1、C语言基础 -选择/循环结构程序设计,,The C Programming,2018/10/14,2,Overview,3.1 选择结构 If 语句 Switch 语句 选择结构程序设计举例 3.2 循环结构 While/do-while 循环控制 For 循环控制 循环结构中的跳转语句 循环的嵌套 循环结构程序设计举例,2018/10/14,3,简单分支语句,语句一般格式if （表达式） 语句,功能： 计算表达式的值，如果是一个非0值（即逻辑真），就执行内嵌语句，否则（即逻辑假）跳过内嵌语句，顺序执行后续语句。,2018/10/14,4,简单分支语句的算法：,例如： if (x0) m+;
2、if ( ab ) c=a; a=b; b=c; ,2018/10/14,5,双重分支语句,语句一般格式 if （表达式） 语句1 else 语句2 功能： 计算表达式的值，如果它的值是一个非0值（逻辑真），就执行内嵌语句1，之后跳过内嵌语句2，执行后续语句；否则跳过内嵌语句1，执行内嵌语句2，之后执行后续语句。,2018/10/14,6,双重分支语句的算法：,例如： if (x0) m+; else m-; if ( ch= a ,2018/10/14,7,多重分支语句,语句一般格式 if （表达式1） 语句1 else if （表达式2） 语句2 else if （表达式m） 语句m el
3、se 语句 n 功能： 依次计算并判断表达式i，为非0时执行后面的语句，都为0时，执行语句n 无论执行完那个语句分支，都转到后续语句,2018/10/14,8,多重分支语句的算法,流程图,表达式m ?,2018/10/14,9,多重分支语句的算法,N-S结构图,例如： if (a0) x= -1 ; else if (a=0 ) x= 0 ; else x=1 ;,2018/10/14,10,if语句的简单应用,【例3.1】输入一个字符，如果是大写字母，则将其转换为小写字母输出，否则直接输出。,输入：用 getchar 或 scanf 函数 ch是否为大写字母： ch=A & ch=65 &
4、ch = 90） 大写字母转换为小写字母： ch=ch+32 输出：用 putchar 或 printf 函数,思路：,2018/10/14,11,程序：,#include “stdio.h“ main( ) char ch;ch=getchar( );if (ch=A ,程序运行情况如下： G g,可使用条件表达式代替,putchar(ch=A putchar ( n),2018/10/14,12,3.1.2 if语句的嵌套,如果if的内嵌语句中又使用了一个if语句，则构成if语句的嵌套。,【例3.a】比较两个整数的关系。 #include main( ) int x, y;printf (
5、“Enter integer X and Y:“);scanf (“%d%d“, ,应该正确判断： if的内嵌语句 if和else的配对,提倡缩格书写 有利于阅读程序,2018/10/14,13,if语句嵌套的形式,简单if语句的嵌套形式 if (表达式) if 语句 双重（或多重）分支if语句的嵌套形式 if (表达式) if 语句 else if 语句,可以是各种形式的if语句,可以是各种形式的if语句,如果是简单if语句， 必须用“ ”括起,2018/10/14,14,例如：, if (c=50) printf(“50=50) printf(“50150n“); if (c=50) pr
6、intf(“50=c=100n“);else printf(“c50n“),与哪个if 配对？,2018/10/14,15,再例如：,if(ab) if(ac) if(ad) m=1; else m=2; else m=3;,问题：哪一个 else 和哪一个 if 相匹配?,规则：在嵌套的ifelse语句中，else总是与上面的离它最近的尚未配对的if 配对。,2018/10/14,16,举例,【例3.2】输入一个数，判断它是奇数还是偶数，如果是奇数则进一步判断它是否为5的倍数。,2018/10/14,17,程序：,main( ) int x;scanf (“%d“, ,2018/10/14,
7、18,学习if语句的难点,if else 语句的配对 正确用表达式描述条件 例如：当x大于5小于10时令x自增if ( 5x10 ) x+;,正确判断内嵌语句 例如：if(xy)x=x+3; y=y-2;elsex=x-3; y=y+2;,if (x5 , , ,2018/10/14,19,熟悉常用的if 表达式形式,例如有定义：int a,b=0; a等于什么值时，执行b=2 ;语句？ if (a=0) b=2; if (a=1) b=2; if (a!=0) b=2; if (a=1) b=2; if (a=0) b=2; if (a) b=2; if (!a) b=2;,等价于,等价于,
8、2018/10/14,20,4.2 switch语句,switch语句的一般形式 switch （表达式） case 常量表达式1: 语句序列1case 常量表达式2: 语句序列2case 常量表达式n: 语句序列ndefault : 语句序列n+1 功能： 计算表达式的值，与常量表达式的值比较，等于第i个值时，顺序执行语句序列i、i+1、 、 n+1 若与所有常量表达式值都不相等，执行语句序列n+1。,2018/10/14,21,switch语句的算法描述,N-S结构图,例如： switch (a) case 5: printf(“,当a等于5，输出：&#$ 当a等于2，输出：#$ 当a是其
9、他值，输出：$,2018/10/14,22,说明：,“case 常量表达式i：”等价于语句标号，计算出的表达式值等于哪个语句标号，就从哪个位置开始顺序向下执行语句序列。 语句位置影响运行结果,例如： switch (a) case 2: printf(“#“);default: printf(“$“);case 5: printf(“ ,switch与break语句结合才能实现 程序的分支,break; break; break;,2018/10/14,23,switch语句的简单应用,【例3.3】已知x=100，y=15，要求输入一个算术运算符（+、-、* 或 / ），并对x和y进行指定的算
10、术运算。,思路： 设x和y为float型变量并赋初值； 输入的运算符op为char型变量； 根据op的值（为+、-、*、/）进行x和y的相加、相减、相乘、相除运算（选择分支）； 还要考虑到输入字符不是+、-、* 或 / 时的情况,2018/10/14,24,程序：,#include “stdio.h“ main( ) float x=100,y=15,z; char op;op=getchar( );switch (op) case +: z=x+y; break;case -: z=x-y; break;case *: z=x*y; break;case /: z=x/y; break;de
11、fault: z=0;if(int)z!=0) printf(“%f%c%f=%fn“,x,op,y,z);else printf (“%c is not an operatorn“,op); ,实型数通常不使用z=0或z!=0的比较 可用if(int)z) 代替,2018/10/14,25,注意：,switch语句的书写格式：语句体本身必须用花括号括起；case和default后面如果有多条语句，则可以不必使用花括号；case和常量表达式之间必须有空格；default可以写在语句体的任何位置，也可以省略不写 break语句可以改变case的语句标号作用，终止后续case语句序列的执行。 sw
12、itch语句和break语句结合，可以实现程序的选择控制（break语句还可以在循环语句中使用） 允许switch嵌套使用，但同一个switch语句中，任意两个case的常量表达式值不能相同。,2018/10/14,26,3.3 选择结构程序设计举例,【例3.4】求一元二次方程ax2+bx+c=0的根。,思路：一元二次方程的根取决于系数a,b,c求根公式：,判别式d = b2- 4ac 当 d = 0时，方程有两个相等的实根： x1=x2=-b/(2*a) 当d 0时，方程有两个不相等的实根： x1=(-b+sqrt(d)/(2*a) x2=(-b-sqrt(d)/(2*a) 当d 0时，方程
13、有两个虚根： x1=jp+ipi x2=jp-ipi,实部 jp=-b/(2*a) 虚部 ip=sqrt(-d)/(2*a),2018/10/14,27,算法：,2018/10/14,28,程序：,#include “math.h“ main( ) float a,b,c,d,x1,x2,lp,ip;scanf(“%f%f%f“, ,2018/10/14,29,程序（续）：,else if (d1e-6) /* 不相等的实根 */ x1=(-b+sqrt(d)/(2*a); x2=(-b-sqrt(d)/(2*a);printf(“has two real roots:n“) ;printf(
14、“x1=%8.4f, x2=%8.4fn“,x1,x2);else /* 虚根 */ lp=-b/(2*a);ip=sqrt(-d)/(2*a);printf(“has two complex roots: n“);printf(“x1=%8.4f+%8.4fin“,lp,ip);printf(“x2=%8.4f-%8.4fin“,lp,ip);,2018/10/14,30,举例（续）：,【例3.b】输入年份，判别该年是否为闰年。,思路：年份year为闰年的条件为 能够被4整除，但不能被100整除的年份； 能够被400整除的年份。 只要满足任意一个就可以确定它是闰年。 例如： 1996年、20
15、00年是闰年 1998年、1900年不是闰年,设定标志变量leap，只要符合其中一个条件的就是闰年，令 leap =1；否则令 leap=0,2018/10/14,31,算法：,year%4=0 & year%100 !=0,2018/10/14,32,程序：,main( ) int year, leap ;scanf(“%d“, ,2018/10/14,33,3.2.1 while循环控制,语句一般格式 while （表达式） 语句,一般为关系表达式或逻辑表达式，也可以是C语言其他类型的合法表达式 用来控制循环体是否执行,称为内嵌语句，可以是基本语句、控制语句，也可以是复合语句 是循环重复执
16、行的部分,2018/10/14,34,功能：,计算表达式的值，为非0（逻辑真）时，重复执行内嵌语句，每执行一次，就判断一次表达式的值，直到表达式的值为0 时结束循环，转去执行while后面的语句。,循环控制条件,循环体,2018/10/14,35,例如：,【例3.5】编写程序，求100个自然数的和 即： s=1+2+3+ +100,思路：寻找加数与求和的规律,加数i从1变到100，每循环一次，使i增1，直到i的值超过100。i的初值设为1。 求和设变量 sum 存放和，循环求sum=sum+i，直至i超过100。,2018/10/14,36,算法和程序：,main( ) int i,sum;i
17、=1; sum=0; while (i=100) sum=sum+i;i+; printf(“sum=%dn“,sum); ,程序输出结果： sum=5050,i: 循环控制变量 sum: 累加器,2018/10/14,37,注意：,如果while的 (表达式) 值为0，则循环体一次也不执行 (例如当i的初值=101) 。 在循环体中必须有使循环趋向结束的操作，否则循环将无限进行（死循环）。 在循环体中，语句的先后位置必须符合逻辑，否则会影响运算结果。,思考程序段的输出？while (i=100) i+; sum=sum+i; ,运行后，输出： sum=5150 原因是什么？,2018/10/
18、14,38,注意（续）：,为了保证循环正常运行，应该特别注意：循环控制条件的描述控制条件的初始状态（初始值）循环体内部对控制条件的影响,2018/10/14,39,3.2.2 do-while 语句,语句一般格式 do 语句 while （表达式）； 功能： 先执行内嵌语句（循环体），之后计算表达式的值，不为0（逻辑真）时，再执行循环体并判断条件，直到表达式的值为 0 结束循环，转去执行while下面的语句。,2018/10/14,40,do-while 循环的算法,N-S结构图,main( ) int i=1,sum=0;do sum=sum+i;i+; while (i=100);prin
19、tf(“%dn“,sum); ,用do-while语句 求100个自然数的和,2018/10/14,41,说明：,while和do-while都能实现循环控制，while结构程序通常都可以转换成do-while结构,区别： do- while 语句先执行循环体再判断条件，循环体至少执行一次； while 语句先判断条件再执行循环体，循环体有可能一次也不执行 dowhile循环体中一定要有能使表达式值趋于0的操作(如i+)，否则会出现死循环。,2018/10/14,42,do-while语句的简单应用,【例3.6】用辗转相除法求m和n的最大公约数,2018/10/14,43,算法和程序：,mai
20、n( ) int m, n, r;scanf(“%d, %d“, ,程序运行情况如下： 24, 60 12,2018/10/14,44,3.2.3 for语句,语句一般格式for (表达式1;表达式2;表达式3) 语句,功能： 计算表达式1的值，再判断表达式2，如果其值为非0（逻辑真），则执行内嵌语句(循环体)，并计算表达式3；之后再去判断表达式2，一直到其值为0时结束循环，执行后续语句。,循环初始条件,循环控制条件,循环体,2018/10/14,45,for语句的算法,例如： main( ) int i,sum;sum=0; for ( i=1; i=100; i+) sum=sum+i;
21、printf(“sum=%dn“,sum); ,可部分或全部省略，但“;”不可省略,2018/10/14,46,省略 for 语句的表达式, 表达式1、2、3全省略，即：for ( ; ; )就等同于：while (1)，会无限循环（死循环）,注意：在省略某个表达式时，应在适当位置进行循环控制的必要操作，以保证循环的正确执行, 省略表达式1和表达式3，即：for（；表达式2；）就等同于：while（ 表达式2 ） 省略表达式2，即：for（表达式1； ；表达式3）就等同于：表达式1; while(1)表达式3;,2018/10/14,47,例如：, i=1;for ( ; i100) for
22、(i=1; i100) i+; ,2018/10/14,48,说明：,所有用 while 语句实现的循环都可以用for 语句实现。,等价于：,for(表达式1；表达式2 ；表达式3)语句；,表达式1； while （表达式2） 语句；表达式3；,2018/10/14,49,for 语句的简单应用,【例3.7】求n! ，即计算p=123n的值。,思路：求阶乘与求累加的运算处理过程类似，只要将“+”变为“*”。,设置： 乘数i ，初值为1，终值为n（n是循环控制终值，需要从键盘输入） 累乘器 p ，每次循环令p = p*i,2018/10/14,50,程序：,main( ) int i, n; l
23、ong p; p=1; printf(“Enter n:“);scanf(“%d“, ,思考： 如何输出1!, 2!, , n! ？ 如何求s =1!+ 2!+ + n! ？,2018/10/14,51,熟悉几个循环语句,while (!x) x+; 当 x=0 时，执行循环体x+;,while (c=getchar( ) != n) n=n+1; n 称为计数器，作用是统计输入字符的个数 while (num+5); 先执行循环体x*=-3，再判断条件(x5) for (n=0; n26; n+) printf(“%c “, n+A); 作用是输出26个大写字母 for (sum=0, i=
24、1; i=100; sum=sum+i, i+=2) ; 作用是计算100以内的奇数和,2018/10/14,52,几种循环语句的比较,while和do-while语句的表达式只有一个，for语句有三个。 while 和for先判断循环条件后执行循环体，do-while语句先执行循环体后判断循环条件。,while语句多用于循环次数不定的情况 do-while语句多用于至少要运行一次的情况 for语句多用于要赋初值或循环次数固定的情况,2018/10/14,53,补充：用 goto 语句实现循环,有兴趣的了解 不提倡使用goto语句,注意： goto语句能实现程序无条件转移，为编程提供了便利。但
25、是无限制地使用，会破坏程序的结构化程度。因此应限制使用。,2018/10/14,54,3.2.5 循环结构中的跳转语句,有如下三种语句实现跳转： continue语句 break语句 goto语句 在循环语句的循环体中使用，可以进行循环的流程控制,2018/10/14,55,3.2.6 continue语句及应用,功能： 中断循环体的本次执行（即跳过循环体中尚未执行的语句），立即开始执行下一次循环。,while语句,do-while语句,for语句,2018/10/14,56,例如：, int x,n=0,s=0; while (n10) scanf(“%d“, int x,n=0,s=0;
26、do scanf(“%d“, for (n=0,s=0; n10; n+) scanf(“%d“, ,2018/10/14,57,3.2.7 循环中break的应用,功能： 利用break语句能够强迫终止本层循环，转到后续语句执行。,while语句,do-while语句,for语句,2018/10/14,58,例如：, int x,n=0,s=0; while (n10) scanf(“%d“, int x,n=0,s=0; do scanf(“%d“, for (n=0,s=0; n10; n+ ) scanf(“%d“, ,2018/10/14,59,3.2.8 循环的嵌套,如果循环语句的
27、循环体内又包含了另一条循环语句，则称为循环的嵌套 例如： #include main( ) int i, j;for ( i=1; i10; i+ )for ( j=1; j=i; j+ )printf (j=i)?“%4dn“:“%4d“,i*j);,外循环语句,内循环语句,2018/10/14,60,注意：,while、do-while、for循环语句可以并列，也可以相互嵌套，但要层次清楚，不能出现交叉。 多重循环程序执行时，外层循环每执行一次，内层循环都需要循环执行多次。 例如：,for(a=1;a=10;a+) for (b=0;b=5;b+) ,外循环执行了10次，内循环执行6次 循
28、环正常结束时，内循环执行了106=60次,2018/10/14,61,3.2.9 循环结构程序设计,【例3.8】按每行输出5个数的形式输出Fibonacci数列的前20项 。,思路：Fibonacci数列的前几项是：1、1、2、3、5、8、13、21、34、。此数列的变化规律是：,设变量f1、f2和f3，并为f1和f2赋初值1，令f3=f1+f2得到第3项； 将f1f2， f2f3，再求f3=f1+f2得到第4项； 依此类推求第5项、第6项,这是一种递推算法 应采用循环实现,2018/10/14,62,算法和程序,#define N 20 main( ) int i,f1,f2,f3;f1=f
29、2=1;printf(“n%8d%8d“,f1,f2);for (i=3; i=N; i+) f3=f1+f2;f1=f2; f2=f3;printf(“%8d“,f3);if (i%5=0) printf(“n“); ,2018/10/14,63,循环结构程序设计,【例3.9】判断输入的某个数m是否为素数。若是素数，输出“YES”，若不是，输出“NO”。,思路：素数是指只能被1和它本身整除的数，如5、7、11、17、等。,分别用2、3、，m-1尝试能否整除整数m。如果m能被某个数整除，则m就不是素数。,这是一种穷举算法 设除数为j，从2循环到m-1,2018/10/14,64,算法和程序：,#include “math.h“ main( ) int j,m,k;printf(“Enter an integer number: “);scanf(“%d“, ,2018/10/14,65,程序的优化,对于穷举法来说，为了提高程序的效率，就要减少尝试次数。,#include “math.h“ main( ) int j,m,k;printf(“Enter an integer number: “);scanf(“%d“, ,思考：如何输出100200中所有的素数,The End,,Thanks for your attention!,
