c语言-第5章选择结构程序设计.ppt

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1、2023/11/7,1,第5章 选择结构程序设计,要设计选择结构程序，要考虑两个方面的问题：一是在C语言中如何来表示条件，二是在C语言中实现选择结构用什么语句。在C语言中表示条件，一般用关系表达式或逻辑表达式，实现选择结构用if语句或switch语句。5.1 关系运算及其表达式5.2 逻辑运算及其表达式5.3 if语句5.4 switch语句5.5 选择结构程序举例良好的源程序书写风格注释,2023/11/7,2,第五章 选择结构程序设计,根据选择结构的组成特点，分析问题时着重明确以下两点：1）条件是什么2）条件成立和不成立时分别执行什么操作。,2023/11/7,3,引例,需考虑：输入x判断

2、x的值根据x值，计算y值输出y值,显然，顺序程序不能够实现，须引入选择结构程序。,关系运算,Enter x:2x=2.00 y=0.4546,2023/11/7,4,5.1 关系运算及其表达式,所谓“关系运算”实际上就是“比较运算”，即将两个数据进行比较，判定两个数据是否符合给定的关系。例如，“a b”中的“”表示一个大于关系运算。如果a的值是5，b的值是3，则大于关系运算“”的结果为“真”，即条件成立；如果a的值是2，b的值是3，则大于关系运算“”的结果为“假”，即条件不成立。,2023/11/7,5,5.1.1 关系运算符及其优先次序1关系运算符C语言提供6种关系运算符：(大于)=(大于或

3、等于)=(等于)!=(不等于)注意：在语言中，“等于”关系运算符是双等号“=”，而不是单等号“=”（赋值运算符）。,2优先级（1）在关系运算符中，前4个优先级相同，后2个也相同，且前4个高于后2个。（2）与其它种类运算符的优先级关系 关系运算符的优先级，低于算术运算符，但高于赋值运算符。(P366),2023/11/7,6,5.1.2 关系表达式 1关系表达式的概念:用关系运算符将两个表达式连接起来，进行关系运算的式子。例如，下面的关系表达式都是合法的：ab，a+bc-d，(a=3)=b，(ab)=(bc)2关系表达式的值逻辑值（非“真”即“假”）。由于语言没有逻辑型数据，所以用:整数“”表示

4、“逻辑真”；用整数“”表示“逻辑假”。,2023/11/7,7,例如，假设n1=3，n2=4，n3=5，则：（1）n1n2的值（2）(n1n2)!=n3的值（3）n1n3n2的值（4）(n1n2)+n3的值思考题：任意改变n1或n2的值，会影响整个表达式的值吗？再次强调：C语言用整数“1”表示“逻辑真”，用整数“0”表示“逻辑假”。所以，关系表达式的值，还可以参与其它种类的运算，例如算术运算、逻辑运算等。Return,0116,2023/11/7,8,5.2 逻辑运算及其表达式,关系表达式只能描述单一条件，例如:“x=0”。如果需要描述“x=0”、同时“x10”，就要借助于逻辑表达式了。5.2

5、.1 逻辑运算及其优先次序逻辑运算符及其运算规则（1）C语言提供三种逻辑运算符：&逻辑与（相当于“同时”、“且”）|逻辑或（相当于“或者”）!逻辑非（相当于“否定”）,2023/11/7,9,例如，下面的表达式都是逻辑表达式：(x=0)&(x5)，!(x=0)，(year%4=0)&(year%100!=0)|(year%400=0)（2）运算规则 1）&：当且仅当两个运算量的值都为“真”时，运算结果为“真”，否则为“假”。2）|：当且仅当两个运算量的值都为“假”时，运算结果为“假”，否则为“真”。3）!：当运算量的值为“真”时，运算结果为“假”；当运算量的值为“假”时，运算结果为“真”。例如

6、，假定x=5，则(x=0)&(x5)的值为“假”。,2023/11/7,10,2逻辑运算符的运算优先级(P93)(1)逻辑非的优先级最高，逻辑与次之，逻辑或最低，即：！（非）&（与）|（或）(2)与其它种类运算符的优先关系！算术运算 关系运算&|赋值运算,2023/11/7,11,5.2.2 逻辑表达式 1逻辑表达式:是指用逻辑运算符将1个或多个表达式连接起来，进行逻辑运算的式子。在C语言中，用逻辑表达式表示多个条件的组合。例如，(year%4=0)&(year%100!=0)|(year%400=0)是一个判断一个年份是否是闰年的逻辑表达式。逻辑表达式的值也是一个逻辑值（非“真”即“假”）。

7、,2023/11/7,12,2逻辑量的真假判定和非 语言用整数“”表示“逻辑真”、用“”表示“逻辑假”。判断一个数据的“真”或“假”时，却以和非为根据：如果为，则判定为“逻辑假”；如果为非，则判定为“逻辑真”。例如，假设num=12，则：！num的值 num=1 num31的值,011,2023/11/7,13,3说明（1）逻辑运算符两侧的操作数，除可以是和非的整数外，也可以是其它任何类型的数据，如实型、字符型等。（2）在计算逻辑表达式时，只有在必须执行下一个表达式才能求解时，才求解该表达式（即并不是所有的表达式都被求解）。即：1）对于逻辑与运算，如果第一个操作数被判定为“假”，系统不再判定或

8、求解第二操作数。2）对于逻辑或运算，如果第一个操作数被判定为“真”，系统不再判定或求解第二操作数。,例如，假设n1=1、n2=2、n3=3、n4=4、x=1、y=1则求解表达式“(x=n1n2)&(y=n3n4)”后，x=？，y=？，表达式的值=？,2023/11/7,14,5.3 if语句和条件运算符,5.3.1 if语句例5.1 输入任意三个整数n1、n2、n3，求三个数中的最大值。/*例代码文件名：L5_1.C。功能：说明if 语句的格式。*/#include main()int n1,n2,n3,max;printf(“Please input three numbers:”);sca

9、nf(“%d,%d,%d”,程序运行情况如下：Please input three numbers:11,22,18The three numbers are:11,22,18max=22,这种优化形式的基本思想是：首先取一个数预置为max（最大值），然后再用max依次与其余的数逐个比较，如果发现有比max大的，就用它给max重新赋值，比较完所有的数后，max中的数就是最大值。这种方法，对从3个或3个以上的数中找最大值的处理，非常有效。,max=n1;if(n2max)max=n2;,2023/11/7,15,例5.2输入任意三个数n1、n2、n3，按从小到大的顺序排序输出。/*例代码文件名：

10、L5_2.C。*/(P98)#include main()int n1,n2,n3,temp;printf(Please input three numbers:);scanf(%d,%d,%d,程序运行情况如下：Please input three numbers:22,18,11Three numbers after sorted:11,18,22,2023/11/7,16,1if语句的一般格式 if(表达式)语句组1;else 语句组2;（1）if语句中的“表达式”必须用“(”和“)”括起来。（2）else子句（可选）是if语句的一部分，必须与if配对使用，不能单独使用。（3）当if和e

11、lse下面的语句组，仅由一条语句构成时，也可不使用复合语句形式,即去掉花括号“”。,2023/11/7,17,2if语句的执行过程（1）缺省else子句时(P96)当“表达式”的值不等于0（即判定为“逻辑真”）时，则执行语句组1，否则直接转向执行下一条。如图5-5(a)所示。（2）指定else子句时 当“表达式”的值不等于0（即判定为“逻辑真”）时，则执行语句组1，然后转向下一条语句；否则，执行语句组2。如图5-5(b)所示。3if语句的嵌套与嵌套匹配原则 if语句允许嵌套。所谓if语句的嵌套是指，在“语句组1”或（和）“语句组2”中，又包含有if语句的情况。if语句嵌套时，else子句与if

12、的匹配原则：与在它上面、距它最近、且尚未匹配的if配对。为明确匹配关系，避免匹配错误，建议：将内嵌的if语句，一律用花括号括起来。,2023/11/7,18,例5.3 写一程序，从键盘上输入一个年份year（4位十进制数），判断其是否闰年。算法设计要点：1）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。2）如果能被整除，则余数为，即如果的值等于，则表示能被整除！3）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。,2023/11/7,19,#include main(

13、)int year,leap=0;/*leap=0：预置为非闰年*/printf(Please input the year:);scanf(%d,利用逻辑运算能描述复杂条件的特点，可将上述程序优化如下：#include main()int year;printf(Please input the year:);scanf(%d,参考程序如下：/*例代码文件名：L5_3.C。*/*功能：说明if语句的嵌套格式和用法。*/,2023/11/7,20,4说明（1）if后面的“表达式”，除常见的关系表达式或逻辑表达式外，也允许是其它类型的数据，如整型、实型、字符型等。（2）if语句允许嵌套，但嵌套的

14、层数不宜太多。在实际编程时，应适当控制嵌套层数(23层)。（3）“语句组1”和“语句组2”，可以只包含一个简单语句，也可以是复合语句。务必牢记：不管是简单语句，还是复合语句中的各个语句，每个语句后面的分号必不可少！例如，例5.1中的：if(n1n2)max=n1;else max=n2;if行后面的赋值语句“max=n1;”分号不能省略。但不要误认为if和else是2个独立的语句，它们都属于if语句中的一部分，else是if语句的子句。,2023/11/7,21,5.3.2 条件运算符 1一般格式：表达式1？表达式2：表达式3 条件表达式中的“表达式1”、“表达式2”、“表达式3”的类型，可以

15、各不相同。2运算规则 如果“表达式1”的值为非0(即逻辑真)，则运算结果等于“表达式2”的值；否则，运算结果等于“表达式3”的值。如图5-11所示。3运算符的优先级与结合性 条件运算符的优先级，高于赋值运算符，但低于关系运算符和算术运算符。其结合性为“从右到左”（即右结合性）。,2023/11/7,22,#include main()char ch;printf(Input a character:);scanf(%c,例5.4 从键盘上输入一个字符，如果它是大写字母，则把它转换成小写字母输出；否则，直接输出。/*例文件名：L5_4.C*/,2023/11/7,23,5.4 switch语句,

16、C语言提供了switch语句直接处理多分支选择。例5.5 从键盘上输入一个百分制成绩score，按下列原则输出其等级：score90，等级为A；80scoremain()int score,grade;printf(“Input a score(0100):”);scanf(“%d”,2023/11/7,24,case 8:printf(grade=Bn);break;case 7:printf(grade=Cn);break;case 6:printf(grade=Dn);break;case 5:case 4:case 3:case 2:case 1:case 0:printf(“grad

17、e=En”);break;default:printf(“The score is out of range!n”);程序运行情况如下：Input a score(0100):85grade=B,2023/11/7,25,1switch语句的一般形式switch(表达式)case 常量表达式1：语句组；break；case 常量表达式2：语句组；break;.case 常量表达式：语句组；break；default：语句组；break;2执行过程 1）当switch后面“表达式”的值，与某个case后面的“常量表达式”的值相同时，就执行该case后面的语句（组）；当执行到break语句时，跳出

18、switch语句，转向执行switch语句的下一条。2）如果没有任何一个case后面的“常量表达式”的值，与“表达式”的值匹配，则执行default 后面的语句（组）。然后，再执行switch语句的下一条。,2023/11/7,26,3说明（1）switch后面的“表达式”，可以是int、char和枚举型中的一种。（2）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（即对表达式的同一值，有两种或两种以上的执行方案）。（3）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，不再进行标号判断，所以必须加上break语句

19、，以便结束switch语句。思考题：如果去掉例5.5程序中的所有break语句，且输入的成绩为75，输出会如何？,2023/11/7,27,（4）各case及default子句的先后次序，不影响程序执行结果。（5）多个case子句，可共用同一语句（组）。例如，在例5.5中,case 10:和case 9:共用语句【printf(”grade=An“);break;】case 5:case 0:共用语句【printf(”grade=En“);break;】（6）用switch语句实现的多分支结构程序，完全可以用if语句或if语句的嵌套来实现。,2023/11/7,28,5.5 选择结构程序设计举

20、例,#include#include main()float a,b,c,disc,x1,x2,p,q;scanf(“%f,%f,%f”,例5.6 求一元二次方程ax2+bx+c=0的解（a0）。(P108)/*例代码文件名：L5_6.C。*/,说明：由于实数在计算机中存储时，经常会有一些微小误差，所以本例判断disc是否为0的方法是：判断disc的绝对值是否小于一个很小的数（例如10-6）。,2023/11/7,29,例5.7 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（计量单位：元）(P110)profit1000没有提成；1000 pro

21、fit2000提成10%；2000 profit5000提成15%；5000 profit10000提成20%；10000profit提成25%。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：profit1000对应0、11000 profit2000对应1、22000 profit5000对应2、3、4、55000 profit10000对应5、6、7、8、9、1010000profit对应10、11、12、为解决

22、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：profit1000对应0 1000 profit2000对应1 2000 profit5000对应2、3、4 5000 profit10000对应5、6、7、8、9 10000profit对应10、11、12、,2023/11/7,30,/*例代码文件名：AL5_7.C。*/#include main()long profit;int grade;float salary=500;printf(Input profit:);scanf(%ld,2023/11/7,31,良好的源程序书写风格注

23、释,必要的注释，可有效地提高程序的可读性，从而提高程序的可维护性。在语言源程序中，注释可分为三种情况：（1）在函数体内对语句的注释；（2）在函数之前对函数的注释；（3）在源程序文件开始处，对整个程序的总体说明。函数体内的语句，是由顺序结构、选择结构和循环结构等三种基本结构构成的。在什么地方加以注释的原则是：如果不加注释，理解起来就会有困难，或者虽无困难、但浪费时间。(1)顺序结构在每个顺序程序段(由若干条语句构成)之前，用注释说明其功能。除很复杂的处理外，一般没有必要每条语句都加以注释。,2023/11/7,32,(2)选择结构 在C语言中，选择结构是由if语句和switch语句来实现的。一般

24、地说，要在前面说明其作用，在每个分支条件语句行的后面，说明该分支的含义，如下所示：1）if语句/*（说明功能）*/if(条件表达式)/*条件成立时的含义*/else/*入口条件含义*/,2023/11/7,33,2）switch语句/*（说明功能）*/switch(表达式)case 常量表达式1：/*该入口值的含义*/语句组；case 常量表达式n：/*该入口值的含义*/语句组；default：/*该入口值的含义*/语句组；如果条件成立时（或入口值）的含义，已经很明确了，也可不再加以注释。Return,2023/11/7,34,周一上机题目,1）教材P111，习题5.52）写一程序，从键盘上输入一个年份year（4位十进制数），判断其是否闰年。3）教材P112，习题5.94）教材P111，习题5.6,