C語言程序設(shè)計(jì)第4章--選擇結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)

1、C語言程序設(shè)計(jì)主編：連衛(wèi)民 何 櫻第4章 選擇結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)本章主要內(nèi)容：4.1 if 語句（重點(diǎn)）4.2 switch語句4.3 選擇結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)舉例（重點(diǎn)）本章教學(xué)要求：了解選擇結(jié)構(gòu)的特點(diǎn) 熟悉選擇結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)的一般方法 掌握 if 語句和 switch 語句的使用方法 4.1 if語句 if 語句也稱為條件語句，它根據(jù)一個(gè)條件的真和假有選擇地執(zhí)行或不執(zhí)行某個(gè)語句。C語言提供了三種形式的if語句，可以實(shí)現(xiàn)單分支選擇結(jié)構(gòu)、雙分支選擇結(jié)構(gòu)和多分支選擇結(jié)構(gòu)。4.1.1 復(fù)合語句復(fù)合語句是用一對(duì)大括號(hào)“ ”括起來的一組語句。 復(fù)合語句的一般形式為： 說明部分； 語句部分； 第4章 選擇結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)4

2、.1 if語句注意： 復(fù)合語句中的右大括號(hào)“”后面沒有分號(hào)； 一個(gè)復(fù)合語句在語法上等價(jià)于單個(gè)語句，凡一個(gè)語句能夠出現(xiàn)的地方都能出現(xiàn)復(fù)合語句，換句話說，復(fù)合語句在邏輯上是一個(gè)語句； 復(fù)合語句中說明部分的變量，其作用域只限于該復(fù)合語句內(nèi)部，在復(fù)合語句外無意義； 后面將要介紹的if子句和else子句以及while、for的循環(huán)體，在語法上均看作為單個(gè)語句，若需要多個(gè)語句，必須寫成復(fù)合語句的形式。另外，函數(shù)體語法上也是一個(gè)復(fù)合語句，但復(fù)合語句可以嵌套，而函數(shù)體中不可以嵌套函數(shù)。第4章 選擇結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)4.1 if語句4.1.2 單分支 if 語句格式： if(表達(dá)式) 語句;功能：先計(jì)算表達(dá)式的值，如

3、果表達(dá)式的值為真（非0值），則執(zhí)行其后的語句，否則，跳過該語句，執(zhí)行if語句的后續(xù)語句。其流程圖如圖4-1所示。第4章 選擇結(jié)構(gòu)的程序設(shè)計(jì)4.1 if語句說明：（1）表達(dá)式通常是關(guān)系表達(dá)式或邏輯表達(dá)式，也可以是任意類型的表達(dá)式（如整型、實(shí)型、字符型等）。在if語句的判斷中只要表達(dá)式的值為非0，就執(zhí)行表達(dá)式后面的語句。（2）表達(dá)式兩側(cè)的圓括號(hào)不能省略。（3）格式中的語句可以是單個(gè)語句，也可以是復(fù)合語句。如： if(ac，則交換其值，使得bc。這樣就得到了由小到大的順序。 由于篇幅所限，這里程序只運(yùn)行了一次，理論上，要測(cè)試程序正確，需要驗(yàn)證程序的每一個(gè)分支。對(duì)于本例，需要把a(bǔ)、b、c排序的三種情況

4、都測(cè)試一次，才能證明程序是正確的。 第4章 選擇結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)4.1 if語句4.1.3 雙分支 if 語句格式： if(表達(dá)式) 語句1； else 語句2；功能：先計(jì)算表達(dá)式的值，當(dāng)表達(dá)式的值為真（非0值），則執(zhí)行語句1；否則執(zhí)行語句2。其流程圖如圖4-2所示。第4章 選擇結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)4.1 if語句說明：（1）if 和else 是C語言的關(guān)鍵字，且else 不是獨(dú)立的語句，它是if語句的一部分。使用時(shí)else必須與if成對(duì)使用，共同組成一條if-else 語句。（2）“語句1”稱為if子句 ，“語句2”稱為else子句，它們可以是單個(gè)語句或是復(fù)合語句。（3）在此形式的if語句中，無論if子

5、句或else子句形式上多么復(fù)雜，它們都是if或else的子語句，分別代表雙分支選擇結(jié)構(gòu)的分支之一，不要把子語句理解為獨(dú)立的語句。第4章 選擇結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)4.1 if語句【例4-4】輸入三個(gè)整數(shù)，輸出最大值。分析：假設(shè)三個(gè)數(shù)為a、b、c，先求出a和b中的大者，再將其和c比較，就可得出三數(shù)中的最大值。思考：如果程序中if(mc)，該分支的語句將如何變化？請(qǐng)讀者自行修改練習(xí)，并比較兩種用法。第4章 選擇結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)4.1 if語句4.1.4 多分支 if 語句格式：if(表達(dá)式1) 語句1；else if(表達(dá)式2) 語句2；else if(表達(dá)式3) 語句3；else if(表達(dá)式n) 語句n；e

6、lse 語句n+1；功能：依次判斷表達(dá)式的值，如果其中一個(gè)表達(dá)式的值非0，則執(zhí)行相應(yīng)的語句，然后跳出整個(gè)if語句繼續(xù)執(zhí)行后續(xù)語句。如果所有的表達(dá)式都為0，則執(zhí)行語句n+1，然后執(zhí)行后續(xù)語句。其流程圖如圖4-3所示。第4章 選擇結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)4.1 if語句說明：（1）無論有多少分支的if-else if語句，它們都是一個(gè)if語句，在分析程序時(shí)尤其要注意這點(diǎn)，不要把一個(gè)多分支if語句理解為多個(gè)語句。（2）最后一個(gè)else常作為缺省條件，即當(dāng)前面的條件表達(dá)式測(cè)試都失敗時(shí)，則執(zhí)行語句n+1?！纠?-6】輸入一個(gè)百分制成績，要求輸出其對(duì)應(yīng)的五級(jí)制的等級(jí)，即90分以上為A，8089為B，7079為C，60

7、69為D，60分以下為E。思考：如果程序中if(mc)，該分支的語句將如何變化？請(qǐng)讀者自行修改練習(xí)，并比較兩種用法。第4章 選擇結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)4.1 if語句4.1.5 條件運(yùn)算符 ?: C語言提供一種簡單方式來表示if-else 語句的一種形式。這被稱為條件表達(dá)式，使用條件運(yùn)算符“?:”實(shí)現(xiàn)，格式：表達(dá)式1 ？表達(dá)式2 ：表達(dá)式3功能：如果表達(dá)式1為真（非0），整個(gè)條件表達(dá)式的值等于表達(dá)式2的值，否則，整個(gè)條件表達(dá)式的值等于表達(dá)式3的值。第4章 選擇結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)4.2 switch語句switch語句的功能與if-else if類似，都是用來解決多分支選擇問題的。但是，在某些情況下，switc

8、h語句使用更加方便。 4.2.1 switch語句格式： switch(表達(dá)式) case 常量表達(dá)式1: 語句序列1; case 常量表達(dá)式2: 語句序列2; case 常量表達(dá)式n: 語句序列n; default:語句序列; 第4章 選擇結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)4.2 switch語句switch語句的執(zhí)行過程： 先計(jì)算switch表達(dá)式的值，然后將該值與各case后面的常量表達(dá)式的值進(jìn)行比較。當(dāng)其值與某一常量表達(dá)式的值相同時(shí)，就從該case后面的語句開始執(zhí)行，直到switch語句結(jié)束時(shí)為止；若其值與所有的常量表達(dá)式的值都不相同，就執(zhí)行default后面的語句，若不存在default，則程序繼續(xù)執(zhí)行s

9、witch語句之后的語句。第4章 選擇結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)4.2 switch語句說明：（1）switch表達(dá)式是選擇條件，可以為任何類型。（2）case后面的常量表達(dá)式是值為常數(shù)的表達(dá)式，通常為常量或符號(hào)常量。類型必須和switch表達(dá)式的類型相同；（3）switch語句中的所有case常量表達(dá)式的值必須各不相同；（4）每個(gè)case（稱為一種情況）下可以有零或多個(gè)語句，有多個(gè)語句時(shí)可以不加。（5）當(dāng)switch找到與表達(dá)式相匹配的case時(shí)，將從該case開始，執(zhí)行其后的所有分支，直到switch語句結(jié)束。如果希望程序只執(zhí)行與表達(dá)式相匹配的case，其它不執(zhí)行，則需要使用break語句。break語

10、句的作用是，使程序的執(zhí)行跳出switch語句，執(zhí)行switch語句后面的語句。第4章 選擇結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)4.2 switch語句【例4-7】運(yùn)行下列程序，熟悉switch的用法。第4章 選擇結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)4.2 switch語句【例4-8】運(yùn)行下列程序，寫出運(yùn)行結(jié)果。第4章 選擇結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)4.2 switch語句【例4-9】從鍵盤輸入兩個(gè)實(shí)數(shù)和一個(gè)四則運(yùn)算符（、）執(zhí)行相應(yīng)的運(yùn)算并輸出運(yùn)算結(jié)果。第4章 選擇結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)4.2 switch語句4.2.2 switch 和if-else 在解決多分支選擇問題時(shí)，用switch或者用if-else通常是沒有一定之規(guī)的。如果選擇是基于求實(shí)型變量或表達(dá)式的

11、值，就不能使用switch。如果變量必須落入某個(gè)范圍，也不能很方便地使用switch。這樣寫是很簡單的： if(變量1&變量0：兩個(gè)不等實(shí)根； b2-4ac=0：兩個(gè)相等實(shí)根； b2-4ac0：兩個(gè)共軛復(fù)根。第4章 選擇結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)4.3 選擇結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)舉例【例4-11】輸入三角形的三條邊，求三角形面積。三角形面積的計(jì)算公式為：分析： 第3章曾經(jīng)做過這道題，當(dāng)時(shí)要求運(yùn)行程序時(shí)輸入的三邊長必須能夠構(gòu)成一個(gè)三角形，否則程序?qū)⒊霈F(xiàn)錯(cuò)誤。構(gòu)成三角形的條件是任意兩邊之和大于第三邊，現(xiàn)在使用條件語句可以很方便地解決這個(gè)問題。第4章 選擇結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)4.3 選擇結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)實(shí)例【例4-12】編寫程序，將百分制成績轉(zhuǎn)換為五級(jí)制成績。轉(zhuǎn)換方法： 成績90分：優(yōu) 80成績90分：良 70成績80分：中 60成績70分：及格 成績60分：不及格第4章 選擇結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)4.3 選擇結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)舉例【例4-13】輸入年月日，判斷