选择结构程序设计1.ppt

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1、第5章：选择结构程序设计,学习的意义,在编制程序时，有时并不能保证程序一定执行某些指令，而是要根据一定的外部条件来判断哪些指令要执行。如菜谱中要加工西红柿，可能有这样的步骤：如果是用鲜西红柿，则去皮、切碎，开始放入，如果是用西红柿酱，就在最后放入。这里，我们并不知道具体操作时执行哪段指令，但菜谱给出了不同条件下的处理方式，计算机程序也是如此，可以根据不同的条件执行不同的代码，这就是选择结构。程序总是为解决某个实际问题而设计的，而问题往往包含多个方面，不同的情况需要有不同的处理，所以选择结构在我们的实际应用程序中可以说是无处不在，离开了选择结构很多情况将无法处理，因此，正确掌握选择结构程序设计方

2、法对于我们编写实际应用程序尤为重要。,C程序中语句的分类 关系运算符、逻辑运算符、条件运算符 选择结构的程序设计(if语句、switch语句)选择结构程序设计举例 本章小结,学习目标,理解选择结构的含义；掌握C语言语句的分类；掌握关系运算符、逻辑运算符和条件运算符的用法；记住关系运算符、逻辑运算符和条件运算符与其它运算符的优先级关系和结合性；掌握if、switch语句的使用方法。,学习内容,5.1 C程序中语句的分类,语言程序的执行部分是由语句组成的。程序的功能也是由执行语句实现的。C语言中的语句可以分为以下5类：,表达式语句 由表达式加上分号“；”组成。其一般形式为：表达式；,函数调用语句

3、由函数名、实际参数加上分号“；”组成。其一般形式为：函数名(实际参数表)；,a=10 赋值表达式a=10;赋值语句k+表达式k+;表达式语句,while(getchar()!=n);本语句的功能是，只要从键盘输入的字符不是回车则重新输入。这里的循环体为空语句。,空语句 只有分号“；”组成的语句称为空语句。空语句是什么也不执行的语句。在程序中空语句可用来作空循环体。,printf(C Program)函数调用；printf(“C Program”);函数调用语句 其功能是输出字符串C Program。,说明：(1)“”后不加分号(2)语法上和单一语句相同(3)复合语句可嵌套(4)复合语句内定义的

4、变量只能在复合语句内使用。,复合语句 用 括起来的一组语句。,int a=2,b=3,c;c=a+b;printf(c=%dn,c);,一般形式为：数据说明部分；执行语句部分；,#include void main()int x=10,y=20,z;z=x+y;int z;z=x*y;printf(z=%dn,z);/输出复合语句中z的值 printf(z=%dn,z);/输出复合语句外z的值,输出结果：z=200z=30,控制语句 用来实现一定的控制功能的语句称为控制语句。C语言用控制语句来实现选择结构和循环结构。语言有九种控制语句。可分成以下三类：,5.2 关系运算符、逻辑运算符、条件运算

5、符,1.关系运算符和关系表达式,关系运算符,关系表达式,用关系运算符连接起来的式子称为关系表达式。关系表达式的一般形式为：表达式 关系运算符 表达式,例：a+b c d x 3/2 a+1 c i 5*j=k+1,注意：C语言用0表示假，非0表示真。一个关系表达式的值不是0就是1，0表示假，1表示真。,关系运算符的优先级,例如：c a+b 等价于：a b!=c 等价于：a=b c 等价于：a 2 b|c 等价于：,c(a+b),(a b)!=c,a=(b c),a=(b c),(a 2)(c+d),(a&(4 b)|c,已知：a=1;b=2;c=3;问：d=a!=c=a b c;的值？,答：d

6、 的值为1。等价于：d=(a!=c)=(a b)c);,例：int a=3,b=2,c=1,d,f;a b(a b)=c b+c b f=a b c,/表达式值1,/表达式值1,/表达式值0,/d=1,/f=0,关系运算注意：,例 若a=0;b=0.5;x=0.3;则 a=x=b的值为,0,例 5 2 7 8在C中是允许的，值为,0,例 int i=1,j=7,a;a=i+(j%4!=0);则a=,2,例 a0 结果为 A100 结果为,1,0,例 应避免对实数作相等或不等的判断如 1.0/3.0*3.0=1.0 结果为可改写为：fabs(1.0/3.0*3.0-1.0)1e-6,0,2.逻辑

7、运算符和逻辑表达式,逻辑运算符,逻辑运算真值表,例如：a b&x y 等价于：a=b|x=y 等价于：!a|a b 等价于：!a b 等价于：c=a|b 等价于：a|7&b&8 等价于：a 2&b 1 等价于：,2.逻辑运算符和逻辑表达式,逻辑表达式,用逻辑运算符连接起来的式子称为逻辑表达式。逻辑表达式的一般形式为：表达式 逻辑运算符 表达式,例：a 10|x-10、!x&!y,逻辑运算符的优先级,(a=x)&(x=b),(a b)&(x y),(a=b)|(x=y),(!a)|(a b),(!a)b,c=(a|b),(a|7)&(b&8),(a 2)&(b 1),已知：a=4;b=5;问：c

8、=b 3 的值？,答：c 的值为1。等价于：c=(b 3),例：a=4;b=5;!a a&b a|b!a|b 4&0|2 5 3&2|8 4-!0 c&d,/值为0,/值为1,/值为1,/值为1,/值为1,/值为1,/值为1,逻辑运算注意：,逻辑表达式求解时，并非所有的逻辑运算符都被执行，只是在必须执行下一个逻辑运算符才能求出表达式的解时，才执行该运算符。,例 a(m=a b)&(n=c d),/结果：m=0,n=1,条件运算符可嵌套 如 x 0?1:(x 0?-1:0)优先级:13,3.条件运算符与表达式一般形式：expr1?expr2:expr3执行过程功能：相当于条件语句，但不能取代一般

9、if语句,例 求 a+|b|printf(“a+|b|=%dn”,b0?a+b:a-b);,例(a=b)?Y:N(x%2=1)?1:0(x=0)?x:-x(c=a&c=z)?c-a+A:c,结合方向：自右向左 如 a b?a:c d?c:d a b?a:(c d?c:d)expr1、expr2、expr3类型可不同，表达式值取较高的类型,例 x?a:b/x=0,表达式值为b;x0,表达式值为a xy?1:1.5/xy,值为1.0;xy,值为1.5,例：小写字母转盘。#include#include void main()char ch,ch1,ch2;/变量定义 ch=getche();/读取

10、一字符 putchar(n);/换行 ch1=ch=a?z:ch-1;/求前驱字符 ch2=ch=z?a:ch+1;/求后继字符 printf(ch1=%c,ch2=%cn,ch1,ch2);/显示结果,输出结果（假设输入为w）：ch1=v,ch2=x,运算符总结：,总体上讲，单目运算符都是同等优先级的，具有右结合性，并且优先级比双目运算符和三目运算符都高。三目运算符的优先级比双目运算符要低，但高于赋值运算符和逗号运算符。逗号运算符的优先级最低，其次是赋值运算符。只有单目运算符、赋值运算符和条件运算符具有右结合性，其它运算符都是左结合性。双目运算符中，算术运算符的优先级最高，逻辑运算符的优先级

11、最低。,到现在为止，我们已经学习了30多个运算符。掌握它们的优先级关系特别重要。优先级的记忆规则：,5.3 选择结构的程序设计,1.if语句,简单if语句形式,if(表达式)语句;,格式:,执行流程：,例如：下面的程序段是输入两个整数，输出其中的大数。int a,b,max;printf(input two numbers:);scanf(%d%d,if_else形式,if(表达式)语句1;else 语句2；,格式:,执行流程：,例如：下面的程序段同样是输出两个整数中的最大数。int a,b;printf(input two numbers:);scanf(%d%d,1.if语句,if_els

12、e_if形式,if(表达式1)语句1;else if(表达式2)语句2;else if(表达式3)语句3;else 语句n;,格式:,执行流程：,例如：下面的程序段是判断输入字符的种类。char c;printf(Enter a character:);c=getchar();if(c=0,if语句注意事项,(1)if语句后面的表达式必须用括号括起来。(2)表达式通常是逻辑表达式或关系表达式，但也可以是其它任何表达式，如赋值表达式等，甚至也可以是一个变量。只要表达式非零时，表达式的值就为真，否则就是假。(3)在if语句的三种形式中，所有的语句应为单个语句，如果要想在满足条件时执行一组(多个)语

13、句，则必须把这一组语句用 括起来组成一个复合语句。但要注意的是在之后不能再加分号。(4)在if语句中，如果表达式是一个判断两个数是否相等的关系表达式，要当心不要将=写成了赋值运算符=。,if(a=5)语句；/表达式的值永远为非0，所以其后的语句总是要执行的 if(b)语句；/等价于if(b!=0)语句；,运行结果：x=0,运行结果：x!=0,if语句嵌套：一般形式：,例 输入两数并判断其大小关系,#include void main()int x,y;printf(Enter integer x,y:);scanf(%d,%d,运行结果：Enter integer x,y:12,23 XY E

14、nter integer x,y:12,12 X=Y,语言规定，在缺省 时，else总是和它上面离它最近的未配对的if配对,运行结果：a=0,运行结果：a=1,if_else 配对原则,例：if(a=b)if(b=c)printf(“a=b=c”);else printf(“a!=b”);,修改：if(a=b)if(b=c)printf(“a=b=c”);else printf(“a!=b”);,实现if else 正确配对方法：加,例：考虑下面程序输出结果:void main()int x=100,a=10,b=20;int v1=5,v2=0;if(a b)if(b!=15)if(!v1)

15、x=1;else if(v2)x=10;x=-1;printf(“%d”,x);,结果：-1,2.switch语句（开关分支语句）一般形式：,switch(表达式)case E1:语句组 1;break;case E2:语句组 2;break;.case En:语句组 n;break;default:语句组;break;,执行过程：,使用switch语句注意事项,(1)switch后面的“表达式”，可以是int、char和枚举型中的一种，但不可为浮点型。,float a,b=4.0;scanf(%f,int a,b=4;scanf(%d,使用switch语句注意事项,(2)case后面语句（组

16、）可加 也可以不加，但一般不加。(3)每个case后面“常量表达式”的值，必须各不相同，否则会出现相互矛盾的现象。,switch(i)case 1:b=b+1;break;/可加可不加 case 2:b=b-1;break;,使用switch语句注意事项,(4)每个case后面必须是“常量表达式”，表达式中不能包含变量。,例：按成绩分成A、B、C、D、E、F几个等级。char score;printf(Enter Score:);scanf(%d,使用switch语句注意事项,(5)case后面的“常量表达式”仅起语句标号作用，并不进行条件判断。系统一旦找到入口标号，就从此标号开始执行，不再进

17、行标号判断，所以必须加上break语句，以便结束switch语句。,#include void main()char ch;ch=getch();switch(ch)case Y:printf(Yesn);break;case N:printf(Non);break;case A:printf(Alln);break;default:printf(Yes,No or Alln);,运行结果：No,/假设输入为：N,#include void main()char ch;ch=getch();switch(ch)case Y:printf(Yesn);break;case N:printf(No

18、n);case A:printf(Alln);break;default:printf(Yes,No or Alln);,/假设输入为：N,运行结果：No ALL,使用switch语句注意事项,(6)多个case子句，可共用同一语句（组）。,例：当a的值是1、2、3时，将b的值加2，当a的值是4、5、6时，将b的值减2。int a,b=4;scanf(%d,使用switch语句注意事项,(7)case子句和default子句如果都带有break子句，那么它们之间顺序的变化不会影响switch语句的功能。,#include void main()char ch;ch=getch();switch

19、(ch)case Y:printf(Yesn);break;case N:printf(Non);break;case A:printf(Alln);break;default:printf(Yes,No or Alln);break;,#include void main()char ch;ch=getch();switch(ch)case Y:printf(Yesn);break;default:printf(Yes,No or Alln);break;case N:printf(Non);break;case A:printf(Alln);break;,使用switch语句注意事项,(8

20、)case子句和default子句如果有的带有break子句，而有的没有带break子句，那么它们之间顺序的变化可能会影响输出的结果。,#include void main()char ch;ch=getch();switch(ch)case Y:printf(Yesn);break;case N:printf(Non);break;case A:printf(Alln);break;default:printf(Yes,No or Alln);,#include void main()char ch;ch=getch();switch(ch)case Y:printf(Yesn);break

21、;default:printf(Yes,No or Alln);case N:printf(Non);break;case A:printf(Alln);break;,/假设输入为：B,运行结果：Yes,No or All,运行结果：Yes,No or AllNo,/假设输入为：B,使用switch语句注意事项,(9)switch语句可以嵌套。,void main()int x=1,y=0,a=0,b=0;switch(x)case 1:switch(y)case 0:a+;break;case 1:b+;break;case 2:a+;b+;break;case 3:a+;b+;printf

22、(na=%d,b=%d,a,b);,运行结果：a=2，b=1,5.4 选择结构程序设计举例,【例1】已知某公司员工的保底薪水为500，某月所接工程的利润profit（整数）与利润提成的关系如下所示（计量单位：元）。计算员工的当月薪水。,程序应该这样来设计：首先要定义一个变量用来存放员工所接工程的利润；其次提示用户输入员工所接工程的利润，并调用scanf函数接受用户输入员工所接工程的利润；然后根据上表的规则，计算该员工当月的提成比率。最后计算该员工当月的薪水（保底薪水+所接工程的利润*提成比率），并输出结果。,#include void main()long profit;/所接工程的利润 fl

23、oat ratio;/提成比率 float salary=500;/薪水，初始值为保底薪水500 printf(Input profit:);/提示输入所接工程的利润 scanf(%ld,/输出结果,运行结果：Input profit:4000salary=1100.00,方法一：使用if_else if语句,#include void main()long profit;/所接工程的利润 float ratio;/提成比率 float salary=500;/薪水，初始值为保底薪水500 printf(Input profit:);/提示输入所接工程的利润 scanf(%ld,/输出结果,运

24、行结果：Input profit:4000salary=1100.00,方法二：使用if语句,0.1默认为double型，不进行强制类型转换将产生警告信息！,方法三：使用switch语句,算法设计要点：为使用switch语句，必须将利润profit与提成的关系转换成某些整数与提成的关系。分析本题可知，提成的变化点都是1000的整数倍（1000、2000、5000、），如果将利润profit整除1000，则当：profit 1000 对应0、1 1000 profit 2000 对应1、2 2000 profit 5000 对应2、3、4、5 5000 profit 10000 对应5、6、7、

25、8、9、10 10000 profit 对应10、11、12、为解决相邻两个区间的重叠问题，最简单的方法就是：利润profit先减1（最小增量），然后再整除1000即可：profit 1000 对应0 1000 profit 2000 对应1 2000 profit 5000 对应2、3、4 5000 profit 10000 对应5、6、7、8、9 10000 profit 对应10、11、12、,#include void main()long profit;/所接工程的利润 int grade;float ratio;/提成比率 float salary=500;/薪水，初始值为保底薪水

26、500 printf(Input profit:);/提示输入所接工程的利润 scanf(%ld,/输入所接工程的利润,方法三：使用switch语句,/将利润-1、再整除1000，转化成switch语句中的case标号 grade=(profit-1)/1000;switch(grade)/计算提成比率 case 0:ratio=0;break;/profit1000 case 1:ratio=(float)0.10;break;/1000profit2000 case 2:case 3:case 4:ratio=(float)0.15;break;/2000profit5000 case 5

27、:case 6:case 7:case 8:case 9:ratio=(float)0.20;break;/5000profit10000 default:ratio=(float)0.25;/10000profit salary+=profit*ratio;/计算当月薪水 printf(salary=%.2fn,salary);/输出结果,运行结果：Input profit:4000salary=1100.00,【例2】写一程序，从键盘上输入1年份year（4位十进制数），判断其是否闰年。闰年的条件是：能被4整除、但不能被100整除，或者能被400整除。,程序应该这样来设计：如果能被整除，则

28、余数为，即如果的值等于，则表示能被整除！首先将是否闰年的标志leap预置为0（非闰年），这样仅当year为闰年时，将leap置为1即可。这种处理两种状态值的方法，对优化算法和提高程序可读性非常有效，请读者仔细体会。,#include void main()int year,leap=0;/leap=0：预置为非闰年 printf(Please input the year:);/提示输入年份 scanf(“%d”,运行结果：Please input the year:20082008 is a leap year.,判断是否为闰年,if(year%4=0,【例3】写写一程序，从键盘上输入任意两

29、个数和一运算符（+：加，-：减，*：乘，/：除），计算其运算的结果并输出。,程序应该这样来设计：首先输入两个数和一运算符号，然后根据运算符号来做相应的运算，但是在做除法运算时，应判别除数是否为0，如果为0，运算非法，给出提示信息。如果运算符号不是+、-、*、/则同样是非法的，也应给出提示信息。其它情况，输出运算的结果。,#include void main()float a,b;/存放两个数的变量 int tag=0;/运算合法的标志，0-合法，1-非法 char ch;/运算符变量 float result;/运算结果变量 printf(input two number:);/提示输入两个数

30、 scanf(%f%f,/输入运算符,switch(ch)/根据运算符来进行相关的运算 case+:result=a+b;break;/加法运算 case-:result=a-b;break;/减法运算 case*:result=a*b;break;/乘法运算 case/:if(!b)/除法运算，判除数是否为0 printf(divisor is zero!n);/显示除数为0 tag=1;/置运算非法标志 else/除数非0 result=a/b;/计算商 break;default:printf(illegal arithmetic lablen);/非法的运算符 tag=1;/置运算非法

31、标志 if(!tag)/运算合法，显示运算结果 printf(%.2f%c%.2f=%.2fn,a,ch,b,result);,运行结果：input two number:20 30input arithmetic lable(+-*/):+20.00+30.00=50.00,本章小结：,习题：P134P140 1、2、3、4(1)、4(4)、4(5),语言程序的执行部分是由语句组成的。程序的功能也是由执行语句实现的。C语言中的语句可以分为表达式语句、函数调用语句、复合语句、空语句及控制语句五类。关系表达式和逻辑表达式是两种重要的表达式，主要用于条件执行的判断和循环执行的判断。语言提供了多种形式的条件语句以构成选择结构。if语句主要用于单向选择。if-else语句主要用于双向选择。if-else-if语和switch语句用于多向选择。任何一种选择结构都可以用if语句来实现，但并非所有的if语句都有等价的switch语句。switch语句只能用来实现以相等关系作为选择条件的选择结构。,