《C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)》課件第3章

3.1程序流程與算法基礎(chǔ)3.2程序流程控制3.3選擇結(jié)構(gòu)

3.4循環(huán)結(jié)構(gòu)

小結(jié)習(xí)題實(shí)訓(xùn)

3.1.1算法流程圖

算法可以用程序流程圖表示。

1.流程圖(FlowCharts)

2.流程圖中常用的符號(hào)

圖3-1是常用的一些流程圖符號(hào)。3.1程序流程與算法基礎(chǔ)圖3-1常用流程圖符號(hào)

【例3-1】

判斷某一年是否是閏年。

閏年的條件是：①年份能被4整除，但不能被100整除；②年份能被4整除，又能被400整除。判斷閏年的算法流程圖如圖3-2所示。圖3-2判斷閏年的算法流程圖3.1.2結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)

轉(zhuǎn)移語(yǔ)句可以使程序的控制流程強(qiáng)制性地轉(zhuǎn)向程序的任一處，在傳統(tǒng)流程圖中，可以用很隨意的流程線來(lái)描述這種轉(zhuǎn)移功能。3.2.1程序流程控制概述

如前所述，結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)的三種基本結(jié)構(gòu)是順序結(jié)構(gòu)、選擇結(jié)構(gòu)和循環(huán)結(jié)構(gòu)。

3.2.2順序結(jié)構(gòu)圖3-3順序結(jié)構(gòu)的流程圖

順序結(jié)構(gòu)是指通過(guò)安排語(yǔ)句的順序來(lái)決定程序流程的程序結(jié)構(gòu)，也就是按照程序的書寫順序自上而下地逐條執(zhí)行的程序結(jié)構(gòu)。順序結(jié)構(gòu)的流程圖如圖3-3所示。3.2程序流程控制圖3-3順序結(jié)構(gòu)的流程圖3.2.3程序案例

【例3-2】計(jì)算兩個(gè)數(shù)的和。從鍵盤上輸入兩個(gè)數(shù)，求它們的和并把結(jié)果輸出到屏幕上。

這個(gè)程序是求x+y的和sum，并將結(jié)果輸出到屏幕上。運(yùn)行該程序，求8與9的和，結(jié)果如圖3-4所示。圖3-4例3-2程序的運(yùn)行結(jié)果

【例3-3】超市購(gòu)物消費(fèi)。從超市購(gòu)得三種物品，輸入每件物品的價(jià)格，求出總價(jià)值。

運(yùn)行該程序，錄入各物品價(jià)格，計(jì)算出總消費(fèi)，結(jié)果如圖3-5所示。圖3-5例3-3程序的運(yùn)行結(jié)果3.3.1選擇結(jié)構(gòu)概述

選擇結(jié)構(gòu)又稱為分支結(jié)構(gòu)或條件分支結(jié)構(gòu)。

3.3.2關(guān)系運(yùn)算符和關(guān)系表達(dá)式

關(guān)系運(yùn)算實(shí)際上就是比較運(yùn)算，用以完成簡(jiǎn)單的判斷，它是將兩個(gè)值進(jìn)行比較，比較的結(jié)果是邏輯值，即滿足條件的表達(dá)式的結(jié)果為“真”，不滿足條件的表達(dá)式的結(jié)果為“假”。3.3選擇結(jié)構(gòu)3.3.3邏輯運(yùn)算符和邏輯表達(dá)式

C語(yǔ)言提供了三種邏輯運(yùn)算符：!?(邏輯非)、&&?(邏輯與)和?||?(邏輯或)。

邏輯運(yùn)算的結(jié)果如表3-1所示。表3-1邏輯運(yùn)算真值表3.3.4if語(yǔ)句

1.簡(jiǎn)單的if語(yǔ)句

if語(yǔ)句流程圖如圖3-6所示。圖3-6if語(yǔ)句流程圖

【例3-4】

編寫一個(gè)程序：對(duì)于輸入的兩個(gè)數(shù)a和b，當(dāng)a>b時(shí)將兩數(shù)的位置對(duì)調(diào)，否則保持不變。程序流程圖如圖3-7所示。

這個(gè)交換過(guò)程可用圖3-8表示。

當(dāng)a、b分別被賦值6和4時(shí)，輸出結(jié)果為a=4,b=6，如圖3-9所示。圖3-7

例3-4程序流程圖圖3-8a與b的交換過(guò)程圖3-9例3-4程序的運(yùn)行結(jié)果

【例3-5】

編寫一個(gè)程序：對(duì)于輸入的兩個(gè)數(shù)a和b，輸出其中較大者。

從鍵盤接收兩個(gè)整型數(shù)據(jù)，首先將a賦給表示較大值的變量max，通過(guò)使用條件語(yǔ)句的判斷，當(dāng)a<b時(shí)，將b賦給max。當(dāng)a、b分別賦值4和6時(shí)，輸出結(jié)果為max=6，如圖3-10所示。圖3-10例3-5程序的運(yùn)行結(jié)果

2.?if…else語(yǔ)句

if…else語(yǔ)句流程圖如圖3-11所示。

【例3-6】編寫一個(gè)程序，求輸入的兩個(gè)數(shù)的除法運(yùn)算。圖3-11if…else語(yǔ)句流程圖

3.多分支if語(yǔ)句(if…elseif)

多分支if語(yǔ)句流程圖如圖3-12所示。多分支if語(yǔ)句也稱為多重if結(jié)構(gòu)語(yǔ)句。圖3-12多分支if語(yǔ)句流程圖

【例3-7】

編寫一個(gè)程序，對(duì)學(xué)生的考試成績(jī)給出評(píng)定信息。

【例3-8】

商場(chǎng)購(gòu)物打折計(jì)算。某商場(chǎng)規(guī)定，凡一次購(gòu)物在1000元及以上的打九折，在500元及以上的打九五折，500元以下不打折。3.3.5switch語(yǔ)句

在判斷過(guò)程中，有時(shí)會(huì)用到很多條件，需要使用多個(gè)else語(yǔ)句，這樣將會(huì)導(dǎo)致程序過(guò)于冗長(zhǎng)，還可能影響到程序的可讀性。

switch語(yǔ)句流程圖如圖3-13所示。圖3-13switch語(yǔ)句流程圖

【例3-9】

簡(jiǎn)單的計(jì)算器設(shè)計(jì)。輸入兩個(gè)數(shù)，計(jì)算出它們的和、差、積、商。

【例3-10】

判斷月份歸屬的季度。輸入月份，判斷并輸出這個(gè)月是哪個(gè)季度。3.3.6選擇結(jié)構(gòu)的嵌套

如果if語(yǔ)句的三種形式中又包含一個(gè)或多個(gè)if語(yǔ)句，則構(gòu)成了if語(yǔ)句嵌套的情形。

【例3-11】

求一元二次方程式ax2+bx+c=0的根。

程序流程圖如圖3-14所示。圖3-14求解方程ax2+bx+c=0的根的流程圖

【例3-12】

超市消費(fèi)。某超市規(guī)定，如果是會(huì)員，按9折優(yōu)惠；不是會(huì)員，消費(fèi)超過(guò)1000元也按9折優(yōu)惠；會(huì)員且消費(fèi)超過(guò)1000元，按8折優(yōu)惠。程序控制流程如圖3-15所示。圖3-15購(gòu)物付款流程圖3.3.7多重if結(jié)構(gòu)和switch結(jié)構(gòu)的比較

多重if結(jié)構(gòu)和switch結(jié)構(gòu)都可以用來(lái)實(shí)現(xiàn)多路分支。

【例3-13】

判斷輸入字符的分類(用多重if結(jié)構(gòu))。

程序的運(yùn)行結(jié)果如圖3-16所示。圖3-16例3-13程序的運(yùn)行結(jié)果

【例3-14】判斷輸入的字母是否是元音字母(用switch結(jié)構(gòu))。

運(yùn)行這個(gè)程序，結(jié)果如圖3-17所示。圖3-17例3-14程序的運(yùn)行結(jié)果3.3.8條件運(yùn)算符

條件運(yùn)算符也就是“？”運(yùn)算符。它是C語(yǔ)言中提供的唯一的三元運(yùn)算符，即該運(yùn)算符具有三個(gè)參與運(yùn)算的操作數(shù)。它可以用于條件表達(dá)式中，以提供與if…else等同的結(jié)構(gòu)。條件運(yùn)算符的工作原理如圖3-18所示。

程序運(yùn)行結(jié)果如圖3-19所示。圖3-18條件運(yùn)算符的工作原理圖3-19計(jì)算所得稅的程序運(yùn)行結(jié)果3.3.9程序案例

以下是一些簡(jiǎn)單的例程，通過(guò)對(duì)條件結(jié)構(gòu)的使用，讓大家了解如何把問(wèn)題用算法表述出來(lái)，并通過(guò)程序解決。

【例3-15】

溫度轉(zhuǎn)換。國(guó)際上常用的測(cè)溫體系有兩種，一種是華氏溫度(℉)，一種是攝氏溫度(℃)。

執(zhí)行該程序，輸入攝氏溫度的值為38時(shí)，對(duì)應(yīng)的華氏溫度值將高達(dá)100.40，如圖3-20所示。圖3-20例3-15程序的運(yùn)行結(jié)果

【例3-16】

排序問(wèn)題。用鍵盤輸入三個(gè)數(shù)a、b、c，按從大到小的順序排列。

程序的運(yùn)行結(jié)果如圖3-21所示。

【例3-17】

符號(hào)函數(shù)。

符號(hào)函數(shù)是一個(gè)很簡(jiǎn)單和有用的數(shù)學(xué)函數(shù)，在電氣控制中的正、反轉(zhuǎn)，開(kāi)、關(guān)、停等的控制也常用到這個(gè)函數(shù)的思想。

對(duì)于各種不同的情況，運(yùn)行結(jié)果如圖3-22所示。圖3-21例3-16程序的運(yùn)行結(jié)果圖3-22例3-17程序的運(yùn)行結(jié)果

【例3-18】

編寫程序，輸入一個(gè)4位年份，判斷并輸出該年份是否為閏年。

對(duì)于不同的年份，運(yùn)行結(jié)果如圖3-23所示。圖3-23例3-18程序的運(yùn)行結(jié)果

【例3-19】幾何圖形面積的計(jì)算。編寫一個(gè)程序，根據(jù)用戶的選擇，計(jì)算出相應(yīng)幾何圖形的面積。

程序運(yùn)行時(shí)，選擇了“2.圓形”,并輸入了圓的半徑，輸出結(jié)果如圖3-24所示。圖3-24例3-19程序的運(yùn)行結(jié)果3.4.1循環(huán)結(jié)構(gòu)概述

程序設(shè)計(jì)中有時(shí)需要反復(fù)地執(zhí)行某條語(yǔ)句或語(yǔ)句序列，這時(shí)就會(huì)用到循環(huán)結(jié)構(gòu)。3.4循環(huán)結(jié)構(gòu)3.4.2while循環(huán)語(yǔ)句

語(yǔ)法格式：

while(表達(dá)式)

循環(huán)體；

其中，表達(dá)式是循環(huán)條件，語(yǔ)句為循環(huán)體。其結(jié)構(gòu)流程圖如圖3-25所示。圖3-25while結(jié)構(gòu)流程圖

【例3-20】

求1+2+…+99+100。

其中循環(huán)變量的取值決定了結(jié)果的正確與否。比如條件若是i<100，結(jié)果就不是5050，而是4950了。正確結(jié)果如圖3-26所示。圖3-26例3-20程序的運(yùn)行結(jié)果

【例3-21】

愛(ài)因斯坦階梯問(wèn)題。設(shè)有一個(gè)階梯，每步跨2階，最后余1階；每步跨3階，最后余2階；每步跨5階，最后余4階；每步跨6階，最后余5階；每步跨7階，正好到梯頂。問(wèn)至少有多少階梯。圖3-27例3-21程序的運(yùn)行結(jié)果3.4.3do…while循環(huán)語(yǔ)句

do…while循環(huán)結(jié)構(gòu)流程圖如圖3-28所示。

【例3-22】

電視娛樂(lè)節(jié)目中有一個(gè)購(gòu)物游戲，讓你看看物品猜猜它的價(jià)格。

程序的執(zhí)行過(guò)程如圖3-29所示。圖3-28do…while循環(huán)結(jié)構(gòu)流程圖

圖3-29例3-22程序的執(zhí)行過(guò)程

【例3-23】

輸入一位學(xué)生三門課程的學(xué)習(xí)成績(jī)，求出該學(xué)生三門課程的平均成績(jī)，按Esc鍵(Esc的ASCII碼值為27)退出。

3.4.4for循環(huán)語(yǔ)句

for循環(huán)結(jié)構(gòu)流程圖如圖3-30所示。圖3-30for循環(huán)結(jié)構(gòu)流程圖

【例3-24】Fibonacci數(shù)列。Fibonacci數(shù)列是意大利數(shù)學(xué)家斐波那契在1202年提出的一個(gè)關(guān)于兔子繁殖問(wèn)題的遞歸模型。

程序的運(yùn)行結(jié)果如圖3-31所示，表示前10個(gè)月中每個(gè)月?lián)碛械耐米訉?duì)數(shù)。圖3-31例3-24程序的運(yùn)行結(jié)果3.4.5流程跳轉(zhuǎn)語(yǔ)句

有時(shí)候可能不知道循環(huán)執(zhí)行的次數(shù)，有時(shí)候需要跳過(guò)循環(huán)體中的一些語(yǔ)句，這就要用到流程跳轉(zhuǎn)語(yǔ)句。

以while結(jié)構(gòu)為例，break語(yǔ)句的控制流程圖如圖3-32所示。圖3-32break語(yǔ)句的控制流程圖

2.?continue語(yǔ)句

語(yǔ)句格式：

continue;

功能：結(jié)束本次循環(huán)，即跳過(guò)循環(huán)語(yǔ)句中尚未執(zhí)行的語(yǔ)句，接著進(jìn)行循環(huán)條件的判定，準(zhǔn)備下一次的循環(huán)。對(duì)于for循環(huán)，之后的動(dòng)作是循環(huán)變量的更新。以while語(yǔ)句為例，continue語(yǔ)句的控制流程圖如圖3-33所示。圖3-33continue語(yǔ)句的控制流程圖

【例3-25】輸出1～100間所有7的倍數(shù)的數(shù)。每行輸出10個(gè)。

程序的運(yùn)行結(jié)果如圖3-34所示。圖3-34例3-25程序的運(yùn)行結(jié)果3.4.6循環(huán)嵌套

若循環(huán)體中又包含有另一個(gè)循環(huán)語(yǔ)句，則稱之為循環(huán)嵌套，或嵌套的循環(huán)語(yǔ)句，或多重循環(huán)。

【例3-26】求1!+2!+…+10!。

程序的運(yùn)行結(jié)果如圖3-35所示。

【例3-27】輸出100～200間的全部素?cái)?shù)。

程序的運(yùn)行結(jié)果如圖3-36所示。圖3-35例3-26程序的運(yùn)行結(jié)果圖3-36例3-27程序的運(yùn)行結(jié)果3.4.7程序案例

【例3-28】組合數(shù)的計(jì)算。

程序的運(yùn)行結(jié)果如圖3-37所示。圖3-37例3-28程序的運(yùn)行結(jié)果

【例3-29】

九九乘法表。

對(duì)于九九乘法表，既要輸出表頭和列頭，又要輸出對(duì)應(yīng)的相乘結(jié)果，使用多重循環(huán)及循環(huán)嵌套完成此任務(wù)。

程序的運(yùn)行結(jié)果如圖3-38所示。圖3-38例3-29程序的運(yùn)行結(jié)果

【例3-30】

水仙花數(shù)問(wèn)題。

所謂水仙花數(shù)，是指一種三位數(shù)，其各位數(shù)字之立方和等于該數(shù)。此例的關(guān)鍵在于如何解析出這個(gè)三位數(shù)各位上的數(shù)字。

程序運(yùn)行后求得的4個(gè)水仙花數(shù)如圖3-39所示。圖3-39例3-30程序的運(yùn)行結(jié)果

【例3-31】

雞兔同籠問(wèn)題。《孫子算經(jīng)》中有這樣一道題：今有雉兔同籠，上有三十五頭，下有九十四足，問(wèn)雉兔各幾何??(雉：雞)

這個(gè)問(wèn)題用算術(shù)方法、代數(shù)方法都很容易解決。

程序的運(yùn)行結(jié)果如圖3-40所示。圖3-40例3-31程序的運(yùn)行結(jié)果本章主要介紹了程序流程控制的形式、格式和使用。結(jié)合流程圖讓大家理解并掌握了順序結(jié)構(gòu)、分支結(jié)構(gòu)和循環(huán)結(jié)構(gòu)的程序結(jié)構(gòu)和算法實(shí)現(xiàn)。

順序結(jié)構(gòu)是按順序自上而下逐句執(zhí)行的結(jié)構(gòu)。

分支結(jié)構(gòu)有if、if…else、if…elseif、switch等形式。【小結(jié)】一、填空題

1．有程序段如下：

for(inti=1,sum=0;i<100;i++)

{

sum+=i;

}【習(xí)題】其中，循環(huán)條件是

；循環(huán)控制變量是

；循環(huán)體是

；修改循環(huán)條件的語(yǔ)句是

；該循環(huán)執(zhí)行

次；循環(huán)結(jié)束時(shí)循環(huán)變量的值是

；sum的值是

。2．有以下程序：

main()

{

intn=0,m=1,x=2;

if(!n)x-=1;

if(m)x-=2;

if(x)x-=3;

printf("%d\n",x);

}

程序執(zhí)行后的結(jié)果是

。3．下列程序運(yùn)行后的輸出結(jié)果是

。

main()

{

inta=1,b=2,c=3;

if(c=a)

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

else

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

}4．學(xué)生成績(jī)變量s取值88，下列語(yǔ)句執(zhí)行的結(jié)果是

。

printf("%s\n",s>=85?"優(yōu)秀":"良好");5．有以下程序：

main()

{

inti,j,sum=0;

for(i=1;i<5;i++)

for(j=1;j<4;j++)

sum++;

printf("%d\n",sum);

}

程序的輸出結(jié)果是

。6．下列程序運(yùn)行后的輸出結(jié)果是

。

main()

{

intx=15;

while(x>10&&x<50)

{

if(x%3){x++;break;}

x+=2;

}

printf("%d\n",x);

}7．有以下語(yǔ)句：

if(x>3)

printf("A");

else

printf("B");

如果執(zhí)行后的輸出結(jié)果是B，表明x>3的值是

。

8．借助于臨時(shí)變量t，交換x和y兩個(gè)變量的值，應(yīng)順序執(zhí)行的三條賦值語(yǔ)句是

、

和

。

9．執(zhí)行for(inti=0;i<99;i++);printf(“*”);后，將輸出

個(gè)?*?號(hào)。

10.與inti=10;while(i<100){printf("P");i++;}等價(jià)的for語(yǔ)句是

。二、選擇題：

1.以下程序的輸出結(jié)果是()。

main()

{

inta=2,b=-1,c=2;

if(a<b)

if(b<0)

c=0;

else

c+=1;

printf(“%d\n”,c);

}

A.?0 B.?1

C.?2 D.?32.分析以下程序片段，所表示的數(shù)學(xué)函數(shù)關(guān)系式是()。

y=-1;

if(x!=0)

y=1;

if(x>0)

y=1;

else

y=0;

3.分析下列程序代碼，若week=6，則正確的輸出選項(xiàng)是()。

#include<stdio.h>

voidmain()

{

intweek;

scanf("%d",&week);

switch(week)

{

case1:printf("Monday");

case2:printf("Tuesday");

case3:printf("Wednesday");

case4:printf("Thursday");

case5:printf("Friday");

case6:printf("Saturday");

case7:printf("Sunday");

default:printf("Entererror!\n");

}

}

A.?Saturday B.?SaturdaySunday

C.?SaturdaySundayEnterError! D.?EnterError!4.分析下列程序代碼，執(zhí)行后，正確的輸出選項(xiàng)是()。

#include<stdio.h>

voidmain()

{

inty=10;

while(y--);

printf("y=%d\n",y);

}

A.?y=-1 B.?y=0

C.?y=1 D.?while構(gòu)成無(wú)限循環(huán)5.下列程序的運(yùn)行結(jié)果是()。

#include<stdio.h>

voidmain()

{

inti=23;

do{

++i;

}while(i);

printf(“%d”,i);

}

A.?23 B.?24

C.無(wú)任何結(jié)果 D.死循環(huán) 6.下列程序段while循環(huán)的次數(shù)是()。

inti=0;

while(i=1)i++;

A.?0次 B.?1次

C.?2次 D.無(wú)限次 7.以下程序的輸出結(jié)果是()。

#include<stdio.h>

voidmain()

{

inti=0,n=0;

do{

i++;

++i;

}while(n!=0);

printf("%d\n",i);

}

A.?0 B.?1

C.?2 D.死循環(huán)

8．在switch結(jié)構(gòu)中，()子句不是必選項(xiàng)。

A.?default? B.?switch

C.?case D.?else

9.?()循環(huán)語(yǔ)句中，先執(zhí)行循環(huán)體，再檢查循環(huán)條件。

A.?while B.?do…while

C.?for D.?forwhile

10.用于直接終止循環(huán)的語(yǔ)句是()。

A.?break; B.?continue;

C.?exit; D.?quit; 11.下面程序的運(yùn)行結(jié)果是()。

#include<stdio.h>

voidmain()

{

inti;

for(i=1;i<=5;i++)

switch(i)

{

case1:

printf("\ni=1");

continue;

case2:

i=1;

case3:

printf("\ni=3");

continue;

case4:

printf("\ni=%d",i);

i++;

break;

}

printf(“\ni=%d”,i);

}

A.?i=1i=1i=3

B.無(wú)結(jié)果

C.?i=3的死循環(huán)

D.?i=312．執(zhí)行下列程序段的輸出結(jié)果是()。

if(x||!x)

printf(“ABC”);

else

printf(“XYZ”);

A.?ABC B.?XYZ

C.?ABCXYZ

D.?XYZABC 13.執(zhí)行下列程序段不可能的結(jié)果是()。

intk;

scanf(“%d”,&k);

if(k>50)

printf(“G”);

if(k<100)

printf(“L”);

A.?G B.?L C.?GL

D.無(wú)任何結(jié)果 14．有如下程序段：

intk;

scanf(“%d”,&k);

switch(k)

{

case1:printf(“G”);

case2:printf(“L”);

}

要輸出GL，k的值應(yīng)取()。

A.?0 B.?1

C.?2 D.?3

15．若變量已經(jīng)正確定義，則以下能正確計(jì)算5!的程序段是()。

A.?f=0; B.?f=1;

?for(i=1;i<=5;i++) ?for(i=1;i<5;i++)

?f*=i;

f*=i;

C.?f=1; D.?f=1;

for(i=5;i>1;i++) for(i=5;i>=2;i--)

f*=i;

f*=i;

16．結(jié)構(gòu)化程序由三種基本結(jié)構(gòu)組成，三種基本結(jié)構(gòu)組成的算法()。

A.可以完成任何復(fù)雜的任務(wù)

B.只能完成部分復(fù)雜的任務(wù)

C.只能完成符合結(jié)構(gòu)化的任務(wù)

D.只能完成一些簡(jiǎn)單的任務(wù)

17．有以下程序：

main()

{

chara=‘a(chǎn)’,b;

printf(“%c,”,++a);

printf(“%c\n”,b=a++);

}

程序運(yùn)行后的輸出結(jié)果是()。

A.

a,b

B.

a,c

C.

b,b D.

b,c18．有以下程序：

main()

{inti;

for(i=0;i<3;i++)

switch(i)

{

case0:printf("%d",i);

case2:printf("%d",i);

default:printf("%d",i);

}

}程序運(yùn)行后的輸出結(jié)果是()。

A.?022111 B.?02