第三章 分支和循環(huán).ppt

1、第三章 分支和循環(huán),分支結(jié)構(gòu),一、程序結(jié)構(gòu)的分類： （1）順序：,（2）分支： 二選一（if）， 多選一（ switch）,（3）循環(huán)：while語(yǔ)句， for ，do while,（4）子程序：函數(shù) function,主程序,子程序一,子程序二,二、結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì) 模塊化、自頂向下，逐步求精,if語(yǔ)句,1、作用: 通過(guò)對(duì)給定的條件（表達(dá)式）進(jìn)行判斷，決定所要執(zhí)行的操作。 2、語(yǔ)句格式 （1）格式一 ： if (表達(dá)式) 語(yǔ)句 含義：,例： if（ab）max=a； if （a=0） x=sqrt（a）； (2) 格式二 if (表達(dá)式) 語(yǔ)句1 else 語(yǔ)句2 含義：,例： 輸入兩個(gè)數(shù)a和

2、b，輸出其中較大者。 main( ) int a,b,max; scanf(%d%d, ,例：輸入一個(gè)實(shí)數(shù)a，若a 不是負(fù)值， 輸出a 的平方根，否則輸出a的平方。 #include “math.h” main（） float a； if （a=0） printf（“a=%f”，sqrt（a）; else printf（“a=%f”，a*a）； ,例：輸入一個(gè)三位數(shù)，判斷它 是否是“水仙花數(shù)”。,main() int n，a，b，c，d； scanf（”n=%d”， scanf(“%f %f %f”, ,4、注意,（1）if (ab) max=a; else max=b; 各有一個(gè)分號(hào) （2）

3、復(fù)合語(yǔ)句的作用 后不能加；號(hào) （3）else子句是不能單獨(dú)使用，必須與if配對(duì)使用。 （4）格式一：“做”或者“不做” 格式二：“做這件事”或“做那件事”,（五）if 語(yǔ)句的嵌套,1、定義：在if語(yǔ)句中又包含一個(gè)或多個(gè)if語(yǔ)句。 例： if（b1） s1 else if （b2） s2 else s3,例： if ( ) if ( ) 語(yǔ)句1 else 語(yǔ)句2 內(nèi)嵌if else if ( ) 語(yǔ)句3 else 語(yǔ)句4 內(nèi)嵌if,規(guī)定：else總是與它上面最近的（未曾配對(duì)的）if配對(duì)。,例： if ( ) if ( ) 語(yǔ)句1 else 語(yǔ)句2,用復(fù)合語(yǔ)句改變配對(duì) if ( ) if ( )

4、語(yǔ)句1 else 語(yǔ)句2,例：編寫一個(gè)程序，輸入一個(gè)x值， 按下述函數(shù)關(guān)系輸出y的值。 1 (x0),main( ) int x,y; scanf(%d, ,switch語(yǔ)句,1、一般格式： switch (表達(dá)式) case 常量表達(dá)式1：語(yǔ)句1 case 常量表達(dá)式2：語(yǔ)句2 case 常量表達(dá)式n：語(yǔ)句n default ：語(yǔ)句n+1 其中，default部分可以缺省。,例： switch(n) case 1: x=11; case 2: x=21; default: x=31; 當(dāng)n=1時(shí)， x=31; 當(dāng)n=2時(shí)， x=31; 其它， x=31;,例：,switch(n) case

5、1: x=11; break; case 2: x=21; break; default: x=31; x的結(jié)果值或者等于11，或者等于21，或者等于31。,例：多個(gè)case可以共用一組執(zhí)行語(yǔ)句，如： switch(n) case 1: case 2: case 3: x=31; break; case 4: 當(dāng)n等于1或2或3時(shí)，都執(zhí)行“x=31”這條語(yǔ)句，并跳出switch。,2、注意,（1）switch語(yǔ)句的表達(dá)式和常量表達(dá)式可以為任何類型(ANSI)，一般為整型、字符型或枚舉類型。 （TC中若switch語(yǔ)句的表達(dá)式為實(shí)型，系統(tǒng)自動(dòng)截尾；常量表達(dá)式為實(shí)型，系統(tǒng)報(bào)錯(cuò)） （VC中若swit

6、ch語(yǔ)句的表達(dá)式為實(shí)型，系統(tǒng)報(bào)錯(cuò)；常量表達(dá)式為實(shí)型，系統(tǒng)報(bào)錯(cuò)） （2）同一個(gè)switch語(yǔ)句中的所有case后面的常量表達(dá)式的值，都必須互不相同。 （3）switch語(yǔ)句中的各個(gè)case和default的出現(xiàn)次序不影響執(zhí)行結(jié)果，default可以在case的前面、中間或最后。,3、注意(續(xù)),(4) 由于switch語(yǔ)句中的“case常量表達(dá)式”部分只起語(yǔ)句標(biāo)號(hào)的作用，而不進(jìn)行條件判斷，因此，在執(zhí)行完一個(gè)case后面的語(yǔ)句后，流程控制自動(dòng)轉(zhuǎn)到下一個(gè)case繼續(xù)執(zhí)行，直到遇到switch語(yǔ)句的右花括號(hào)或“break”語(yǔ)句為止。 (5) 盡管case后面的語(yǔ)句多于一個(gè)，卻不必用花括號(hào)括起來(lái)。 (6

7、) 多個(gè)case可以共用一組執(zhí)行語(yǔ)句。,例: 設(shè)今天是星期三（Wednesday），那么t天以后是星期幾？要求輸出星期幾的英文名稱。(switch 實(shí)現(xiàn)）,main( ) int t; scanf(“%d”, ,例: 上題用if語(yǔ)句 實(shí)現(xiàn)。,main( ) int t; scanf(“%d”, ,例: 從鍵盤中輸入三個(gè)數(shù)， 找出其中的最大數(shù)。,（1）用條件運(yùn)算符實(shí)現(xiàn)。 main( ) int a,b,c,max; printf(Please input a,b,c:); /*此句用于提示用戶輸入數(shù)據(jù)*/ scanf(%d%d%d, ,（2）用if語(yǔ)句實(shí)現(xiàn),main( ) int a,b,c,m

8、ax; printf(Please input a,b,c:); scanf(%d%d%d, ,(year%4=0 printf(“Please input year and month:”); scanf(“%d %d”, ,例:將a，b，c，d四個(gè)整數(shù)按從 小到大的順序排列后輸出。,main( ) int a,b,c,d,temp; printf(Please input a,b,c,d: ); scanf(%d,%d,%d,%d, ,循環(huán)控制結(jié)構(gòu),求解某問(wèn)題時(shí)，往往遇到具有規(guī)律性的重復(fù)計(jì)算，完成這些計(jì)算，通常需要反復(fù)執(zhí)行同一程序段。為了描述這種現(xiàn)象，C語(yǔ)言專門提供了三種循環(huán)語(yǔ)句：whil

9、e語(yǔ)句、do-while語(yǔ)句和for語(yǔ)句。,一、while語(yǔ)句,1、一般格式： while (表達(dá)式) 語(yǔ)句 其中，語(yǔ)句（稱為循環(huán)體）只能是一條語(yǔ)句，若為多個(gè)語(yǔ)句，要用“ ”將它們括起來(lái)，形成復(fù)合語(yǔ)句。,2、while語(yǔ)句流程圖,例： 編程求1到100之間所有整數(shù)的和。,main( ) int n,sum=0; n=1; while(n=100) sum=sum+n; n=n+1; printf(1+2+3+100=%dn,sum); ,這是一個(gè)典型的計(jì)算累加和的示例，循環(huán)體中要對(duì)100個(gè)數(shù)進(jìn)行累加，累加器（變量sum）在進(jìn)行循環(huán)之前必須先“清0”（這里采用定義時(shí)賦初值0的辦法進(jìn)行清0的）。先

10、清0，再循環(huán)累加，這種“累加模式”，一定要記住。,3、注意,（1）判別表達(dá)式中涉及到的變量必須在循環(huán)開始前先賦值； （2）循環(huán)體中必須有修改判別表達(dá)式E的值的語(yǔ)句（如上例中的n=n+1），并最終使判別表達(dá)式的值為0（上例中n的超過(guò)100時(shí)，n=100的值為0），否則循環(huán)永不結(jié)束，成為“死循環(huán)”； （3）循環(huán)體中不止一條語(yǔ)句時(shí)，要用 復(fù)合。 （4）while語(yǔ)句的循環(huán)體執(zhí)行次數(shù)可以是0到多次。,例：編程求出一批學(xué)生的總成績(jī)、人數(shù)和平均成績(jī)。,main( ) float x, sum=0; int n=0; scanf(“%d”, ,例：從鍵盤讀入若干個(gè)字符（以 while（ch!= ,二、for

11、語(yǔ)句,1、一般格式： for（表達(dá)式1；表達(dá)式2；表達(dá)式3） 語(yǔ)句,2、for的流程圖,例：編程求1到100之間所有 整數(shù)倒數(shù)的和。,main( ) int n; double sum=0; for(n=1;n=100;n+) sum+=1/n; printf( “1/1+1/2+1/3+1/100=%fn”,sum); ,3、注意,（1）E1，E2，E3是任意表達(dá)式，它們之間用分號(hào)隔開（注意，不是逗號(hào)）； （2）若循環(huán)體中含有多條語(yǔ)句，必須用“ ”括起來(lái)構(gòu)成復(fù)合語(yǔ)句； （3）判別表達(dá)式中涉及到的變量必須在循環(huán)開始前先賦值； （4）for語(yǔ)句的循環(huán)體執(zhí)行次數(shù)可以是0到多次。,4、for與whi

12、le的關(guān)系,（1）將for語(yǔ)句“翻譯”成while語(yǔ)句為： E1； while (E2) S； /for的循環(huán)體 E3； （2）while語(yǔ)句也可以翻譯成for語(yǔ)句，即 while (E) S; 相當(dāng)于 for (; E; ) S;,5、for的幾種“靈活”用法,（1）初始表達(dá)式1的靈活用法 a）使用逗號(hào)表達(dá)式，可以一次設(shè)置多項(xiàng)初始條件，例： for(n=1,sum=0;n=100;n+) sum+=1/n; b）如果進(jìn)入for循環(huán)之前，已經(jīng)設(shè)置了初始條件，那么E1即可省略，例： n=1；sum=0; for(;n=100;n+) sum+=1/n; 注意盡管E1省略，但E1后面的分號(hào)仍不能少

13、。,(2) 判別表達(dá)式2的靈活用法,a）判別表達(dá)式2可以省略,由于循環(huán)條件“永遠(yuǎn)”滿足，通常要在循環(huán)體中設(shè)置結(jié)束循環(huán)的條件和語(yǔ)句（比如用if加break語(yǔ)句終止循環(huán)），否則循環(huán)真的永不休止，形成“死循環(huán)”。 例如： for(n=1, sum=0; ;n+) if (n100) break; else sum+=1/n;,b）判別表達(dá)式2除關(guān)系表達(dá)式和邏輯表達(dá)式，還可以是數(shù)值表達(dá)式或字符表達(dá)式，例如： for( x=10 ; x ; x-) ; 相當(dāng)于 x=10; while (x) ； x-; ,（3）后置表達(dá)式E3的靈活用法,a）E3省略，將其功能放在循環(huán)體中。例如： for(n=1, su

14、m=0;n=100; ) sum+=1/n+; b）將循環(huán)體中的處理語(yǔ)句放在E3中“順帶”執(zhí)行，例如： for(sum=0,n=1;n=100;sum+=1/n+) ; /循環(huán)體是一條空語(yǔ)句 或 for(sum=0,n=1;n=100; sum+=1/n,n+) ;,(4) 三個(gè)表達(dá)式都省略,極端情況下，形如： for ( ; ; ) S; 相當(dāng)于 WHILE（1） S;,例如： for( ; (c=getchar( )= ; ) ; “=”后面是一個(gè)空格字符，循環(huán)體是空語(yǔ)句。該語(yǔ)句的功能是“過(guò)濾空格”，即反復(fù)讀字符賦給變量c，直到讀一個(gè)非空格字符為止。,例：從鍵盤鍵入“Q”或“q”表示退出，

15、否則“I”（插入）“D”（刪除）“S”（查找）的主控制程序。,for ( ; ; ) ch=getchar( ); switch (ch) case Q： case q：exit(0)； case i: case I: insert(); break； case D： case d：delete(); break； case s： case S: search(); break； ,例：計(jì)算,n=1 x=1; sum=sum+1/x; n=2 x=1*2; n=3 x=1*2*3; n=100 x=1*2*3* *100; 迭代公式： x=x*n;,#include “stdio.h” mai

16、n( ) int n; double x, sum=0; x=1; for(n=1;n=100;n+) x=x*n; sum+=1/x; /循環(huán)累加 printf( “sum=%fn”,sum); ,三、do-while語(yǔ)句,1、一般格式： do 語(yǔ)句 while (表達(dá)式)；,例：用do-while語(yǔ)句求1到100之間 所有整數(shù)的和。 main( ) int n,sum=0; n=1; do sum=sum+n; n=n+1; while(n=100)； printf(1+2+3+100=%dn,sum); ,2、do-while語(yǔ)句與while語(yǔ)句比較,相同點(diǎn)： a）B成立時(shí)，才執(zhí)行循環(huán)體

17、 b）循環(huán)次數(shù)未知（條件循環(huán)）和已知（計(jì)數(shù)循環(huán)） c）循環(huán)體中一定要有改B的語(yǔ)句，并最終使其變?yōu)?，退出循環(huán)。,不同點(diǎn)：,a）do-while先執(zhí)行循環(huán)體，后判斷終止條件；而while是先判斷終止條件，后執(zhí)行循環(huán)體。 b）在進(jìn)入while語(yǔ)句之前，判別表達(dá)式的初值必須確定；do-while語(yǔ)句中B的值可以不確定（適用不易給B賦初值的場(chǎng)合）。 c）while的循環(huán)體執(zhí)行0多次；do-while的循環(huán)體至少執(zhí)行一次。,例: 輸入若干個(gè)字符（以“ char ch; do ch=getchar(); /讀字符 if( isdigit(ch) digits+; /判斷是否是數(shù)字 else if( isa

18、lpha(ch) letters +; /判斷是否是字母 while(ch!= ,/用while語(yǔ)句實(shí)現(xiàn)的程序 #include ctype.h / isdigit和isalpha的頭文件 main( ) int letters=0, digits=0; char ch; ch=getchar( ); /讀第一個(gè)字符 while(ch!= ,多重循環(huán),（1） 概念：若循環(huán)語(yǔ)句A的循環(huán)體中出現(xiàn)另一個(gè)循環(huán)語(yǔ)句B，循環(huán)中套著循環(huán)（即循環(huán)嵌套），則A和B構(gòu)成雙重循環(huán)，稱A是外層循環(huán)（外循環(huán)），稱B是內(nèi)層循環(huán)（內(nèi)循環(huán)）。如果B的循環(huán)體內(nèi)又嵌套一個(gè)內(nèi)層循環(huán)語(yǔ)句C，于是A，B，C構(gòu)成三重循環(huán)。循環(huán)可以嵌套多

19、層（多重循環(huán)）。,例： 編程產(chǎn)生“九九乘法表”。希望輸出成以下表格形式。,編程思想：行 * 列,程序設(shè)計(jì)如下： #include stdio.h void main( ) int i,j; for( i=1;i=9;+i) for( j=1;j=9;+j) printf(%2d*%d=%2d ,i,j,i*j); printf(n); ,例: 編程產(chǎn)生“九九乘法表”。希望輸出成以下表格形式。,程序如下： #include stdio.h void main( ) int i,j; for( i=1;i=9;+i) for( j=1;j=i;+j) printf(%2d*%d=%2d ,i,j,

20、i*j); printf(n); ,該程序打印的“九九乘法表”是什么樣？,#include stdio.h void main( ) int i,j; printf( | ); for (i=1;i=9;i+) printf(%4d,i); printf(n); printf( -|-); for(i=3;i=11;i+) printf(-); printf(n); for(i=1;i=9;i+) printf(%4d | ,i); for(j=1;j=9;j+) printf(%4d,i*j); printf(n); ,運(yùn)行結(jié)果：, | 1 2 3 4 5 6 7 8 9 -|- 1 | 1

21、 2 3 4 5 6 7 8 9 2 | 2 4 6 8 10 12 14 16 18 3 | 3 6 9 12 15 18 21 24 27 4 | 4 8 12 16 20 24 28 32 36 5 | 5 10 15 20 25 30 35 40 45 6 | 6 12 18 24 30 36 42 48 54 7 | 7 14 21 28 35 42 49 56 63 8 | 8 16 24 32 40 48 56 64 72 9 | 9 18 27 36 45 54 63 72 81,例：編程產(chǎn)生如圖所示的n級(jí)三角星形寶塔圖案。,#include stdio.h void main

22、( ) int i,j,n; printf(n=); scanf(%d, /*輸出一行星號(hào)之后，換行*/ ,break語(yǔ)句和continue語(yǔ)句,1break語(yǔ)句 從switch語(yǔ)句中跳出來(lái)，執(zhí)行 switch語(yǔ)句下面的一條語(yǔ)句。 用于跳出循環(huán)體，終止本循環(huán)的執(zhí)行，即強(qiáng)制性地結(jié)束本循環(huán)。,例如： 下面的程序段： for( ; ; ) scanf(“%c”, else /*此處的“else”可以省略*/ ,例：break語(yǔ)句用法示例。 #include main( ) int i,j; for(i=1;i=4;i+) for(j=1;j=4;j+) if(i=j) break; else pri

23、ntf(i=%d,j=%d,%4dn,i,j,i*j); printf( The endn); ,執(zhí)行結(jié)果： i=2,j=1, 2 i=3,j=1, 3 i=3,j=2, 6 i=4,j=1, 4 i=4,j=2, 8 i=4,j=3, 12 The end,注意:,(1) break語(yǔ)句只能用于循環(huán)語(yǔ)句或switch語(yǔ)句，不能用于其它語(yǔ)句。 (2) 不能指望用一條break一步跳出兩層（或多層）循環(huán)。 在多重循環(huán)結(jié)構(gòu)中，內(nèi)層循環(huán)體中的break語(yǔ)句，只是強(qiáng)制終止內(nèi)層循環(huán)的本次執(zhí)行，外層循環(huán)仍要繼續(xù)執(zhí)行。,2continue語(yǔ)句,（1）作用：提前結(jié)束循環(huán)中的某一輪的執(zhí)行，使進(jìn)入該循環(huán)的下一輪繼

24、續(xù)執(zhí)行。 （2）控制流程 ：,continue語(yǔ)句通常與if語(yǔ)句聯(lián)合使用，以便在某種情況下，提前結(jié)束循環(huán)的本次執(zhí)行。,例：求1到100之間所有非4的整倍數(shù)的整數(shù)之和。 main( ) int i,sum=0; for(i=1;i=100;i+) if (i%4=0) continue; /*跳過(guò)4的整倍數(shù)*/ sum=sum+i; printf(“sum=%dn”,sum); ,上例只是使用continue語(yǔ)句的示意性程序。 可以改寫成： for(i=1;i=100;i+) if (i%4) sum+=i; /*跳過(guò)4的整倍數(shù)*/ 一般情況下，總可以適當(dāng)?shù)剡x用if條件跳過(guò)循環(huán)的某次執(zhí)行，而不必

25、使用continue語(yǔ)句，這也是continue語(yǔ)句不常用的原因。,例： continue語(yǔ)句用法示例。 #include main( ) int i,j; for(i=1;i=4;i+) for(j=1;j=4;j+) if(i=j) continue; else printf(i=%d,j=%d,%4dn,i,j,i*j); printf( The endn); ,執(zhí)行結(jié)果： i=1,j=2, 2 i=1,j=3, 3 i=1,j=4, 4 i=2,j=1, 2 i=2,j=3, 6 i=2,j=4, 8 i=3,j=1, 3 i=3,j=2, 6 i=3,j=4, 12 i=4,j=1,

26、 4 i=4,j=2, 8 i=4,j=3, 12 The end,循環(huán)語(yǔ)句用法示例,例: 依次輸出26個(gè)大寫英文字母和它對(duì)應(yīng)的大、小寫字母的ASCII碼值，每4個(gè)字母占一行。 小寫字母與大寫字母的差值：97-65=32 ch(小)=ch(大)+32 或 ch(小)=ch(大)+a-A,main ( ) char letter; int aline=0,i=0; for (i=0;i4;i+) printf( 大寫|值 小寫|值 ); printf(n); for(i=0;i73;i+) putchar(-); printf(n); for( letter=A; letter= Z; lett

27、er+) printf( %4c|%3d %4c|%3d, letter ,letter, letter+32,letter+32); if (!(+aline%4) ) printf(|n); printf(n); ,例：宰相達(dá)依爾發(fā)明了國(guó)際象棋，以后每格比前一格加倍，放滿64格為止。,分析：p為每格麥粒數(shù)，初值為p=1 下一格為前一格的p=2*p p=1； for (sum=0 , i=1; i=64; i+) sum=sum+p ; p=2*p; ,例: 輸出1999中能被3整除，而且至少有一位數(shù)字是5的所有整數(shù)。 算法設(shè)計(jì)：把1999中的任一個(gè)數(shù)n都“看成”三位數(shù)，將n的百位數(shù)，十位數(shù)

28、，和個(gè)位數(shù)拆開，分別放在變量a，b，c中，再按題意判斷要不要輸出n的值，,#include stdio.h void main() int n,a,b,c; for (n=1; n1000;n+) c=n%10; b=(n/10)%10; a=n/100; if ( (n%3=0) ,例：判斷一個(gè)正整數(shù)是否同時(shí)含有偶、奇數(shù)字。,main() int i,j,n,f1=0,f2=0; scanf(%d, ,例：斐波那契問(wèn)題。假設(shè)小兔 子出生一個(gè)月后就成為“成年”兔， 并具有繁殖能力。假定每對(duì)成年 兔每個(gè)月生一對(duì)小兔子，新生的 小兔子一個(gè)月后又可以每個(gè)月生一對(duì)小兔子。如 果兔子都不死，現(xiàn)在有一對(duì)幼

29、兔，問(wèn)多少個(gè)月后， 兔子數(shù)目超過(guò)100對(duì)？這時(shí)共有多少對(duì)兔子？,#include stdio.h void main() int f1=1,f2=1,f3,i=2; do f3=f1+f2; f1=f2; f2=f3; i+; while (f3100); printf(%d %dn,i,f3); ,例: 計(jì)算多項(xiàng)式 p(x)=anx n+an-1xn1+ . +a1x+a0 在x=b點(diǎn)的值。 解題算法設(shè)計(jì)：計(jì)算多項(xiàng)式的值有一種非常好的迭代法Hanoi算法，或秦九韶算法。 例如： p(x)=12.3x 367x 2+2.19 x+0.45 =(12.3x67)x+2.19)x+0.45,開始時(shí) p=12.3 循環(huán)一次后 p=p*x+(67)=12.3x67 循環(huán)二次后 p=p*x+2.19=(12.3x67)x+2.19=12.3x 267x+2.19 循環(huán)三次后 p=p*x+0.45=(12.3x267x+2.19)x+0.45 =12.3x 367x 2+2.19x+0.45 推廣到n次多項(xiàng)式，那么上述多項(xiàng)式p（x）可改寫： p(x)=(.(a nx+an1)x+a n2)x+.+a 1)x+a 0 這個(gè)算法好在計(jì)算量少，精確度高。,main() int i,n; float x,a,y; /定義為float，保證scanf正確讀入數(shù)據(jù) double p