《C语言程序设计与数据结构》课件第04章.ppt

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1、C语言程序设计与数据结构,第四章 选择结构,学习重点l if语句及switch语句的执行流程；l if语句及switch语句的灵活运用。,C语言程序设计与数据结构,4.1关系运算和逻辑运算,C语言编译系统在给出逻辑运算结果时，会得出两个逻辑值（“真”和“假”）中的一个。以数值1代表“真”，以数值0代表“假”。但在判决一个量是否为真时，以非代表“真”，以0代表“假”。如已知x值为5，则x8不成立，表达式x8的值为“假”.4.1.1关系运算符和关系表达式4.1.1.1 关系运算符及其结合性关系运算是逻辑运算中比较简单的一种。所谓关系运算实际上是“比较运算”，将两个数进行比较，判断比较的结果是否符合

2、指定的条件。比较两个量的运算符称为关系运算符。语言提供了以下6种关系运算符：1)大于 4)=大于或等于5)=等于 6)!=不等于注意：由两个字符组成的运算符之间不能有空格，如：=不能写成=。关系运算符都是双目运算符，其结合性均为自左至右。在六个关系运算符中，前4个（,=）的优先级相同，并高于后两个（=和!=，=和!=的优先级相同）。关系运算符、算术运算符和赋值运算符的优先级次序从高到低分别是：算术运算符、关系运算符、赋值运算符。,C语言程序设计与数据结构,4.1.1.2关系表达式 用关系运算符将两个表达式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 表达式说明：关系

3、运算符两边的两个表达式自身可以是C语言中的任意合法表达式（如算术表达式，赋值表达式，也可以是关系表达式和马上就要学到的逻辑表达式）。例如：a+bc-d、x3/2、a+1(bc)、a!=(c=d)等。关系表达式的值是逻辑值“真”和“假”，用整数值1和0表示。如：50的值为“真”，即为1。(a=3)(b=5)由于35不成立，故其值为假，即为0。,C语言程序设计与数据结构,【例4.1】main()char c=k;int i=1,j=2,k=3;float x=3e+5,y=0.85;printf(%d,%dn,a+5=k+1);printf(%d,%dn,1j5,x-5.25=x+y);print

4、f(%d,%dn,i+j+k=-2*j,k=j=i+5);解析：在本例中求出了各种关系运算符的值。字符变量是以它对应的ASCII码参与运算的。对于含多个关系运算符的表达式，如k=j=i+5，根据运算符的左结合性，先计算k=j，该式不成立，其值为0，再计算0=i+5，也不成立，故表达式值为0。,C语言程序设计与数据结构,4.1.2逻辑运算符和逻辑表达式4.1.2.1逻辑运算符及其结合性语言中提供了三种逻辑运算符：(1)&逻辑与(2)|逻辑或(3)!逻辑非其中，“&”和“|”为双目运算符，即作用在前、后两个运算对象上，如a&b，a|b。具有“左”结合性。“！”是单目运算符，作用在单个运算对象上，如

5、，!a，具有“右”结合性。三种运算符的优先级由高到低为：！（非）&（与）|（或）逻辑表达式的值是逻辑“真”或逻辑“假”，用“1”或“0”来表示。例如：a&b：当a和b都为“真”时，a&b的运算结果为“真”。a|b：只要a,b中一个为“真”，a|b的结果就为“真”。!a：如果a为“真”，则!a为“假”，如果a为“假”，则!a为“真”。a和b的逻辑运算真值表如表4-1所示。,C语言程序设计与数据结构,4.1.2.2逻辑表达式逻辑表达式的一般形式为：表达式 逻辑运算符 表达式其中的表达式可以又是逻辑表达式，从而组成了嵌套的情形。例如：(a 本例中!x和!y分别为0，!x*!y也为0，故其输出值为0。

6、由于x为非0，故!x的逻辑值为0。对x|i&j-3式，先计算j-3的值为非0，再求i&j-3的逻辑值为1，故x|i&j-3的逻辑值为 1。对ij&xy式，由于ij的值为1，而xy为0故表达式的值为1，0相与，最后为0，对i=5&c&(j=8)式，由于i=5为假，即值为0，该表达式由两个与运算组成，所以整个表达式的值为0。对于式x+y|i+j+k由于x+y的值为非0，故整个或表达式的值为1。,C语言程序设计与数据结构,4.2 if语句,用if语句可以构成分支结构。它根据给定的条件进行判断，以决定执行某个分支程序段。语言的if语句有三种基本形式。4.2.1 if语句的三种形式1.第一种形式为基本形

7、式：if 格式：if(表达式)语句其语义是：如果表达式的值为真，则执行其后的语句，否则不执行该语句。【例4.3】输入两个整数，输出其中的大数。main()int a,b,max;printf(n input two numbers:);scanf(%d%d,解析：本例程序中，输入两个数a,b。把a先赋予变量max，再用if语句判别max和b的大小，如max小于b，则把b赋予max。因此max中总是大数，最后输出max的值。,C语言程序设计与数据结构,2.第二种形式为:if-else格式：if(表达式)语句1；else 语句2；其语义是：如果表达式的值为真，则执行语句1，否则执行语句2。【例4.

8、4】输入两个整数，输出其中的大数（改用if-else语句实现）。main()int a,b;printf(input two numbers:);scanf(%d%d,解析：用if-else语句判别a,b的大小，若a大，则输出a，否则输出b。,C语言程序设计与数据结构,3.第三种形式为：if-else-if形式前二种形式的if语句一般都用于两个分支的情况。当有多个分支选择时，可采用if-else-if语句，其一般形式为：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 if(表达式m)语句m；else 语句n；其语义是：依次判断表达式的值，当

9、出现某个值为真时，则执行其对应的语句。然后跳到整个if语句之外继续执行程序。如果所有的表达式均为假，则执行语句n。然后继续执行后续程序。,C语言程序设计与数据结构,【例4.5】#includestdio.hmain()char c;printf(input a character:);c=getchar();if(c=0 解析：本例要求判别键盘输入字符的类别。可以根据输入字符的ASCII码来判别类型。由ASCII码表可知ASCII值小于32的为控制字符。在0和9之间的为数字，在A和Z之间为大写字母，在a和z之间为小写字母，其余则为其它字符。这是一个多分支选择的问题，用if-else-if语句编

10、程，判断输入字符ASCII码所在的范围，分别给出不同的输出。例如输入为g，输出显示它为小写字符。,C语言程序设计与数据结构,在使用if语句中还应注意以下问题:1)在三种形式的if语句中，在if关键字之后均为表达式。该表达式通常是逻辑表达式或关系表达式，但也可以是其它表达式，如赋值表达式等，甚至也可以是一个变量。例如：if(a=5)语句；if(b)语句；都是允许的。只要表达式的值为非0，即为真。如在:if(a=5)；中表达式的值永远为非0，所以其后的语句总是要执行的，当然这种情况在程序中不一定会出现，但在语法上是合法的。又如有程序段：if(a=b)printf(%d,a);else printf

11、(a=0);本语句的语义是：把b值赋予a，如为非0则输出该值，否则输出a=0字符串。这种用法在程序中是经常出现的。2)在if语句中，条件判断表达式必须用括号括起来，在语句之后必须加分号。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。,C语言程序设计与数据结构,4.2.2 if语句的嵌套当if语句中的执行语句又是if语句时，则构成了if 语句嵌套的情形。其一般形式可表示如下：if(表达式)if语句；或者为 if(表达式)if语句；else if语句；在嵌套内的if语句可能又

12、是if-else型的，这将会出现多个if和多个else重叠的情况，这时要特别注意if和else的配对问题。例如：if(表达式1)if(表达式2)语句1；else语句2；其中的else究竟是与哪一个if配对呢?。,C语言程序设计与数据结构,应该理解为：if(表达式1)if(表达式2)语句1；else 语句2；还是应理解为：if(表达式1)if(表达式2)语句1；else 语句2；为了避免这种二义性，语言规定，else 总是与它前面最近的if配对，因此对上述例子应按前一种情况理解.,C语言程序设计与数据结构,【例4.6】比较两个数的大小关系。main()int a,b;printf(please

13、input A,B:);scanf(%d%d,本例中用了if语句的嵌套结构。采用嵌套结构实质上是为了进行多分支选择，实际上有三种选择即AB、AB或A=B。这种问题用if-else-if语句也可以完成。而且程序更加清晰。因此，在一般情况下较少使用if语句的嵌套结构。以使程序更便于阅读理解。,C语言程序设计与数据结构,4.2.3 条件运算符和条件表达式 如果在条件语句中，只执行单个的赋值语句时，常可使用条件表达式来实现。不但使程序简洁，也提高了运行效率。条件运算符为?和：，它是一个三目运算符，即有三个参与运算的量。由条件运算符组成条件表达式的一般形式为：表达式1?表达式2：表达式3其求值规则为：如

14、果表达式1的值为真，则以表达式2 的值作为条件表达式的值，否则以表达式2的值作为整个条件表达式的值。条件表达式通常用于赋值语句之中。例如条件语句：if(ab)max=a;else max=b;可用条件表达式写为：max=(ab)?a:b;执行该语句的语义是：如ab为真，则把a赋予max，否则把b 赋予max。使用条件表达式时，还应注意以下几点：1)条件运算符的运算优先级低于关系运算符和算术运算符，但高于赋值符。因此 max=(ab)?a:b 可以去掉括号而写为 max=ab?a:b2)条件运算符?和：是一对运算符，不能分开单独使用。3)条件运算符的结合方向是自右至左。例如：ab?a:cd?c:

15、d 应理解为 ab?a:(cd?c:d)这也就是条件表达式嵌套的情形，即其中的表达式3又是一个条件表达式。,C语言程序设计与数据结构,【例4.8】用条件表达式对上例重新编程，输出两个数中的大数。main()int a,b,max;printf(n input two numbers:);scanf(%d%d,C语言程序设计与数据结构,4.3switch语句,4.3.1 switch语句及执行过程语言还提供了另一种用于多分支选择的switch语句，其一般形式为：switch(表达式)case常量表达式1:语句1;case常量表达式2:语句2;case常量表达式n:语句n;default:语句n+

16、1;其语义是：计算表达式的值。并逐个与其后的常量表达式值相比较，当表达式的值与某个常量表达式的值相等时，即执行其后的语句，然后不再进行判断，继续执行后面所有case后的语句。如表达式的值与所有case后的常量表达式均不相同时，则执行default后的语句。,C语言程序设计与数据结构,【例4.9】main()int a;printf(input integer number:);scanf(%d,本程序是要求输入一个数字，输出一个英文单词。但是当输入3之后，却执行了case 3以及以后的所有语句，输出了Wednesday 及以后的所有单词。这当然是不希望的。为什么会出现这种情况呢?这恰恰反应了s

17、witch语句的一个特点。在switch语句中，“case 常量表达式”只相当于一个语句标号，表达式的值和某标号相等则转向该标号执行，但不能在执行完该标号的语句后自动跳出整个switch 语句，所以出现了继续执行所有后面case语句的情况。这是与前面介绍的if语句完全不同的，应特别注意。为了避免上述情况，语言还提供了一种break语句。,C语言程序设计与数据结构,4.3.2 break语句在switch中的使用语言提供了一种break语句，来跳出switch语句，break 语句只有关键字break，没有参数。修改上述例题的程序，在每一case语句之后增加break 语句，使每一次执行之后均可跳出switch语句，从而避免输出不应有的结果。【例4.10】main()int a;printf(input integer number:);scanf(%d,在使用switch语句时还应注意以下几点：1)在case后的各常量表达式的值不能相同，否则会出现错误。2)在case后，允许有多个语句，可以不用括起来。3)各case和default子句的先后顺序可以变动，而不会影响程序执行结果。4)default子句可以省略不用。,