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1、第4章 控制结构,本章要求：,掌握选择控制语句if语句、switch语句以及他们的嵌套应用;掌握循环控制语句for语句、while语句、dowhile语句以及他们的嵌套应用;掌握break语句、continue语句的应用;能够运用3种结构进行综合程序设计。,4.1 关系运算与逻辑运算,例子：三个数中找最大判断是否是闰年判断密码的正确与否关键点：判断的条件如何确立？,选择结构,4.1.1 关系运算符与关系表达式,比较两个量的运算符称为关系运算符：，=，=，!=关系运算符的优先级：“、=、关系运算符 赋值运算符 一般形式为：表达式 关系运算符 表达式其值:关系成立为“真”，不成立则为“假”C语言中
2、用“1”表示“真”;“0”表示“假”,如 56 x=3 xc)a!=(c=b)(a=3)(b=5),又如：当 a=5,b=4 时 a+=3b,-False（0）,-True（1）,-False（0）,-6,4.1.2 逻辑运算符与逻辑表达式,1、逻辑运算符!非运算&与运算|或运算结合性：&和|均为双目运算符,具有左结合性。非运算符!为单目运算符，具有右结合性优先级表示如下：!高于&高于|,2、逻辑表达式,逻辑表达式的一般形式为：表达式 逻辑运算符 表达式 按照运算符的优先顺序可以得出：ab&cd!b=c|dc&x+yb,(ab)&(cd),(!b)=c)|(da),(a+b)c)&(x+y)b
3、),逻辑表达式的值：逻辑表达式的值也为“真”和“假”两种，用“1”和“0”来表示。,0 和非0 的区别,例：表示数学表达式：3x7 正确的表达式：3=x&x=7 错误的表达式：3=x=7 3=x|x=7,例：用人单位招聘秘书，条件如下：年龄（age）小于40岁女性（sex为m为男性，sex为f为女性）学历（edu）专科（为2）或本科（为3）正确：age40&sex=f&(edu=2|edu=3)考虑：若分别写成：age40&sex=f&(edu=2&edu=3)age40|sex=f|(edu=2|edu=3),3、关于逻辑运算的说明,表达式 a&b&c 的求解过程只有a为真时，才判别b的值；
4、只有a和b均为真时，才判别c的值。只要a为假，就不再判别b和c的值，直接求得表达式的值为假。,表达式 a|b|c 的求解过程只要a为真，就不再判别b和c的值，直接求得表达式的值为真。只有a为假时，才判别b的值；只有a和b均为假时，才判别c的值。,4.2 选择结构,4.2.1 if条件语句 if语句有单分支、双分支和多分支等结构 1单分支if语句。使用格式：if(表达式)语句;执行过程：若表达式的值为真（非0）则执行其后的语句，（0）否则不执行该语句。,判断0或非0可以是：关系表达式逻辑表达式数学表达式 等等,只能是一个语句，若要执行多个语句，可以使用,例：输入任意两个整数x,y，比较后，确保x
5、要大于等于y，再输出。void main()int x,y,t;printf(Enter x and y:n);scanf(%d%d,2双分支结构ifelse.语句 使用格式：if(表达式);else;语句的执行过程:当表达式的值为非0（条件成立）时执行，否则执行else后面。,例：输入三个数，然后输出其中最大的数。void main()int a,b,c,max;scanf(“%d%d%d”,3ifelse if语句（多分支结构）语句形式：if(表达式1)语句1;else if(表达式2)语句2;.else if(表达式n)语句n;else 语句块n+1;,例：简单计算器,例：已知百分制成绩
6、x，显示对应的五级制成绩，下列哪些正确。,4.使用if语句中应注意以下问题,if(a=5)语句；if(b)语句；都是允许的。,if(xy)t=x;x=y;y=t;,if(ab)max=a;,5if语句的嵌套,当if语句中的执行语句又是if语句时，则构成了if 语句嵌套的情形。如：,if(表达式1)if(表达式2)语句；,if(表达式1)if(表达式2)语句1；else 语句2；else if(表达式3)语句3；,要特别注意if和else的配对问题。例如：其中的else究竟是与哪一个if配对呢？if(表达式1)if(表达式1)if(表达式2)if(表达式2)语句1;语句1;else else 语
7、句2;语句2;,语言规定:else 总是与它前面最近的if配对,4.2.2 条件运算符和条件表达式,条件运算符为?：它是一个三目运算符。条件表达式的一般形式为：表达式1?表达式2:表达式3 其求值规则为：如果表达式1的值为真，则以表达式2 的值作为条件表达式的值，否则以表达式3的值作为整个条件表达式的值。条件表达式通常用于赋值语句之中。例如:,if(ab)max=a;else max=b;,max=(ab)?a:b;,条件运算符的说明：,运算优先级：低于关系运算符和算术运算符，高于赋值符。如：max=ab?a:b条件运算符?：是一对运算符，不能分开单独使用。结合方向：自右至左。例如：,ab?a
8、:cd?c:d,cd?c:d,例：若输入的大写字母转换成相应的小写字母，否则原样输出。,void main()char ch;scanf(%c,if(ch=A,4.2.3 switch语句（开关语句）,switch语句使用的一般形式为：switch(表达式)case 常量表达式1:语句1;case 常量表达式2:语句2;case 常量表达式n:语句n;default:语句n+1;,计算表达式的值k,若k等于常量表达式的值，则执行对应语句,若k与上诉常量均不相同，执行该语句,例：使用switch语句实现百分制成绩化五级制成绩。,switch(x/10)case 10:case 9:printf(
9、A);case 8:printf(B);case 7:printf(C);case 6:printf(D);default:printf(E);,break;break;break;break;,使用switch语句的通常形式为：,switch(表达式)case 常量表达式1:语句1;break;case 常量表达式2:语句2;break;case 常量表达式n:语句n;break;default:语句n+1;,添加break;后：,例：输入17（分别代表星期一到星期天），输出相应的内容。,void main()int a;printf(input integer number:);scanf
10、(%d,说明：,在case后的各常量表达式的值不能相同，否则会出现错误。在case后，允许有多个语句，可以不用括起来。各case和default子句的先后顺序可以变动，而不会影响程序执行结果。但需要配合“break；”使用。default子句可以省略不用。,4.2.3 选择结构的嵌套,if(表达式1)语句1;else if(表达式2)语句2;.else if(表达式n)语句n;else 语句n+1;,switch(表达式)case 常量表达式1:语句1;break;case 常量表达式2:语句2;break;case 常量表达式n:语句n;break;default:语句n+1;,这些语句部分
11、，都可以包含另一个完整的if语句或switch语句,例：输入三个数，从小到大排列,if(ab)t=a;a=b;b=t;if(bc)t=b;b=c;c=t;if(ab)t=a;a=b;b=t;,说明：,嵌套只能在一个分支内嵌套，不出现交叉。其嵌套的形式将有很多种，嵌套层次也可以任意多。在swicth结构中，每一个case分支可以完整包含另一个ifelse结构，也可完整包含另一个swicth结构。提示：为了便于阅读和维护，建议在写含有多层嵌套的程序时，使用缩进对齐方式。,4.2.5 选择结构程序举例,例：小学数学题，要求：随机产生两道数学题（参加运算的数在110之间），一道加法，一道减法。产生一道
12、题后，让用户输入答案；判断答案的正确性，并给出提示。记录用户答对的题数，并对最终的成绩作出评价。可以使用if语句，或switch语句。,4.3 循环结构,循环结构的特点：在给定条件成立时，反复执行某程序段，直到条件不成立为止。注意两个概念：给定的条件称为循环条件反复执行的程序段称为循环体在C语言中，实现循环结构的语句主要有3种：while doWhilefor语句,4.3.1 while语句,while语句的一般形式为：while(表达式)语句；表达式是循环条件，语句为循环体执行过程：计算表达式的值，当值为真(非0)时，执行循环体语句。否则，退出,例：在屏幕上打印110,说明：,计算的值，若表
13、达式的值为真(非0)时，则执行循环体语句；不断反复，直到表达式的值为假(0)，则不执行循环体语句，而直接转向循环体外的第一条语句。是循环反复执行的程序，称为“循环体”，当需要执行多条语句时，应使用“”括起来组成一个复合语句。while语句是先判断条件，后执行循环体，为“当型”循环，因此若条件不成立，有可能一次也不执行循环体。,例：编程序求：s=1+2+3+100,main()int s=0,n=1;while(n=100)s=s+n;n+;printf(S=%d,s);,4.3.2 do.while语句,一般形式为：do 语句；while(表达式)；执行过程：先执行循环体语句一次，再判别表达式
14、的值，若为真(非0)则继续循环，否则终止循环。,例：编程序求：s=1+2+3+100,void main()int s=0,n=1;do s=s+n;n+;while(n=100);printf(S=%d,s);,while(n=100)s=s+n;n+;,用辗转相除法求两自然数m，n的最大公约数和最小公倍数。例 求 m=28,n=20 的最大公约数.if(mn)t=m;m=n;n=t;r=m%n;while(r!=0)m=n;n=r;r=m%n;,循环 m n r赋好初值时：28 20 8第一次结束：20 8 4第二次结束：8 4 0,注意以下几点：,在if语句，while语句中，表达式后面
15、都不能加分号，而在 do-while语句的表达式后面则必须加分号。当循环体由多个语句组成时，也必须用括起来组成一个复合语句。如果循环至少要执行一次，while和do-while语句可以相互替换。,4.3.3 for循环语句,一般形式为：for(表达式1；表达式2；表达式3)语句；表达式1（控制变量的初始化）：用来给循环变量赋初值,也允许在for语句外给循环变量赋初值，此时可以省略该表达式。表达式2（循环的条件）：循环条件，一般为关系表达式或逻辑表达式。表达式3（循环控制变量的更新）：用来修改循环变量的值，一般是赋值语句。,当循环体由多个语句组成时，也必须用,for语句的执行过程：,注意：在整个
16、for循环过程中，表达式1只计算一次，表达式2和表达式3则可能计算多次。,例：编程序求：s=1+2+3+100,void main()int n,s=0;for(n=1;n=100;n+)s=s+n;printf(s=%dn,s);getch();,void main()int s=0,n=1;while(n=100)s=s+n;n+;printf(“s=%d,s);,例：打印20个1020的随机数在屏幕上。,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；,有关for语句的几点说明：,for语句中的“表达式1”、“表达式2”和“表达式3”都可以省
17、略，但两个分号不能省略。若“表达式2”省略了，则判定循环控制条件为真（非0）“表达式1”和“表达式3”，可以是一个简单的表达式，也可以是逗号表达式。注意：三个表达式都可以是任何表达式。,4.3.4 循环的嵌套多重循环结构,一个循环内完整地包含另一个循环结构，则称为多重循环 嵌套一层称为二重循环，嵌套二层称为三重循环 例子：打印九九乘法表打印由数字组成的如下所示金字塔图案,4.3.5 三种循环语句比较,4.4 其它控制语句,4.4.1 break语句 作用范围：switch 语句或循环语句功能：跳出switch语句或跳出本层循环，转去执行后面的程序。break语句的一般形式为：break;注意：
18、break语句用于循环体中，一般与if语句联合使用,例：车牌抽取程序，要求,用户可以有5次机会选择。若选到中意的号码，可以使用键盘中的Y键来确定若已确定选中号码，则无需再继续选择了。若5次都没有选中，进行提示，表示选中失败。,4.4.2 continue语句,作用范围：只能用在循环体中功能：结束本次循环，转入下一次循环条件的判断与执行。其一般格式是：continue;注意：本语句只结束本层本次的循环，并不跳出循环。,例，计算半径为1到15的圆的面积，仅打印出超过50的圆面积。,void main()int r;float area;for(r=1;r=15;r+)area=3.141593*r
19、*r;if(area50.0)continue;printf(square=%fn,area);,break与continue的区别,continue：结束本次循环，即不再执行循环体中continue 语句之后的语句，转入下一次循环条件的判断与执行。应注意的是，本语句只结束本层本次的循环，并不跳出循环。,break：语句只能用在switch 语句或循环语句中，其作用是跳出switch语句或跳出本层循环，转去执行后面的程序。,4.4.3 goto语句（无条件转移语句）,一般格式：goto 语句标号；如：label:i+;goto label1;注意：语言不限制程序中使用标号的次数，但不得重名。注
20、意：在结构化程序设计中一般不主张使用goto语句，以免造成程序流程的混乱，使理解和调试程序都产生困难。,4.5 应用程序举例 4.5.1 素数与哥德巴赫猜想,例：判断一个给定的整数是否为素数基本思想：把m作为被除数，将2Int(Sqrt(m)作为除数，如果都除不尽，m就是素数，否则就不是。可用以下程序段实现,k=sqrt(m);for(i=2;i=k)printf(Yesn);else printf(Non);,例：编一程序验证哥德巴赫猜想,for(n1=3;n1k)printf(%d=%d+%dn,n,n1,n2);,发现n1不是素数后无需判断n2了，执行continue;后，当前次循环的后
21、半部分无需执行,4.5.2 穷举法,基本思想：一一列举各种可能的情况，并判断哪一种可能是符合要求 例：将一张面值为100元的人民币等值换成100张5元、1元和0.5元的零钞，要求每种零钞不少于1张，问有哪几种组合？分析：5元的最少1张，最多100张 1元的最少1张，最多100张 0.5元的最少1张，最多100张列出所有的情况，把真正符合要求的情况打印出来。,void main()int x,y,z,n;printf(5yuan 1yuan 0.5yuann);n=0;for(x=1;x=100;x+)for(y=1;y=100;y+)for(z=1;z=100;z+)if(x+y+z=100,
22、4.5.3 迭代法,递推法：有一只猴子，捡到了一框桃子。它每天吃现存桃子的一半再多一个。到了第7天，它只有一个桃子了，问它第一天捡到了几个桃子？解：注意后一天和前一天的桃子数的关系。x=(x+1)*2;,例，用迭代法求平方根,已知迭代公式为：编程分析：可假定一个初值x0=a/2(估计值)，根据迭代公式得到一个新的值x1，这个新值x1比初值x0更接近要求的值x；再以新值作为初值，即：x1x0，重新按原来的方法求x1，重复这一过程直到|x1-x0|(某一给定的精度)。此时可将x1作为问题的解。,x0=a/2;/*取迭代初值*/x1=0.5*(x0+a/x0);while(fabs(x1-x0)0.00001)x0=x1;/*为下一次迭代作准备*/x1=0.5*(x0+a/x0);printf(%f s sqrt is:%fn,a,x1);,迭代法求平方根部分代码,
