1、第4章 选择结构程序设计,北京科技大学 计算机系,C 语言程序设计,2,2019/2/5,2,提出问题：,自然语言：如果 那么否则 C语言：分支语句,?,问题1： 如何根据收入，确定他的纳税比例及纳税额？,?,问题2 如何根据学生的分数判断是否及格？,3,2019/2/5,3,本章主要内容,4.0 关系、逻辑与条件运算符 4.1 if语句 4.1.1 if语句的一般形式 4.1.2 if语句的嵌套 4.2 switch语句 4.2.1 switch语句的一般形式 4.2.2 break语句 4.3 选择结构程序设计举例,4,4,关系运算,关系运算符 (左结合） = =c 等价于 a = ( b
2、=c )与 (a=b)=c 不等价,5,5,关系运算说明：,关系运算的结果应该是逻辑值。C语言用数值用 1 表示逻辑真， 0 表示逻辑假 例如： 75 的值是 1，57 的值是 0ab的值是 0， ab 的值是1 即关系表达式的值：0 或1 实型数可进行大于或小于比较，但通常不进行 = 或 != 的关系运算,6,关系运算,关系运算符优先于赋值，低于算术 int a=3, b=2, c=1;a=cf=abc 两边操作数的数据类型不同时，系统自动将它们转换成相同的数据类型 左结合性，注意与数学式的区别0 0 & x6,6,7,7,逻辑运算符,逻辑运算符 & | ！ 逻辑运算符的运算规则,8,8,逻
3、辑表达式,逻辑表达式 用逻辑运算符将运算对象连接成的式子 形式：例如：0&b a &b | c&d a | b-5 | c/4 !x+y = z,9,9,逻辑表达式,逻辑运算符的优先级 和结合性： !是单目运算符，右结合，高于算术 & 和 | 是双目运算符，左结合，高于赋值运算符，低于关系运算符 & 的优先级高于 |例如：a + b & c d! a + b = c,10,10,逻辑运算规则,逻辑表达式的运算规则： 从左到右依次进行逻辑计算 运算对象为非0表示逻辑真 运算对象为0表示逻辑假 逻辑运算的结果为 0 或 1 例如设：a=15，b=0，c=-2a & b & c 结果为0a | b
4、| c 结果为1(a+c) | b & c 结果为1,11,11,逻辑运算规则（续）,运算按照从左至右的顺序进行，一旦能够确定逻辑表达式的值，就立即结束运算 逻辑运算的短路性质 例如设：a=1，b=0，c=-2 a & b & c,(a+) | + b& -c,为 0，运算终止，表达式值为 0,为非0，运算终止，表达式值为 1 且a为2，b为0，c为-2 (b,c保持原值),12,逻辑表达式,例： x=1;y=1;z=0; x = x | y ,12,k,x,y,z = 1, 0, 5, 5,13,13,关系与逻辑运算符的应用,表示数学公式abc 判断a, b, c三条线段能否组成一个三角形
5、a, b不同时为负 作业,14,14,条件表达式运算,条件运算符：？ ： 条件表达式的一般形式表达式1 ? 表达式2 : 表达式3 例如：m=10 & b20 ? a : bx= 3+a5 ? 100 : 200,C语言中唯一的三目运算符，要正确区分用 ？和 ：分隔的表达式 涉及条件运算符的优先级与结合性,15,条件表达式运算,条件表达式的值：表达式1 ? 表达式2 : 表达式3 表达式1的值非0，则计算表达式2的值作为整个表达式的值； 表达式1的值为0，则计算表达式3的值作为整个表达式的值； 表达式2和3的类型不一致时，结果为精度较高的类型。如：mn ? 2 : 2.5,15,16,16,条
6、件运算符优先级,条件运算符优先级高于赋值、逗号运算符，低于其他运算符 例如： m=10 & b20 ? a : b x=3+a5 ? 100 : 200,等价于：(mn) ?(x) :(a+3),等价于：(a+=10 & b20) ? a : b,等价于：x= ( 3+a5 ) ? 100 : 200 ),17,17,条件运算符的结合性,条件运算符具有右结合性 当一个表达式中出现多个条件运算符时，应该将位于最右边的问号与离它最近的冒号配对，并按这一原则正确区分各条件运算符的运算对象。,例如：wx ? x+w : xy ? x : y 与 wx ? x+w : ( xy ? x : y) 等价与
7、 (wx ? x+w : xy) ? x : y 不等价,18,2019/2/5,18,本章主要内容,4.0 关系、逻辑与条件运算符 4.1 if语句 4.1.1 if语句的一般形式 4.1.2 if语句的嵌套 4.2 switch语句 4.2.1 switch语句的一般形式 4.2.2 break语句 4.3 选择结构程序设计举例,19,2019/2/5,19,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。,20,2019/2/5,20,简单分支语句的算法：,例如： if
8、 (x0) m+; if ( ab ) c=a; a=b; b=c; ,21,2019/2/5,21,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。,22,2019/2/5,22,双重分支语句的算法：,例如： if (x0) m+; else m-; if ( ch= a ,23,2019/2/5,23,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
9、if （表达式m） 语句m else 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,24,2019/2/5,24,多重分支语句的算法,流程图,表达式m ?,25,2019/2/5,25,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 ;,26,2019/2/5,26,if语句的简单应用,【例4.1】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 scnaf 函数 ch是否为
10、大写字母： ch=A & ch=65 & 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：,27,2019/2/5,27,程序：,#include “stdio.h“ main( ) char ch;ch=getchar( );if (ch=A ,程序运行情况如下： G g,运行jc4_1,可使用条件表达式代替,putchar(ch=A putchar ( n),28,2019/2/5,28,4.1.2 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4.a】比较两个整数的关系。 #in
11、clude main( ) int x, y;printf (“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,运行jc4_a,if ( x != y )if ( x y ) printf (“XYn“);else printf (“XYn“);else printf (“X=Yn“);,提倡缩格书写 有利于阅读程序,29,2019/2/5,29,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,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
12、,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,30,2019/2/5,30, if (c=50) printf(“50150n“); if (c=50) printf(“50=c=100n“); else printf(“c50n“);,例如：, if (c=50) printf(“50=c=100n“);,与哪个if 配对？,31,2019/2/5,31,再例如：,if(ab) /*1 */ if(ac) /*2 */ if(ad) flag=1; /*3 */ else flag=2; /*4 */ else flag=3; /*5 */,问
13、题：第4 行和第5 行的 else 和哪一个 if 相匹配? 分析：匹配方案可以有很多种：(2-4,1-5)、(3-4, 2-5),(1-4,),匹配规则：在嵌套的ifelse语句中，else总是与上面的、离它最近的、在同一复合语句中还没有配对的if配对。,32,2019/2/5,32,等价于：, if (ab)if (ac)if (ad) flag=1;else flag=2;else flag=3;, if (ab) if (ac)if (ad) flag=1;else flag=2; else flag=3;,flag=3的条件：,flag=3 的条件：,当 cab 时,当 a b 时,
14、33,2019/2/5,33,举例,【例4.4】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。,x%2等于0?,x%5等于0?,34,2019/2/5,34,程序：,main( ) int x;scanf (“%d“, ,等价于 if(x%2),等价于 if(!(x%5),35,2019/2/5,35,学习if语句的难点,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+;,if else 语句的配对 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 , , ,36,20
15、19/2/5,36,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if (a!=0) b=2;,等价于if (a=0) b=2;,37,2019/2/5,37,38,2019/2/5,38,4.2 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2cas
16、e 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。,39,2019/2/5,39,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是其他值，输出：$,40,2019/2/5,40,说明：,“case 常量表达式i：”等价于语句标号，计算出的表达式值等于哪个语句标号，就从哪个位置开始顺序向下执行语句序列。 语句位置影响
17、运行结果,例如： switch (a) case 2: printf(“#“);default: printf(“$“);case 5: printf(“ ,当a等于2，输出： #$& 当a是其他值，输出：$& 当a等于5，输出： &,switch与break语句结合才能实现 程序的分支,break; break; break;,41,break语句,形式：break； 功能：终止switch语句/循环语句的执行，继续执行switch语句/循环语句后面的语句 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。switch语句和break语句结合，可以实现程序的选择控
18、制（break语句还可以在循环语句中使用）,2019/2/5,41,42,2019/2/5,42,switch语句的简单应用,【例4.3】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,43,2019/2/5,43,程序：,#include “stdio.h“ main( ) float x=100,y=15,z; ch
19、ar 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;default: z=0;if(int)z!=0) printf(“%f%c%f=%fn“,x,op,y,z);else printf (“%c is not an operatorn“,op); ,运行jc4_3,实型数通常不使用z=0或z!=0的比较 可用if(int)z) 代替,44,2019/2/5,44,注意：,switch语句的书写格式：语句体本身必须用
20、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 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。,45,2019/2/5,45,4.3 选择结构程序设计举例,【例4.6】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
21、)/(2*a) x2=(-b-sqrt(d)/(2*a) 当d 0时，方程有两个虚根： x1=jp+ipi x2=jp-ipi,实部 jp=-b/(2*a) 虚部 ip=sqrt(-d)/(2*a),46,2019/2/5,46,算法：,ax2+bx+c=0,47,2019/2/5,47,程序：,#include “math.h“ main( ) float a,b,c,d,x1,x2,lp,ip;scanf(“%f%f%f“, ,48,2019/2/5,48,程序（续）：,else if (d1e-6) /* 不相等的实根 */ x1=(-b+sqrt(d)/(2*a); x2=(-b-sq
22、rt(d)/(2*a);printf(“has two real roots:n“) ;printf(“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);,运行jc4_6,49,2019/2/5,49,举例（续）：,【例4.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
23、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、2000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=0,50,2019/2/5,50,算法：,year%4=0 & year%100 !=0,51,2019/2/5,51,程序：,main( ) int year, leap ;scanf(“%d“, ,运行jc4_b,52,总结： 运算符 if语句 if语句的形式：简单 双重分支 多重分支 if语句的嵌套 switch语句 switch语句的形式 break语句,2019/2/5,52,
