=88～11:d=10其他：d=15

#include<stdio.h>

intmain()

{

intc;

floatp,w,d,f,s;

scanf(“%f,%f,%f”,&p,&w,&s);

c=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;

default:d=15;}

f=p*w*s*(1-d/100.0);

printf(“freight=%15.4f\n”,f);}#include<stdio.h>intmain(){floatx,y,z;charop; printf("請輸入需要計算的式子，如1+2：\n"); scanf("%f%c%f",&x,&op,&y); switch(op) { case'+':z=x+y;printf("%f+%f=%f\n",x,y,z);break;case'-':z=x-y;printf("%f-%f=%f\n",x,y,z);break;case'*':z=x*y;printf("%f*%f=%f\n",x,y,z);break; case'/':if(y!=0){z=x/y;printf("%f/%f=%f\n",x,y,z);} elseprintf("你輸入的除數(shù)為零，非法！\n"); break; default:printf("你輸入的式子有誤！\n"); }}1.若從鍵盤上輸入5,則程序的輸出結(jié)果是

。#include<stdio.h>intmain(){intx;scanf("%d",&x);if(x++>5)printf("%d\n",x);elseprintf("%d\n",x--);}A.7 B.6 C.5 D.42.下列程序的輸出結(jié)果是

。#include“stdio.h”intmain(){intx=1,a=0,b=0;switch(x){case0:b++;case1:a++;case2:a++;b++;}printf(“a=%d,b=%d\n”,a,b);}A)a=2,b=1B)a=1,b=1C)a=1,b=0D)a=2,b=23.若從鍵盤上輸入3和4,則程序的輸出結(jié)果是

。#include<stdio.h>intmain(){inta,b,s