第4章 控制結(jié)構(gòu),本章要求：,掌握選擇控制語(yǔ)句if語(yǔ)句、switch語(yǔ)句以及他們的嵌套應(yīng)用; 掌握循環(huán)控制語(yǔ)句for語(yǔ)句、while語(yǔ)句、dowhile語(yǔ)句以及他們的嵌套應(yīng)用; 掌握break語(yǔ)句、continue語(yǔ)句的應(yīng)用; 能夠運(yùn)用3種結(jié)構(gòu)進(jìn)行綜合程序設(shè)計(jì)。,4.1 關(guān)系運(yùn)算與邏輯運(yùn)算,例子： 三個(gè)數(shù)中找最大 判斷是否是閏年 判斷密碼的正確與否 關(guān)鍵點(diǎn)：判斷的條件如何確立？,選擇結(jié)構(gòu),4.1.1 關(guān)系運(yùn)算符與關(guān)系表達(dá)式,比較兩個(gè)量的運(yùn)算符稱(chēng)為關(guān)系運(yùn)算符： ，= ， = ，!= 關(guān)系運(yùn)算符的優(yōu)先級(jí)： “、=、 關(guān)系運(yùn)算符 賦值運(yùn)算符 一般形式為：表達(dá)式 關(guān)系運(yùn)算符 表達(dá)式其值: 關(guān)系成立為“真”，不成立則為“假” C語(yǔ)言中用 “1” 表示 “真” ; “0” 表示 “假”,如 56 x=3 xc)a!=(c=b) (a=3)(b=5),又如：當(dāng) a=5, b=4 時(shí) a+=3<b,-False（0）,-True（1）,-False（0）,-6,4. 1. 2 邏輯運(yùn)算符與邏輯表達(dá)式,1、邏輯運(yùn)算符 ! 非運(yùn)算 執(zhí)行過(guò)程：若表達(dá)式的值為真（非0）則執(zhí)行其后的語(yǔ)句， （0）否則不執(zhí)行該語(yǔ)句。,判斷0或非0可以是： 關(guān)系表達(dá)式 邏輯表達(dá)式 數(shù)學(xué)表達(dá)式 等等,只能是一個(gè)語(yǔ)句，若要執(zhí)行多個(gè)語(yǔ)句，可以使用 ,例：輸入任意兩個(gè)整數(shù)x , y，比較后，確保x要大于等于y，再輸出。 void main() int x, y, t; printf(Enter x and y:n); scanf(%d%d, ,2雙分支結(jié)構(gòu)ifelse.語(yǔ)句 使用格式： if (表達(dá)式) ; else ; 語(yǔ)句的執(zhí)行過(guò)程: 當(dāng)表達(dá)式的值為非0（條件成立）時(shí)執(zhí)行， 否則執(zhí)行else后面。,例：輸入三個(gè)數(shù)，然后輸出其中最大的數(shù)。 void main() int a, b, c, max; scanf(“%d%d%d”, ,3ifelse if語(yǔ)句（多分支結(jié)構(gòu)） 語(yǔ)句形式： if (表達(dá)式1) 語(yǔ)句1; else if (表達(dá)式2) 語(yǔ)句2; . else if (表達(dá)式n) 語(yǔ)句n; else 語(yǔ)句塊n+1;,例：簡(jiǎn)單計(jì)算器,例：已知百分制成績(jī)x，顯示對(duì)應(yīng)的五級(jí)制成績(jī)，下列哪些正確。,4. 使用if語(yǔ)句中應(yīng)注意以下問(wèn)題,if(a=5) 語(yǔ)句； if(b) 語(yǔ)句； 都是允許的。,if(x<y) t=x; x=y; y=t; ,if(ab) max=a;,5if語(yǔ)句的嵌套,當(dāng)if語(yǔ)句中的執(zhí)行語(yǔ)句又是if語(yǔ)句時(shí)，則構(gòu)成了if 語(yǔ)句嵌套的情形。如：,if(表達(dá)式1) if (表達(dá)式2) 語(yǔ)句；,if (表達(dá)式1) if (表達(dá)式2) 語(yǔ)句1； else 語(yǔ)句2； else if (表達(dá)式3) 語(yǔ)句3；,要特別注意if和else的配對(duì)問(wèn)題。例如： 其中的else究竟是與哪一個(gè)if配對(duì)呢？ if(表達(dá)式1) if(表達(dá)式1) if(表達(dá)式2) if(表達(dá)式2) 語(yǔ)句1; 語(yǔ)句1; else else 語(yǔ)句2; 語(yǔ)句2;,語(yǔ)言規(guī)定:else 總是與它前面最近的if配對(duì),4.2.2 條件運(yùn)算符和條件表達(dá)式,條件運(yùn)算符為 ? ： 它是一個(gè)三目運(yùn)算符。 條件表達(dá)式的一般形式為： 表達(dá)式1 ? 表達(dá)式2 :表達(dá)式3 其求值規(guī)則為：如果表達(dá)式1的值為真，則以表達(dá)式2 的值作為條件表達(dá)式的值，否則以表達(dá)式3的值作為整個(gè)條件表達(dá)式的值。 條件表達(dá)式通常用于賦值語(yǔ)句之中。例如:,if(ab) max=a; else max=b;,max=(ab)?a:b;,條件運(yùn)算符的說(shuō)明：,運(yùn)算優(yōu)先級(jí)：低于關(guān)系運(yùn)算符和算術(shù)運(yùn)算符，高于賦值符。如：max=ab?a:b 條件運(yùn)算符? ：是一對(duì)運(yùn)算符，不能分開(kāi)單獨(dú)使用。 結(jié)合方向：自右至左。例如：,ab?a:cd?c:d,cd?c:d,例：若輸入的大寫(xiě)字母轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的小寫(xiě)字母，否則原樣輸出。,void main() char ch; scanf(%c, ,if (ch=A ,4.2.3 switch語(yǔ)句（開(kāi)關(guān)語(yǔ)句）,switch語(yǔ)句使用的一般形式為： 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; ,計(jì)算表達(dá)式的值k,若k等于常量表達(dá)式的值，則執(zhí)行對(duì)應(yīng)語(yǔ)句,若k與上訴常量均不相同，執(zhí)行該語(yǔ)句,例：使用switch語(yǔ)句實(shí)現(xiàn)百分制成績(jī)化五級(jí)制成績(jī)。,switch(x/10) case 10: case 9: printf(A); case 8: printf(B); case 7: printf(C); case 6: printf(D); default:printf(E); ,break; break; break; break;,使用switch語(yǔ)句的通常形式為：,switch(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n: 語(yǔ)句n; break; default : 語(yǔ)句n+1; ,添加break;后：,例：輸入17（分別代表星期一到星期天），輸出相應(yīng)的內(nèi)容。,void main() int a; printf(input integer number: ); scanf(%d, ,說(shuō)明：,在case后的各常量表達(dá)式的值不能相同，否則會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤。 在case后，允許有多個(gè)語(yǔ)句，可以不用括起來(lái)。 各case和default子句的先后順序可以變動(dòng)，而不會(huì)影響程序執(zhí)行結(jié)果。但需要配合“break；”使用。 default子句可以省略不用。,4.2.3 選擇結(jié)構(gòu)的嵌套,if (表達(dá)式1) 語(yǔ)句1; else if (表達(dá)式2) 語(yǔ)句2; . else if (表達(dá)式n) 語(yǔ)句n; else 語(yǔ)句n+1;,switch(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n: 語(yǔ)句n; break; default : 語(yǔ)句n+1; ,這些語(yǔ)句部分，都可以包含另一個(gè)完整的if語(yǔ)句或switch語(yǔ)句,例：輸入三個(gè)數(shù)，從小到大排列,if(ab) t=a; a=b; b=t; if(bc) t=b; b=c; c=t; if(ab) t=a; a=b; b=t; ,說(shuō)明：,嵌套只能在一個(gè)分支內(nèi)嵌套，不出現(xiàn)交叉。其嵌套的形式將有很多種，嵌套層次也可以任意多。 在swicth結(jié)構(gòu)中，每一個(gè)case分支可以完整包含另一個(gè)ifelse結(jié)構(gòu)，也可完整包含另一個(gè)swicth結(jié)構(gòu)。 提示：為了便于閱讀和維護(hù)，建議在寫(xiě)含有多層嵌套的程序時(shí)，使用縮進(jìn)對(duì)齊方式。,4.2.5 選擇結(jié)構(gòu)程序舉例,例：小學(xué)數(shù)學(xué)題，要求： 隨機(jī)產(chǎn)生兩道數(shù)學(xué)題（參加運(yùn)算的數(shù)在110之間），一道加法，一道減法。 產(chǎn)生一道題后，讓用戶(hù)輸入答案；判斷答案的正確性，并給出提示。 記錄用戶(hù)答對(duì)的題數(shù)，并對(duì)最終的成績(jī)作出評(píng)價(jià)。 可以使用if語(yǔ)句，或switch語(yǔ)句。,4.3 循環(huán)結(jié)構(gòu),循環(huán)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)： 在給定條件成立時(shí)，反復(fù)執(zhí)行某程序段， 直到條件不成立為止。 注意兩個(gè)概念： 給定的條件稱(chēng)為循環(huán)條件 反復(fù)執(zhí)行的程序段稱(chēng)為循環(huán)體 在C語(yǔ)言中，實(shí)現(xiàn)循環(huán)結(jié)構(gòu)的語(yǔ)句主要有3種： while doWhile for語(yǔ)句,4.3.1 while語(yǔ)句,while語(yǔ)句的一般形式為： while(表達(dá)式) 語(yǔ)句；表達(dá)式是循環(huán)條件，語(yǔ)句為循環(huán)體 執(zhí)行過(guò)程：計(jì)算表達(dá)式的值，當(dāng)值為真(非0)時(shí)， 執(zhí)行循環(huán)體語(yǔ)句。否則，退出,例：在屏幕上打印110,說(shuō)明：,計(jì)算的值，若表達(dá)式的值為真(非0)時(shí)，則執(zhí)行循環(huán)體語(yǔ)句；不斷反復(fù)，直到表達(dá)式的值為假(0)，則不執(zhí)行循環(huán)體語(yǔ)句，而直接轉(zhuǎn)向循環(huán)體外的第一條語(yǔ)句。 是循環(huán)反復(fù)執(zhí)行的程序，稱(chēng)為“循環(huán)體”，當(dāng)需要執(zhí)行多條語(yǔ)句時(shí)，應(yīng)使用“ ”括起來(lái)組成一個(gè)復(fù)合語(yǔ)句。 while語(yǔ)句是先判斷條件，后執(zhí)行循環(huán)體，為“當(dāng)型”循環(huán)，因此若條件不成立，有可能一次也不執(zhí)行循環(huán)體。,例： 編程序求：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語(yǔ)句,一般形式為： do 語(yǔ)句； while (表達(dá)式)； 執(zhí)行過(guò)程：先執(zhí)行循環(huán)體語(yǔ)句一次，再判別表達(dá)式的值，若為真(非0)則繼續(xù)循環(huán)，否則終止循環(huán)。,例： 編程序求：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+; ,用輾轉(zhuǎn)相除法求兩自然數(shù)m，n的最大公約數(shù)和最小公倍數(shù)。 例 求 m=28 ,n=20 的最大公約數(shù). if (m<n) t=m; m=n; n=t; r=m%n; while (r!= 0) m=n; n=r; r= m%n; ,循環(huán) m n r 賦好初值時(shí)：28 20 8 第一次結(jié)束：20 8 4 第二次結(jié)束： 8 4 0,注意以下幾點(diǎn)：,在if語(yǔ)句，while語(yǔ)句中，表達(dá)式后面都不能加分號(hào)，而在 do-while語(yǔ)句的表達(dá)式后面則必須加分號(hào)。 當(dāng)循環(huán)體由多個(gè)語(yǔ)句組成時(shí)，也必須用括起來(lái)組成一個(gè)復(fù)合語(yǔ)句。 如果循環(huán)至少要執(zhí)行一次， while和do-while語(yǔ)句可以相互替換。,4.3.3 for循環(huán)語(yǔ)句,一般形式為： for(表達(dá)式1；表達(dá)式2；表達(dá)式3) 語(yǔ)句； 表達(dá)式1（控制變量的初始化）：用來(lái)給循環(huán)變量賦初值,也允許在for語(yǔ)句外給循環(huán)變量賦初值，此時(shí)可以省略該表達(dá)式。 表達(dá)式2（循環(huán)的條件）：循環(huán)條件，一般為關(guān)系表達(dá)式或邏輯表達(dá)式。 表達(dá)式3（循環(huán)控制變量的更新 ）：用來(lái)修改循環(huán)變量的值，一般是賦值語(yǔ)句。,當(dāng)循環(huán)體由多個(gè)語(yǔ)句組成時(shí)，也必須用 ,for語(yǔ)句的執(zhí)行過(guò)程：,注意：在整個(gè)for循環(huán)過(guò)程中，表達(dá)式1只計(jì)算一次，表達(dá)式2和表達(dá)式3則可能計(jì)算多次。,例： 編程序求：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個(gè)1020的隨機(jī)數(shù)在屏幕上。,for(表達(dá)式1；表達(dá)式2；表達(dá)式3) 語(yǔ)句；,表達(dá)式1； while(表達(dá)式2) 語(yǔ)句； 表達(dá)式3； ,有關(guān)for語(yǔ)句的幾點(diǎn)說(shuō)明：,for語(yǔ)句中的“表達(dá)式1”、“表達(dá)式2”和“表達(dá)式3”都可以省略，但兩個(gè)分號(hào)不能省略。 若 “表達(dá)式2”省略了，則判定循環(huán)控制條件為真（非0） “表達(dá)式1”和 “表達(dá)式3”，可以是一個(gè)簡(jiǎn)單的表達(dá)式，也可以是逗號(hào)表達(dá)式。 注意：三個(gè)表達(dá)式都可以是任何表達(dá)式。,4.3.4 循環(huán)的嵌套多重循環(huán)結(jié)構(gòu),一個(gè)循環(huán)內(nèi)完整地包含另一個(gè)循環(huán)結(jié)構(gòu)，則稱(chēng)為多重循環(huán) 嵌套一層稱(chēng)為二重循環(huán)，嵌套二層稱(chēng)為三重循環(huán) 例子： 打印九九乘法表 打印由數(shù)字組成的如下所示金字塔圖案,4.3.5 三種循環(huán)語(yǔ)句比較,4.4 其它控制語(yǔ)句,4.4.1 break語(yǔ)句 作用范圍：switch 語(yǔ)句或循環(huán)語(yǔ)句 功能：跳出switch語(yǔ)句或跳出本層循環(huán)， 轉(zhuǎn)去執(zhí)行后面的程序。 break語(yǔ)句的一般形式為： break; 注意：break語(yǔ)句用于循環(huán)體中，一般與if語(yǔ)句聯(lián)合使用,例：車(chē)牌抽取程序，要求,用戶(hù)可以有5次機(jī)會(huì)選擇。 若選到中意的號(hào)碼，可以使用鍵盤(pán)中的Y鍵來(lái)確定 若已確定選中號(hào)碼，則無(wú)需再繼續(xù)選擇了。 若5次都沒(méi)有選中，進(jìn)行提示，表示選中失敗。,4.4.2 continue語(yǔ)句,作用范圍：只能用在循環(huán)體中 功能：結(jié)束本次循環(huán)，轉(zhuǎn)入下一次循環(huán)條件的判斷與執(zhí)行。 其一般格式是： continue; 注意：本語(yǔ)句只結(jié)束本層本次的循環(huán)，并不跳出循環(huán)。,例，計(jì)算半徑為1到15的圓的面積，僅打印出超過(guò)50的圓面積。,void main() int r; float area; for(r=1;r<=15;r+) area=3.141593*r*r; if(area<50.0) continue; printf( square=%fn,area); ,break與continue的區(qū)別,continue：結(jié)束本次循環(huán)，即不再執(zhí)行循環(huán)體中continue 語(yǔ)句之后的語(yǔ)句，轉(zhuǎn)入下一次循環(huán)條件的判斷與執(zhí)行。應(yīng)注意的是， 本語(yǔ)句只結(jié)束本層本次的循環(huán)，并不跳出循環(huán)。,break：語(yǔ)句只能用在switch 語(yǔ)句或循環(huán)語(yǔ)句中， 其作用是跳出switch語(yǔ)句或跳出本層循環(huán)，轉(zhuǎn)去執(zhí)行后面的程序。,4.4.3 goto語(yǔ)句（無(wú)條件轉(zhuǎn)移語(yǔ)句）,一般格式： goto 語(yǔ)句標(biāo)號(hào)； 如： label: i+; goto label1; 注意：語(yǔ)言不限制程序中使用標(biāo)號(hào)的次數(shù)，但不得重名。 注意：在結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)中一般不主張使用goto語(yǔ)句， 以免造成程序流程的混亂，使理解和調(diào)試程序都產(chǎn)生困難。,4.5 應(yīng)用程序舉例 4.5.1 素?cái)?shù)與哥德巴赫猜想,例：判斷一個(gè)給定的整數(shù)是否為素?cái)?shù) 基本思想： 把m作為被除數(shù)，將2Int(Sqrt(m)作為除數(shù)，如果都除不盡，m就是素?cái)?shù)，否則就不是。可用以下程序段實(shí)現(xiàn),k=sqrt(m); for(i=2;i=k) printf(Yesn); else printf(Non);,例：編一程序驗(yàn)證哥德巴赫猜想,for(n1=3;n1k) printf(%d=%d+%dn,n,n1,n2); ,發(fā)現(xiàn)n1不是素?cái)?shù)后無(wú)需判斷n2了，執(zhí)行continue;后，當(dāng)前次循環(huán)的后半部分無(wú)需執(zhí)行,4.5.2 窮舉法,基本思想：一一列舉各種可能的情況，并判斷哪一種可能是符合要求 例：將一張面值為100元的人民幣等值換成100張5元、1元和0.5元的零鈔，要求每種零鈔不少于1張，問(wèn)有哪幾種組合？ 分析：5元的最少1張，最多100張 1元的最少1張，最多100張 0.5元的最少1張，最多100張列出所有的情況，把真正符合要求的情況打印出來(lái)。,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 ,4.5.3 迭代法,遞推法：有一只猴子，撿到了一框桃子。它每天吃現(xiàn)存桃子的一半再多一個(gè)。到了第7天，它只有一個(gè)桃子了，問(wèn)它第一天撿到了幾個(gè)桃子？ 解：注意后一天和前一天的桃子數(shù)的關(guān)系。 x=(x+1)*2;,例，用迭代法求平方根,已知迭代公式為： 編程分析： 可假定一個(gè)初值x0=a/2(估計(jì)值)， 根據(jù)迭代公式得到一個(gè)新的值x1，這個(gè)新值x1比初值x0更接近要求的值x； 再以新值作為初值，即：x1x0，重新按原來(lái)的方法求x1， 重復(fù)這一過(guò)程直到|x1-x0|<(某一給定的精度)。此時(shí)可將x1作為問(wèn)題的解。,x0 = a / 2; /* 取迭代初值 */ x1 = 0.5 * (x0 + a / x0); while (fabs(x1 - x0) 0.00001) x0 = x1; /* 為下一次迭代作準(zhǔn)備 */ x1 = 0.5 * (x0 + a / x0); printf(%f s sqrt is:%fn, a, x1);,迭代法求平方根部分代碼,