C語(yǔ)言三種程序結(jié)構(gòu).ppt

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2020年4月25日星期六,游志宇,電子科技大學(xué)成都學(xué)院微電子系,,第四講,4.1順序結(jié)構(gòu),什么是順序結(jié)構(gòu)？？,程序按語(yǔ)句的先后順序依次執(zhí)行的程序,,例子：輸入三角形的三邊長(zhǎng)，求三角形面積。,假設(shè)三個(gè)邊長(zhǎng)a，b，c能構(gòu)成三角形。則面積公式為：area=s=(a+b+c)*0.5,#include#includevoidmain(){floata,b,c,s,area;scanf(“%f,%f,%f,},數(shù)學(xué)函數(shù)庫(kù)因?yàn)橐玫狡渲械膕qrt函數(shù),4.1順序結(jié)構(gòu),例從鍵盤(pán)輸入一個(gè)大寫(xiě)字母，要求改用小寫(xiě)字母輸出。＃includevoidmain（）｛charｃｌ，ｃ２；ｃｌ＝getchar（）；printf（″％ｃ，％ｄ＼ｎ″，ｃｌ，ｃｌ）；ｃ２＝ｃｌ＋３２；printf（″％ｃ，％ｄ＼ｎ″，ｃ２，ｃ２）；｝,運(yùn)行情況：Ａ↙Ａ，６５ａ，９７,4.1順序結(jié)構(gòu),,,,,,例求ａx2＋ｂｘ＋ｃ＝０方程的根。a，b，c由鍵盤(pán)輸入，且設(shè)＞０。眾所周知，一元二次方程式的根為x1=x2=可以將上面的分式分為兩項(xiàng)：p=，q=x1=p+q，x2=p-q,4.1順序結(jié)構(gòu),#include#includevoidmain(){floata,b,c,disc,x1,x2,p,q;scanf("a=%f,b=%f,c=%f",},運(yùn)行情況：ａ＝１，ｂ＝３，ｃ＝２↙ｘ１＝－１．００ｘ２＝－２．００,4.1順序結(jié)構(gòu),4.2選擇結(jié)構(gòu),選擇結(jié)構(gòu)是3種基本結(jié)構(gòu)之一。,選擇結(jié)構(gòu)的作用：根據(jù)所指定的條件是否滿足，決定從給定的操作中選擇其一執(zhí)行;在C語(yǔ)言中選擇結(jié)構(gòu)是由if語(yǔ)句和switch語(yǔ)句實(shí)現(xiàn)的。正確使用選擇結(jié)構(gòu)，需要充分理解關(guān)系表達(dá)式和邏輯表達(dá)式。,4.2選擇結(jié)構(gòu),一、if語(yǔ)句,if語(yǔ)句是用來(lái)判斷所給條件是否滿足，然后根據(jù)結(jié)果決定執(zhí)行給出的操作。,if語(yǔ)句最常用的有三種基本形式,(1)if（表達(dá)式）｛語(yǔ)句｝例：if(x>y)printf(“%d”,x);,4.2選擇結(jié)構(gòu),#includevoidmain(){floata,b,t;scanf(“%f,%f”,},4.2選擇結(jié)構(gòu),例輸入兩個(gè)實(shí)數(shù)，按代數(shù)值由小到大的順序輸出這兩個(gè)數(shù)。,例輸入三個(gè)數(shù)a,b,c,要求按由小到大的順序輸出。,用偽代碼寫(xiě)的算法為：ifa>b將a和b對(duì)換，a中保存a、b中的小者；ifa>c將a和c對(duì)換，a中保存a、c中的小者；ifb>c將b和c對(duì)換，b中保存b、c中的小者；,4.2選擇結(jié)構(gòu),#includevoidmain(){floata,b,c,t;scanf(“%f,%f,%f”,},,4.2選擇結(jié)構(gòu),(2)if(表達(dá)式)語(yǔ)句1else語(yǔ)句2例：if(x>y)printf(“%d”,x);elseprintf(“%d”,y);,4.2選擇結(jié)構(gòu),if（表達(dá)式1）語(yǔ)句1elseif(表達(dá)式2)語(yǔ)句2elseif(表達(dá)式3)語(yǔ)句3……elseif(表達(dá)式m)語(yǔ)句melse語(yǔ)句n,4.2選擇結(jié)構(gòu),例：if(number>500)cost=0.15;elseif(number>300)cost=0.10;elseif(number>100)cost=0.075;elseif(number>50)cost=0.05;elsecost=0;,4.2選擇結(jié)構(gòu),說(shuō)明：(1).3種形式的if語(yǔ)句中,在if后面都有表達(dá)式，一般為邏輯表達(dá)式或關(guān)系表達(dá)式。注：在執(zhí)行if語(yǔ)句時(shí)，先對(duì)表達(dá)式求解，然后根據(jù)表達(dá)式的值，執(zhí)行指定的語(yǔ)句。(2).第二，第三種形式的if語(yǔ)句中，在每個(gè)else前面有一個(gè)分號(hào)，整個(gè)語(yǔ)句結(jié)束處有一個(gè)分號(hào)。(3).在if和else后面可以只含有一個(gè)內(nèi)嵌的操作語(yǔ)句，也可以由多個(gè)操作語(yǔ)句，此時(shí)用花括號(hào)將幾個(gè)語(yǔ)句括起來(lái)成為一個(gè)復(fù)合語(yǔ)句。,4.2選擇結(jié)構(gòu),二.if語(yǔ)句的嵌套在if語(yǔ)句中又包含一個(gè)或多個(gè)if語(yǔ)句稱為if語(yǔ)句的嵌套。形式：if()if()語(yǔ)句1else語(yǔ)句2elseif()語(yǔ)句3else語(yǔ)句4,,,內(nèi)嵌if,4.2選擇結(jié)構(gòu),-1(x0)算法1：算法2：輸入x輸入x若x0,則y=1若x=0,則y=0輸出y若x>0,則y=1輸出y,,4.2選擇結(jié)構(gòu),#includevoidmain(){intx,y;scanf(“%d”,},4.2選擇結(jié)構(gòu),上例中的程序段有四個(gè)，請(qǐng)判斷哪個(gè)是正確的？程序1：程序2：if(x=0)y=-1;if(x>0)elsey=1;if(x==0)elsey=0;y=0;elseelsey=1;y=-1;程序3:程序4:y=-1;y=0;if(x!=0)if(x>=0)if(x>0)if(x>0)y=1;y=1;elseelsey=0;y=-1;,正確,正確,錯(cuò)誤,錯(cuò)誤,4.2選擇結(jié)構(gòu),,,例寫(xiě)程序，判斷某一年是否閏年。用下圖來(lái)表示判斷閏年的算法。,能被4整除，但不能被100整除。能被4整除，又能被400整除,#includevoidmain(){intyear,leap;scanf("%d",,,if（year％４！＝０）leap＝０；elseif（year％１００！＝０）leap＝１；elseif（year％４００！＝０）leap＝０；elseleap＝１；,//也可以用一個(gè)邏輯表達(dá)式包含所有的閏年條件，//將上述if語(yǔ)句用下面的if語(yǔ)句代替：if((year%4==0elseleap=0；,if(leap)printf("%dis",year);elseprintf("%disnot",year);printf("aleapyear.\n");},運(yùn)行情況：１９８９↙１９８９ｉｓｎｏｔａｌｅａｐｙｅａｒ.２０００↙２０００ｉｓａｌｅａｐｙｅａｒ.,三.Switch語(yǔ)句,4.2選擇結(jié)構(gòu),switch語(yǔ)句是多分支語(yǔ)句，用來(lái)實(shí)現(xiàn)多分支選擇結(jié)構(gòu)。if語(yǔ)句只有兩個(gè)分支可共選擇。在實(shí)際問(wèn)題中，我們經(jīng)常會(huì)遇到多分支選擇的問(wèn)題，因此引入多分支語(yǔ)句switch。例如:學(xué)生成績(jī)分類(90分以上為‘a(chǎn)’等，80～89分為‘b’等，70～79分為‘c’等……)；人口統(tǒng)計(jì)分類(按年齡分為老、中、青、少、兒童)；工資統(tǒng)計(jì)分類；銀行存款分類……。當(dāng)然多分支選擇也可以用if語(yǔ)句嵌套來(lái)解決，但如果分支過(guò)多，則嵌套的if語(yǔ)句層數(shù)就多，程序冗長(zhǎng)而可讀性降低。,4.2選擇結(jié)構(gòu),switch語(yǔ)句的格式：switch（表達(dá)式）｛case常量表達(dá)式１：語(yǔ)句１case常量表達(dá)式２：語(yǔ)句２…case常量表達(dá)式ｎ：語(yǔ)句ｎdefault：語(yǔ)句ｎ＋１｝,說(shuō)明：switch后面括弧內(nèi)的“表達(dá)式”，允許它為任何類型。(2)當(dāng)表達(dá)式的值與某一個(gè)case后面的常量表達(dá)式的值相等時(shí)，就執(zhí)行此case后面的語(yǔ)句，若所有的case中的常量表達(dá)式的值都沒(méi)有與表達(dá)式的值匹配的，就執(zhí)行default后面的語(yǔ)句。(3)每一個(gè)case的常量表達(dá)式的值必須互不相同，否則就會(huì)出現(xiàn)互相矛盾的現(xiàn)象（對(duì)表達(dá)式的同一個(gè)值，有兩種或多種執(zhí)行方案）。,4.2選擇結(jié)構(gòu),4.2選擇結(jié)構(gòu),(4)各個(gè)case和default的出現(xiàn)次序不影響執(zhí)行結(jié)果。例如，可以先出現(xiàn)“default：…”，再出現(xiàn)“caseXX：…”，然后是“caseAA：…”。(5)執(zhí)行完一個(gè)case后面的語(yǔ)句后，流程控制轉(zhuǎn)移到下一個(gè)case繼續(xù)執(zhí)行。“case常量表達(dá)式”只是起語(yǔ)句標(biāo)號(hào)作用，并不是在該處進(jìn)行條件判斷。在執(zhí)行switch語(yǔ)句時(shí)，根據(jù)switch后面表達(dá)式的值找到匹配的入口標(biāo)號(hào)，就從此標(biāo)號(hào)開(kāi)始執(zhí)行下去，不再進(jìn)行判斷。,例運(yùn)輸公司對(duì)用戶計(jì)算運(yùn)費(fèi)。設(shè)每公里每噸貨物的基本運(yùn)費(fèi)為ｐ，貨物重為ｗ，距離為ｓ，折扣為ｄ，則總運(yùn)費(fèi)ｆ的計(jì)算公式為：ｆ＝ｐ*ｗ*ｓ*（１－ｄ）路程（ｓ）越遠(yuǎn)，每公里運(yùn)費(fèi)越低。假設(shè)標(biāo)準(zhǔn)如下：ｓ＜２５０ｋｍ沒(méi)有折扣２５０≤ｓ＜５００２％折扣５００≤ｓ＜１０００５％折扣１０００≤ｓ＜２０００８％折扣２０００≤ｓ＜３０００１０％折扣３０００≤ｓ１５％折扣,4.2選擇結(jié)構(gòu),分析折扣變化的規(guī)律性：折扣的“變化點(diǎn)”都是250的倍數(shù)(250,500,1000,2000,3000)利用這一特點(diǎn)，可以在橫軸上加一種坐標(biāo)c，c的值為S/250,c代表250的倍數(shù)。當(dāng):c<1時(shí)，表示S<250，無(wú)折d=0％；1≤c＜2時(shí)，表示250≤S<500，折扣d=2％；2≤c＜4時(shí)，表示500≤S<1000，折扣d=5％；4≤c＜8時(shí)，表示1000≤S<2000，折扣d=8％；8≤c＜12時(shí)，表示2000≤S<3000，折扣d=10％；c≥12時(shí)，表示3000≤S，折扣d=15％。,4.2選擇結(jié)構(gòu),4.2選擇結(jié)構(gòu),據(jù)此寫(xiě)出程序如下：#includevoidmain()｛intc，S；floatp,w,d,f;printf(“請(qǐng)輸入基本運(yùn)費(fèi)P、貨物重量W及運(yùn)輸距離S：\n”)scanf("％f，％f，％d"，i=1;loop:if(i<=100){sum=sum+i;i++;gotoloop;}printf("%d\n″，sum);},4.3.2用while語(yǔ)句實(shí)現(xiàn)循環(huán),while語(yǔ)句用來(lái)實(shí)現(xiàn)“當(dāng)型”循環(huán)結(jié)構(gòu)。其一般形式：while(表達(dá)式)｛語(yǔ)句｝當(dāng)表達(dá)式為非0值時(shí)，執(zhí)行while語(yǔ)句中的內(nèi)嵌語(yǔ)句。其特點(diǎn)是:先判斷表達(dá)式，后執(zhí)行語(yǔ)句。,流程圖,例求1到100的和#includevoidmain(){inti，sum=0;i=1;while(i<=100){sum=sum+i;i++;}printf(″%d\n″，sum);},,說(shuō)明：(1)循環(huán)體如果包含一個(gè)以上的語(yǔ)句，應(yīng)該用花括弧括起來(lái)，以復(fù)合語(yǔ)句形式出現(xiàn).(2)在循環(huán)體中應(yīng)有使循環(huán)趨向于結(jié)束的語(yǔ)句。,運(yùn)行結(jié)果：5050,注意：循環(huán)體如果包含一個(gè)以上的語(yǔ)句，應(yīng)該用花括號(hào)括起來(lái)，以復(fù)合語(yǔ)句形式出現(xiàn)。如果不加花括號(hào)，則while語(yǔ)句的范圍只到while后面的第一個(gè)分號(hào)處。在循環(huán)體中應(yīng)有使循環(huán)趨向于結(jié)束的語(yǔ)句。如果無(wú)此語(yǔ)句，則i的值始終不改變，循環(huán)永不結(jié)束。（成為無(wú)限循環(huán)）,4.3.3用do-while語(yǔ)句實(shí)現(xiàn)循環(huán),do-while語(yǔ)句的特點(diǎn):先執(zhí)行循環(huán)體，然后判斷循環(huán)條件是否成立。其一般形式:do｛循環(huán)體語(yǔ)句｝while(表達(dá)式)；,執(zhí)行過(guò)程：先執(zhí)行一次指定的循環(huán)體語(yǔ)句，然后判別表達(dá)式，當(dāng)表達(dá)式的值為非零(“真”)時(shí)，返回重新執(zhí)行循環(huán)體語(yǔ)句，如此反復(fù)，直到表達(dá)式的值等于0為止，此時(shí)循環(huán)結(jié)束。,流程圖,#includevoidmain(){inti，sum=0;i=1;do{sum=sum+i;i++;}while(i<=100);printf("%d\n″，sum)；},運(yùn)行結(jié)果：5050,,例求1到100的和,從上面例題可以看到：對(duì)同一個(gè)問(wèn)題可以用while語(yǔ)句處理，也可以用do-while語(yǔ)句處理。在一般情況下，用while語(yǔ)句和用do-while語(yǔ)句處理同一問(wèn)題時(shí)，若二者的循環(huán)體部分是一樣的，它們的結(jié)果也一樣。但是如果while后面的表達(dá)式一開(kāi)始就為假(0值)時(shí)，兩種循環(huán)的結(jié)果是不同的。,,,,例while和do-while循環(huán)的比較(1)#include(2)#includevoidmain()voidmain(){intsum=0，i;{intsum=0，i;scanf(“%d″，}},,運(yùn)行結(jié)果：1↙sum=55再運(yùn)行一次：11↙sum=0,運(yùn)行結(jié)果：1↙sum=55再運(yùn)行一次：11↙sum=11,,說(shuō)明：當(dāng)while后面的表達(dá)式的第一次的值為“真”時(shí)，兩種循環(huán)得到的結(jié)果相同。否則，二者結(jié)果不相同。,4.4用for語(yǔ)句實(shí)現(xiàn)循環(huán),C語(yǔ)言中的for語(yǔ)句使用最為靈活，不僅可以用于循環(huán)次數(shù)已經(jīng)確定的情況，而且可以用于循環(huán)次數(shù)不確定而只給出循環(huán)結(jié)束條件的情況，它完全可以代替while語(yǔ)句。其一般形式:for(表達(dá)式1；表達(dá)式2；表達(dá)式3)｛語(yǔ)句｝,4.4用for語(yǔ)句實(shí)現(xiàn)循環(huán),For循環(huán)的執(zhí)行過(guò)程：(1)先求解表達(dá)式1。(2)求解表達(dá)式2，若其值為真(值為非0)，則執(zhí)行for語(yǔ)句中指定的內(nèi)嵌語(yǔ)句，然后執(zhí)行下面第(3)步。若為假(值為0)，則結(jié)束循環(huán)，轉(zhuǎn)到第(5)步。(3)求解表達(dá)式3。(4)轉(zhuǎn)回上面第(2)步驟繼續(xù)執(zhí)行。(5)循環(huán)結(jié)束，執(zhí)行for語(yǔ)句下面的一個(gè)語(yǔ)句,for(表達(dá)式1；表達(dá)式2；表達(dá)式3)｛語(yǔ)句｝,,4.4用for語(yǔ)句實(shí)現(xiàn)循環(huán),,循環(huán)初始條件,,循環(huán)控制條件,,循環(huán)體,for語(yǔ)句等價(jià)于下列語(yǔ)句：表達(dá)式1；while（表達(dá)式2）{語(yǔ)句；表達(dá)式3；},for語(yǔ)句最簡(jiǎn)單的應(yīng)用形式也就是最易理解的如下形式：for(循環(huán)變量賦初值；循環(huán)條件；循環(huán)變量增值)循環(huán)體；,例如:求1到100的和,它相當(dāng)于以下語(yǔ)句：i=1;while(i<=100){sum=sum+i;i++;},顯然，用for語(yǔ)句簡(jiǎn)單、方便。,for(i=1;i<=100;i++)sum=sum+i;,例：求（即求1！+2！+3！+….+20!）,#includevoidmain(){floats=0,t=1;intn;for(n=1;n100時(shí)，執(zhí)行break語(yǔ)句，提前結(jié)束循環(huán)，即不再繼續(xù)執(zhí)行其余的幾次循環(huán)。,4.5break語(yǔ)句和continue語(yǔ)句,4.5.2continue語(yǔ)句作用為結(jié)束本次循環(huán)，即跳過(guò)循環(huán)體中下面尚未執(zhí)行的語(yǔ)句，接著進(jìn)行下一次是否執(zhí)行循環(huán)的判定.一般形式：continue;,4.5break語(yǔ)句和continue語(yǔ)句,continue語(yǔ)句和break語(yǔ)句的區(qū)別:continue語(yǔ)句只結(jié)束本次循環(huán)，而不是終止整個(gè)循環(huán)的執(zhí)行。,while(表達(dá)式1){…if(表達(dá)式2)continue;…},流程圖,4.5break語(yǔ)句和continue語(yǔ)句,continue語(yǔ)句和break語(yǔ)句的區(qū)別:break語(yǔ)句則是結(jié)束整個(gè)循環(huán)過(guò)程，不再判斷執(zhí)行循環(huán)的條件是否成立。,while(表達(dá)式1){…if(表達(dá)式2)break;…},流程圖,例把100～200之間的不能被3整除的數(shù)輸出。#includevoidmain(){intn;for(n=100;n<=200;n++){if(n%3==0)continue;printf("%d″，n);}},,說(shuō)明：當(dāng)n能被3整除時(shí)，執(zhí)行continue語(yǔ)句，結(jié)束本次循環(huán)(即跳過(guò)printf函數(shù)語(yǔ)句)，只有n不能被3整除時(shí)才執(zhí)行printf函數(shù)。,說(shuō)明：例中循環(huán)體也可以改用一個(gè)if語(yǔ)句處理：if(n%3!=0)printf(“%d”,n);,題目：打印出所有的“水仙花數(shù)”,所謂“水仙花數(shù)”是指一個(gè)3位數(shù)，其各位數(shù)字立方和等于該數(shù)本身。例如，153是一水仙花數(shù)，因?yàn)椋?53=13+53+33。,程序分析：利用for循環(huán)控制100-999之間的數(shù)，每個(gè)數(shù)分解出個(gè)位，十位，百位,#includevoidmain(){inti,j,k,n;printf(“‘’waterflower‘’numberis:\n");for(n=100;n<1000;n++){i=n/100;/*分解出百位*/j=n/10%10;/*分解出十位*/k=n%10;/*分解出個(gè)位*/if(i*100+j*10+k==i*i*i+j*j*j+k*k*k){printf("%-5d",n);}}printf(“\n");},題目：有1、2、3、4共四個(gè)數(shù)字，能組成多少個(gè)互不相同且無(wú)重復(fù)數(shù)字的三位數(shù)？都是多少？,程序分析：可填在百位、十位、個(gè)位的數(shù)字都是1、2、3、4。組成所有的排列后再去掉不滿足條件的排列。,#includevoidmain(){inti,j,k;printf("\n");for(i=1;i<5;i++)//以下為三重循環(huán)for(j=1;j<5;j++)for(k=1;k<5;k++){/*確保i、j、k三位互不相同*/if(i!=k}},題目：猜數(shù)游戲（掌握程序結(jié)構(gòu)及隨機(jī)函數(shù)應(yīng)用）程序說(shuō)明：游戲的開(kāi)始由機(jī)器產(chǎn)生一個(gè)隨機(jī)數(shù)（1~100之間,用庫(kù)函數(shù)srand(),rand()），然后游戲者在程序的提示下猜數(shù)，若輸入的數(shù)比這個(gè)數(shù)大，程序提示：YouranswerisHIGH,tryagain.，否則，程序提示：YouranswerisLOW，tryagain.，直到猜對(duì)為止。程序可實(shí)現(xiàn)連續(xù)猜數(shù)，直到游戲者退出。voidsrand(unsignedseed)初始化隨機(jī)數(shù)發(fā)生器intrand()產(chǎn)生一個(gè)隨機(jī)數(shù)并返回這個(gè)數(shù)system("cls");//清屏DOS命令fflush(stdin);//清除內(nèi)存getch();//從控制臺(tái)獲取一個(gè)字符，不顯示在屏幕上,題目：百錢(qián)百雞(窮舉算法)我國(guó)古代數(shù)學(xué)家張丘鍵在《算經(jīng)》中出了一道題“雞翁一，值錢(qián)五；雞母一，值錢(qián)三；雞雛三，值錢(qián)一。百錢(qián)買(mǎi)百雞，問(wèn)雞翁、雞母、雞雛各幾何？注：窮舉法是最簡(jiǎn)單、最常見(jiàn)的一種程序設(shè)計(jì)方法。它充分利用了計(jì)算機(jī)處理的高速特性。使用窮舉法的關(guān)鍵是確定正確的窮舉范圍，即不能過(guò)分?jǐn)U大、也不能過(guò)分縮小窮舉的范圍。,題目：簡(jiǎn)單計(jì)算器請(qǐng)編寫(xiě)一個(gè)程序計(jì)算表達(dá)式：data1opdata2的值。其中，op為運(yùn)算符＋、－、*、/。,TheEnd,Thanks!,