第4章順序和選擇結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)

第4章順序和選擇結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)

4.1結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)

4.2語(yǔ)句與分程序

4.3

順序結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)4.4

選擇結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)4.5switch語(yǔ)句4.6條件運(yùn)算符4.7程序舉例

4.1結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)(1)順序結(jié)構(gòu)順序結(jié)構(gòu)就是一組逐條執(zhí)行的可執(zhí)行語(yǔ)句。按照書寫順序，自上而下的執(zhí)行。(2)選擇結(jié)構(gòu)（分支結(jié)構(gòu)）選擇結(jié)構(gòu)是一種先對(duì)給定條件進(jìn)行判斷，并根據(jù)判斷的結(jié)果執(zhí)行相應(yīng)命令的結(jié)構(gòu)。

(3)循環(huán)結(jié)構(gòu)循環(huán)結(jié)構(gòu)是指多次重復(fù)執(zhí)行同一組命令的結(jié)構(gòu)。具有循環(huán)結(jié)構(gòu)的程序一般必須指定循環(huán)的終止條件，以便對(duì)程序的循環(huán)進(jìn)行有效的控制，以免進(jìn)入無(wú)限循環(huán)（或稱死循環(huán)）的狀態(tài)。

C程序的執(zhí)行部分由執(zhí)行語(yǔ)句構(gòu)成。執(zhí)行語(yǔ)句的種類

表達(dá)式語(yǔ)句

函數(shù)調(diào)用語(yǔ)句

控制語(yǔ)句

復(fù)合語(yǔ)句（或稱分程序）

空語(yǔ)句

4.2語(yǔ)句與分程序

最簡(jiǎn)單的可執(zhí)行語(yǔ)句。只要在表達(dá)式后面加上分號(hào)就可以了。例如：++i;x=y;

有效的表達(dá)式語(yǔ)句一般都要有賦值運(yùn)算，否則，不做任何賦值運(yùn)算的表達(dá)式大多數(shù)是無(wú)意義的。

表達(dá)式語(yǔ)句

函數(shù)調(diào)用語(yǔ)句由函數(shù)名、實(shí)際參數(shù)以及分號(hào)構(gòu)成。例如：printf("welcome");printf是函數(shù)名，“welcome”是實(shí)際參數(shù)。函數(shù)名既可以是C語(yǔ)言提供的庫(kù)函數(shù)名，也可以是我們自己定義的函數(shù)名。

控制語(yǔ)句控制語(yǔ)句是用于控制程序流程的語(yǔ)句，控制語(yǔ)句一般指那些改變了順序結(jié)構(gòu)的語(yǔ)句。

C語(yǔ)言的控制語(yǔ)句分支語(yǔ)句（if和switch）

循環(huán)語(yǔ)句（while、do-while、for）

轉(zhuǎn)向語(yǔ)句（break、goto、continue、return）。

熟練掌握控制語(yǔ)句是學(xué)會(huì)程序設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。

復(fù)合語(yǔ)句和分程序結(jié)構(gòu)復(fù)合語(yǔ)句是用{和}把數(shù)據(jù)說(shuō)明語(yǔ)句和若干個(gè)有序的執(zhí)行語(yǔ)句組合在一起而構(gòu)成。其一般格式為{[數(shù)據(jù)說(shuō)明]；[語(yǔ)句]；}復(fù)合語(yǔ)句在語(yǔ)法上相當(dāng)于一個(gè)簡(jiǎn)單語(yǔ)句，在程序中可以作為一個(gè)獨(dú)立語(yǔ)句來(lái)看待，因此又稱為分程序。

空語(yǔ)句

C語(yǔ)言中有一個(gè)很特殊的語(yǔ)句，即空語(yǔ)句。空語(yǔ)句，顧名思義，就是什么也不存在的語(yǔ)句，只有一個(gè)分號(hào)：;盡管空語(yǔ)句不會(huì)有任何命令執(zhí)行，但仍然是一個(gè)有用的語(yǔ)句。常用于循環(huán)語(yǔ)句中，使循環(huán)體為空。例如：for(sum=0,i=0;i<=9;i++;sum=sum+i);

4.3順序結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)

順序程序設(shè)計(jì)的步驟可以歸納為：(1)用預(yù)處理命令包含文件或進(jìn)行宏定義（不是必須的，根據(jù)具體情況）；(2)定義變量（分配內(nèi)存空間）；(3)為變量賦初值（可以用賦值語(yǔ)句或輸入函數(shù)）；(4)計(jì)算；(5)輸出結(jié)果（用輸出函數(shù)）。

例4.1編寫程序，輸入x和y，交換它們的值，并輸出交換前后的數(shù)。#include“stdio.h“/*方法一*/voidmain(){

intx,y,temp;

printf("Pleaseinputtointnumber:");scanf("%d%d",&x,&y);printf("\nbeforechangedx=%3dy=%3d",x,y);temp=x;x=y;y=temp;printf("\nafterchangedx=%3dy=%3d",x,y);}

#include"stdio.h"voidmain()/*方法二（注意適用條件）*/{

intx,y;printf("Pleaseinputtointnumber:");scanf("%d%d",&x,&y);printf("\nbeforechangedx=%3dy=%3d",x,y);x=x+y;y=x-y;x=x-y;printf("\nafterchangedx=%3dy=%3d",x,y);}

4.4選擇結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)

4.4.1問(wèn)題的提出

4.4.2if形式

4.4.3ifelse形式

4.4.4elseif形式

4.4.5嵌套的if語(yǔ)句

4.4.1問(wèn)題的提出

用數(shù)學(xué)公式可以這樣描述：

xx>=0y=-xx<0y是x的絕對(duì)值，如果x大于等于0，絕對(duì)值就是x自己；否則，絕對(duì)值就是取x的負(fù)值。這個(gè)數(shù)學(xué)問(wèn)題用順序結(jié)構(gòu)是不能解決的，因?yàn)橐鶕?jù)x的值的不同，做不同的動(dòng)作。只有用選擇結(jié)構(gòu)才能解決問(wèn)題。

4.4.2if形式

if形式是最簡(jiǎn)單的條件語(yǔ)句。語(yǔ)法：if(表達(dá)式)語(yǔ)句1；下一條語(yǔ)句；功能：檢測(cè)表達(dá)式，如果表達(dá)式的值為非0（真），則執(zhí)行語(yǔ)句1，然后執(zhí)行下一條語(yǔ)句；如果表達(dá)式的值為0（假），直接執(zhí)行下一條語(yǔ)句。條件表達(dá)式

注意：(1)表達(dá)式必須用圓括號(hào)括起來(lái)，不能省略。(2)表達(dá)式可以使用關(guān)系表達(dá)式，例如if(x>10)表示如果x大于10；也可以使用邏輯運(yùn)算符連接關(guān)系表達(dá)式，例如，if(a>b)&&(b==c)；還可以是一般的表達(dá)式，甚至是一個(gè)常量或一個(gè)變量，例如，if(x)和if(checkstate())只要x或checkstate()的值為非0，表達(dá)式即為真。

例4.2使用if形式編寫程序：輸入x，求出并輸出x的絕對(duì)值。

#include"stdio.h"/*----------------------abs(x)--------------------------*/voidmain(){intx;scanf("%d",&x);if(x<0)x=-x;printf("|x|=%d\n",x);}

例4.3使用if形式編寫程序：若a>b將兩個(gè)數(shù)的位置調(diào)換；否則，保持不變。#include"stdio.h"/*-------------swapaandb-------------------------*/voidmain(){inta,b;scanf("%d%d",&a,&b);

if(a>b)

{

a=a+b;b=a-b;a=a-b;}

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

例4.4請(qǐng)判斷下面程序的執(zhí)行結(jié)果，并解釋該程序的功能。#include"stdio.h"voidmain(){inta=10,b=20,x;

x=a;if(a<b)x=b;printf("%d\n",x);}

4.4.3ifelse形式

ifelse形式的語(yǔ)法是：if（表達(dá)式）語(yǔ)句1；else

語(yǔ)句2；下一條語(yǔ)句；功能：檢測(cè)表達(dá)式，如果值為非0（真），則執(zhí)行語(yǔ)句1，然后執(zhí)行下一條語(yǔ)句；如果值為0（假），執(zhí)行語(yǔ)句2，再執(zhí)行下一條語(yǔ)句。

例4.5解決求商的問(wèn)題。#include"stdio.h"/*--------------adividedbyb---------------------*/voidmain(){inta,b;scanf("%d%d",&a,&b);if(b==0) printf("Dividedbyzero\n");else

printf("%f",1.0*a/b);}

例4.6：將輸入字符的大寫字符轉(zhuǎn)換成小寫字符輸出，小寫字符原樣輸出。#include"stdio.h"/*-------------------lowercase--------------------------*/voidmain(){intc;

c=getchar();

if(c>='A'&&c<='Z')putchar(c+32);else

putchar(c);}

例4.7

請(qǐng)判斷下面程序的執(zhí)行結(jié)果。#include"stdio.h"voidmain(){inta=30,b=20,x;

if(a>b){x=a; printf("%d\n",a);}else

x=b;printf("%d\n",b);}

4.4.4elseif形式

例如我們要解決這樣一個(gè)問(wèn)題：輸入一個(gè)整數(shù)，根據(jù)輸入值，輸出數(shù)的范圍屬于大于0、小于0還是等于0。

x的范圍實(shí)際上是三種情況，我們先用ifelse解決這個(gè)問(wèn)題：

if(x==0)printf("x=0");else{if(x<0)printf("x<0");else

printf("x>0");}

elseif的語(yǔ)法：if(表達(dá)式1)語(yǔ)句1；

elseif(表達(dá)式2)語(yǔ)句2；[elseif(表達(dá)式3)語(yǔ)句3；]…[elseif(表達(dá)式n)語(yǔ)句n；][else語(yǔ)句n+1;]

一條語(yǔ)句；

功能：按表達(dá)式的順序進(jìn)行判斷，最早值為真的表達(dá)式將引起執(zhí)行相應(yīng)語(yǔ)句i，并且不再繼續(xù)判斷其它條件，跳轉(zhuǎn)到下一條語(yǔ)句執(zhí)行。若全部表達(dá)式為假，則執(zhí)行語(yǔ)句n+1。if(x>0)

printf("x=0");elseif(x<0)

printf("x<0");else

printf("x>0");

例4.8根據(jù)輸入的百分制按五分制的成績(jī)輸出。百分制與五分制之間的關(guān)系見下表。百分制五分制90~100580~89460~7930~592

#include"stdio.h"voidmain(){intscore;chargrade;

printf(“pleaseinputscore:”);/*請(qǐng)輸入分?jǐn)?shù)*/

scanf("%d",&score);

if(score>89)grade='5';

elseif(score>79)grade='4';

elseif(score>59)grade='3';

elsegrade='2';

printf("gradeis%c",grade);}

4.4.5嵌套的if語(yǔ)句

修改例4.8，排除不可能的分?jǐn)?shù)。#include"stdio.h"voidmain(){intscore;chargrade;

printf("pleaseinputscore:");

scanf("%d",&score);if(score>=0&&score<=100){

if(score>89)grade='5';

elseif(score>79)grade='4';elseif(score>59)grade='3';

elsegrade='2';printf("gradeis%c",grade);}else

printf("dataerror\007\n");}

if(表達(dá)式1){if（表達(dá)式2）語(yǔ)句1；}else

語(yǔ)句2;if(表達(dá)式1)&&(表達(dá)式2)語(yǔ)句1；if(!表達(dá)式1)語(yǔ)句2；

if(表達(dá)式1){if(表達(dá)式2)語(yǔ)句1；

else

語(yǔ)句2;}if(表達(dá)式1)&&(表達(dá)式2)語(yǔ)句1；if(表達(dá)式1)&&(!表達(dá)式2)語(yǔ)句2；

if(表達(dá)式1)

if(表達(dá)式2)

語(yǔ)句1；

else

語(yǔ)句2

else到底與哪個(gè)if結(jié)合呢？因?yàn)檫@時(shí)有兩種可能，這就產(chǎn)生了所謂的二義性。C語(yǔ)言規(guī)定：else與離它最近的if結(jié)合。

例4.9輸入一個(gè)數(shù)，若該數(shù)為正整數(shù)并且是偶數(shù)，打印“是正的偶數(shù)”，否則打印“非正整數(shù)”。#include“stdio.h”voidmain(){

intx;

printf("Pleaseinputoneinteger:");

scanf("%d",&x);if(x>0){if(x%2==0) printf("positiveandeven\n");}else

printf("notpositive\n");}

輸入一個(gè)數(shù)，若該數(shù)為正整數(shù)并且是偶數(shù)，打印“是正的偶數(shù)”，否則打印“正整數(shù)并且是奇數(shù)”。#include“stdio.h”voidmain(){intx;printf("Pleaseinputoneinteger:");scanf("%d",&x);if(x>0)

if(x%2==0) printf("positiveandeven\n");else

printf("positiveandodd\n");}4.5switch語(yǔ)句

switch語(yǔ)句屬于多路分支結(jié)構(gòu)。switch的常用形式：switch(條件表達(dá)式){case常量表達(dá)式1：語(yǔ)句1；break;case常量表達(dá)式2：語(yǔ)句2；break;

case常量表達(dá)式3：語(yǔ)句3；break;…case常量表達(dá)式n：語(yǔ)句n；break;default語(yǔ)句n+1;[break;]}功能：首先計(jì)算條件表達(dá)式的值，然后找到與其相等的常量表達(dá)式的case分支去執(zhí)行語(yǔ)句，然后退出switch語(yǔ)句，若沒(méi)有與條件表達(dá)式相等的常量表達(dá)式，則執(zhí)行default語(yǔ)句后面的語(yǔ)句n+1。default語(yǔ)句可省略。若語(yǔ)句i后不含break，繼續(xù)執(zhí)行下一條語(yǔ)句i+1，不用判斷常量表達(dá)式。

功能：首先計(jì)算條件表達(dá)式的值，然后找到與其相等的常量表達(dá)式的case分支去執(zhí)行語(yǔ)句，然后退出switch語(yǔ)句，若沒(méi)有與條件表達(dá)式相等的常量表達(dá)式，則執(zhí)行default語(yǔ)句后面的語(yǔ)句n+1。default語(yǔ)句可省略。若語(yǔ)句i后不含break，繼續(xù)執(zhí)行下一條語(yǔ)句i+1，不用判斷常量表達(dá)式。

注意：(1)case分支中的語(yǔ)句i后面的break語(yǔ)句一般情況下不要省略，因?yàn)闆](méi)有break語(yǔ)句，程序不能跳出switch語(yǔ)句，而是執(zhí)行下一條case語(yǔ)句后面的語(yǔ)句，直到遇到break才能終止switch的執(zhí)行。switch(s){case'+':a=a+b;case'-':a=a*b;break;case'*':a=a-b;break;case'/':a=a/b;break}(2)條件表達(dá)式和常量表達(dá)式的數(shù)據(jù)類型必須一致，常量表達(dá)式中不能包含變量。實(shí)際上，switch語(yǔ)句的重點(diǎn)就在于如何構(gòu)造條件表達(dá)式，并讓它的值正好能夠匹配n個(gè)常量表達(dá)式的值。(3)多個(gè)case可以共同使用相同的語(yǔ)句i。switch(s){case1:case2:case4:case5:printf("%d",x);break;}

(4)每個(gè)常量表達(dá)式應(yīng)不相等，因?yàn)樗愃朴谡Z(yǔ)句標(biāo)號(hào)的作用，case部分與default的順序可自由書寫。若每個(gè)case后包含break，則順序不影響最后的執(zhí)行結(jié)果。反之，則有可能影響執(zhí)行結(jié)果s=2；switch(s){case1:printf("1");break;case2:printf("2");break;case3:printf("3");break;}結(jié)果？

switch(s){case1:printf("1");case2:printf("2");case3:printf("3");}結(jié)果？？(5)語(yǔ)句i可以用復(fù)合語(yǔ)句，而且允許省略花括號(hào){}。(6)switch語(yǔ)句可以嵌套，即在一個(gè)switch語(yǔ)句中嵌套另一個(gè)switch語(yǔ)句，但是要注意break只能跳出最內(nèi)層的switch語(yǔ)句。例4.11用switch完成：根據(jù)輸入的百分制按五分制的成績(jī)輸出。#include"stdio.h"voidmain(){intscore,s,sum;chargrade;

printf("pleaseinputscore:");

scanf("%d",&score);if(score>=0&&score<=100){

s=score/10;

switch(s)

{case0:case1:case2:case3:case4:

case5:grade='2';break;

case6:case7:grade='3';break;

case8:grade='4';break; case9:case10:grade='5';break;}

printf("grade=%c\n",grade);}else

printf("dataerror!\n");}例4.11

根據(jù)輸入字符(0到F，用%c接收)顯示與該字符所表示的十六進(jìn)制數(shù)相對(duì)應(yīng)的十進(jìn)制數(shù)。（例如輸入A，輸出10；輸入0，輸出0。）#include"stdio.h"voidmain(){chari;

printf("\npleaseinput0~F:");scanf("%c",&i);switch(i){

case'0':case'1':case'2':case'3':case'4':case'5':case'6':case'7':case'8':case'9':

printf("\n%d",i-'0');break;case'A':case'a':printf("\n%d",10);break;case'B':case'b':printf("\n%d",11);break;case'C':case'c':printf("\n%d",12);break;case'D':case'd':printf("\n%d",13);break;case'E':case'e':printf("\n%d",14);break;case'F':case'f':printf("\n%d",15);break;default:printf("errordata");}}

C語(yǔ)言中提供的唯一的一個(gè)三目運(yùn)算符就是條件運(yùn)算符“？：”，它的運(yùn)算對(duì)象有三個(gè)。條件運(yùn)算符的語(yǔ)法格式是：

表達(dá)式1？表達(dá)式2：表達(dá)式3

由條件運(yùn)算符與操作數(shù)構(gòu)成的表達(dá)式也可以稱為條件表達(dá)式。包括了條件運(yùn)算符的條件表達(dá)式的計(jì)算方法是：首先計(jì)算表達(dá)式1的值，若表達(dá)式1為真，條件表達(dá)式的解取表達(dá)式2的值，表達(dá)式1為假，條件表達(dá)式的解取表達(dá)式3的值。4.6條件運(yùn)算符

例4.12將輸入的字母小寫變大寫。#include"stdio.h"#include"string.h"voidmain(){charc;puts("pleaseinputonechar:");c=getchar();c=(c<='z'&&c>='a'?(c+'A'-'a'):c);

putchar(c);

putchar('\n');}例4.13用條件表達(dá)式求三個(gè)整數(shù)中的最大數(shù)。#include"stdio.h"/*max*/voidmain(){

inta,b,c;

printf("Pleaeinputthreeint:");

scanf("%d%d%d",&a,&b,&c);

printf("\nMaxis%d"\,((a>b?a:b)>c)?(a>b?a:b):c);}我國(guó)的個(gè)人所得稅稅率表:4.7程序舉例

例4.14全月應(yīng)納稅所得額=月收入－800。例如某人月收入1320，減去800元，全月應(yīng)納稅所得額為520元，由稅率表知，其中500元稅率為5%，另20元的稅率為10%，所以此人應(yīng)納個(gè)人所得稅27元。voidmain(){

doublesalary,s,tax;

printf("pleaseinputyoursalaryonemonth:");

scanf("%lf",&salary);s=salary-800;if(s<=500)

tax=s*0.05;elseif(s<=2000)

tax=(s-500)*0.1+500*0.05;elseif(s<=5000)tax=(s-2000)*0.15+1500*0.1+500*0.05;