C语言程序设计第三章C语言的基本控制结构.ppt

第三章 C语言的基本控制结构XUAN SHANLI合肥工业大学第三章第三章 C C语言的基本控制结构语言的基本控制结构第三章 C语言的基本控制结构XUAN SHANLI合肥工业大学问题问题#include#include void main(void)float a,b,c,x1,x2;scanf(“%f,%f,%f”,&a,&b,&c);x1=(-b+sqrt(b*b-4.*a*c)/(2.0*a);x2=(-b-sqrt(b*b-4.*a*c)/(2.0*a);printf(“x1=%7.2fnx2=%7.2f”,x1,x2);b*b-4ac0?yes求实根求实根no求复根求复根问题：如何构造条件？如何根据条件实现不同算法？第三章 C语言的基本控制结构XUAN SHANLI合肥工业大学3.1程序的三种控制结构程序的三种控制结构 结构化程序设计结构化程序设计是软件设计的第三次革命。结构化程序设计的是软件设计的第三次革命。结构化程序设计的基础是采用三种程序的控制结构。基础是采用三种程序的控制结构。1966年年BOHM&Jacopini证明：证明：只要三种控制结构就能表达用只要三种控制结构就能表达用一个入口和一个出口框图所能表达的任何程序逻辑。一个入口和一个出口框图所能表达的任何程序逻辑。三种控制结构如下：三种控制结构如下：顺序结构顺序结构Sequence算法描述：算法描述：f;g;框图：框图：f;g;入口入口出口出口选择结构选择结构Selection算法描述：算法描述：if(e)f;elseg;框图：框图：e?yesf;nog;入口入口出口出口第三章 C语言的基本控制结构XUAN SHANLI合肥工业大学循环结构循环结构Repetition当型循环当型循环whilecistruedofc?fYESNO直到循环直到循环dofuntilcisfalsefc?YESNO三种控制结构有如下共同的特点：三种控制结构有如下共同的特点：v一个入口和一个出口；一个入口和一个出口；v无死语句；无死语句；v无死循环。无死循环。入口入口出口出口如何构如何构造条件造条件？第三章 C语言的基本控制结构XUAN SHANLI合肥工业大学 复合语句复合语句概念：概念：C语言可以用语言可以用包括一系列的语句。一对包括一系列的语句。一对所包含的内所包含的内容称为一个复合语句。其中可以包含容称为一个复合语句。其中可以包含0到多条到多条C语言语句。语言语句。#includevoidmain(void)inta,b;scanf(“%d,%d”,&a,&b);inttemp;temp=a;a=b;b=temp;printf(“%d,%d”,a,b);复复合合语语句句复复合合语语句句复合语句可以嵌套复合语句可以嵌套凡是可以出现单一语句的地方都可以使用复合语句。凡是可以出现单一语句的地方都可以使用复合语句。复合语句的作用：复合语句的作用：作为分支和循环的块。作为分支和循环的块。作为标识符的作用域。作为标识符的作用域。交换算法演示交换算法演示第三章 C语言的基本控制结构XUAN SHANLI合肥工业大学3.2关系运算和逻辑运算关系运算和逻辑运算关系运算关系运算关系运算是比较两个表达式值的数值相互关系的运算。关系运算是比较两个表达式值的数值相互关系的运算。运算符运算符运算关系运算关系实例实例大于大于ab=大于等于大于等于a=b小于小于21=小于等于小于等于cb;/*c的值为的值为0*/d=a+22&a3|逻辑或逻辑或s6!逻辑非逻辑非!a其中，！运算是单目运算。其中，！运算是单目运算。逻辑运算演示第三章 C语言的基本控制结构XUAN SHANLI合肥工业大学复杂逻辑关系的表示复杂逻辑关系的表示在实际应用中，经常会遇到描述复杂的关系。如：判断在实际应用中，经常会遇到描述复杂的关系。如：判断x是否是否大于等于大于等于5或小于或小于3。此类关系的描述在程序设计中会大量使用。此类关系的描述在程序设计中会大量使用。035x=50-23-2x3?x=4-2x&x=a&ch=A&chc+d&a=b*34注意：在无法确定优先级注意：在无法确定优先级时，加（）区分。简化表时，加（）区分。简化表达式。达式。c=b*=a+2c=(b*=(a+2)第三章 C语言的基本控制结构XUAN SHANLI合肥工业大学级别级别运算符运算符结合顺序结合顺序1（）（）-.从左向右从左向右2！-+-(type)sizeof*&从右向左从右向左3*/%从左向右从左向右4+-从左向右从左向右5从左向右从左向右6=从左向右从左向右7=!=从左向右从左向右8&从左向右从左向右9从左向右从左向右10|从左向右从左向右11&从左向右从左向右12|从左向右从左向右13?:从右向左从右向左14=op=从右向左从右向左15,从左向右从左向右优优先先级级总总表表第三章 C语言的基本控制结构XUAN SHANLI合肥工业大学优先级特例优先级特例 自加、自减运算优先级遵循原则：自加、自减运算优先级遵循原则：前置：先运算后引用；前置：先运算后引用；后置：先引用后运算。后置：先引用后运算。#include void main(void)int a=3,b;b=a+a+;printf(“b=%d”,b);b=+a+(+a);printf(“b=%d”,b);chp3ex0在逻辑运算中，如果逻辑值能确定，则不需在进行运算。在逻辑运算中，如果逻辑值能确定，则不需在进行运算。inta=0,b=0+a|b+;/*b的值？的值？*/a=0;a&+b；/*b的值？的值？*/第三章 C语言的基本控制结构XUAN SHANLI合肥工业大学3.3分支结构（选择结构分支结构（选择结构Selection)if及及if-else的三种结构。的三种结构。由标准的分支结构可以演化成单分支、多分支结构。由标准的分支结构可以演化成单分支、多分支结构。C语言的分语言的分支语句有支语句有if、ifelse、switch三种。三种。if语句语句格式：格式：if(expression)statement;语句语句表达式，非表达式，非0为为yes，0为为no。语句，可以是复合语句。语句，可以是复合语句。流程图：流程图：e?statement;yesno举例：举例：#includevoidmain(void)charch;ch=getchar();if(ch=a&ch=z)ch-=32;putchar(ch);chp3exf第三章 C语言的基本控制结构XUAN SHANLI合肥工业大学 ifelse结构结构格式：格式：if(expression)stat1;elsestat2;语句或复合语句。语句或复合语句。流程图：流程图：e?yesstat1;stat2;no入口入口出口出口举例：输出举例：输出|x|。#includemain()intx;scanf(“%d”,&x);if(x=0)printf(“%d”,x);elseprintf(“%d”,-x);第三章 C语言的基本控制结构XUAN SHANLI合肥工业大学ifelseif结构结构（多分支）（多分支）格式：格式：if(e1)stat1;elseif(e2)stat2；elseif(e3)stat3;elseif(en-1)statn-1;elsestatn;框图：框图：e1?ystat1;ne2?ystat2;出口出口nen-1?ystatn-1;nstatn;n-1个条件，满足某个条件，执行对应的语句，然后到出口。个条件，满足某个条件，执行对应的语句，然后到出口。第三章 C语言的基本控制结构XUAN SHANLI合肥工业大学ifelseif结构举例：结构举例：征税问题：征税问题：1000以下税率为以下税率为3%10002000税率为税率为4%20003000税率为税率为5%3000以上税率以上税率6%输入收入求应缴税款。输入收入求应缴税款。#includevoidmain(void)floatx,rate;scanf(“%f”,&x);if(x1000)rate=.03;elseif(x2000)rate=.04;elseif(x3000)rate=.05;elserate=.06;printf(“%f”,x*rate);3/100?第三章 C语言的基本控制结构XUAN SHANLI合肥工业大学输入一个分数，将百分制转化为五分制。输入一个分数，将百分制转化为五分制。90分以下分以下打印打印A80-90打印打印B70-80打印打印C60-70打印打印D60以下以下打印打印E#includevoidmain(void)inta;scanf(“%d”,&a);if(a=90)printf(“ThescoreisA”);elseif(a=80)printf(“ThescoreisB”);elseif(a=70)printf(“ThescoreisC”);elseif(a=60)printf(“ThescoreisD”);elseprintf(“ThescoreisE”);chp3ex1第三章 C语言的基本控制结构XUAN SHANLI合肥工业大学 if语句的嵌套语句的嵌套对于如下的结构：对于如下的结构：if(e1)stat1；elsestat2；在在stat1或或stat2中又含有中又含有if结构：结构：if(e2)stat3;elsestat4;称为称为if结构的嵌套。各种结构的嵌套。各种if结构都结构都可以嵌套。可以嵌套。如求符号函数：如求符号函数：-1(x0)#includevoidmain(void)intx,y;scanf(“%d”,&x);if(x0)y=1;elsey=0;结果结果？第三章 C语言的基本控制结构XUAN SHANLI合肥工业大学举例：求一元二次方程举例：求一元二次方程ax2+bx+c=0的根。的根。#include#includevoidmain(void)floata,b,c,d,e,x1,x2;scanf(“%f,%f,%f”,&a,&b,&c);d=b*b-4.0*a*c;if(abs(d)0)printf(“nx1=%f”,(-b+sqrt(d)/(2.0*a);printf(“nx2=%f”,(-b-sqrt(d)/(2.0*a);elseprintf(“nx1=%f+i%f”,-b/(2.0*a),sqrt(-d)/(2.0*a);printf(“nx2=%f-i%f”,-b/(2.0*a),-sqrt(-d)/(2.0*a);外层内 层求相等实根。求相等实根。求不等实根。求不等实根。求共扼复根。求共扼复根。chp3ex2第三章 C语言的基本控制结构XUAN SHANLI合肥工业大学switch语句（多分支结构）语句（多分支结构）格式：格式：switch(expression)case常量表达式常量表达式1:statement1;case常量表达式常量表达式2:statement2;case常量表达式常量表达式n-1:statementn-1;default:statementn;只能是整型或字符型表达式。只能是整型或字符型表达式。整型字符型常量表达式。整型字符型常量表达式。表达式的值不能相等。表达式的值不能相等。流程：流程：先求先求expression的值。的值。依次比较依次比较expression和各常量表达式的值。和各常量表达式的值。如果和第如果和第i个常量表达式相等，则执行个常量表达式相等，则执行第第i条以后条以后的语句。的语句。如果不相等，则执行如果不相等，则执行default以后的语句。以后的语句。第三章 C语言的基本控制结构XUAN SHANLI合肥工业大学语句标号的概念语句标号的概念:#includevoidmain(void)chargrade;grade=getchar();switch（grade）caseA:printf(“90100n”);caseB:printf(“8089n);caseC:printf(“7079n”);caseD:printf(“6069n”);caseE:printf(“60n”);default:printf(“errorn”);chp3ex3语句标号。语句标号。break语句：语句：格式：格式：break；作用：中断作用：中断switch流程。流程。break;break;break;break;break;chp3ex4第三章 C语言的基本控制结构XUAN SHANLI合肥工业大学例：输出五分制对应的百分制范围。例：输出五分制对应的百分制范围。#includevoidmain(void)charchGrad;chGrad=getchar();switch(chGrad)casea:caseA:printf(“90100n”);break;caseb:caseB:printf(“8089n”);break;casec:caseC:printf(“7079n”);break;cased:caseD:printf(“6069n”);break;casee:caseE:printf(“b，则交换，则交换a、b的值。的值。if(ab)temp=a;a=b;b=temp;标准二分支：标准二分支：求求a和和b的最大值。的最大值。if(a=b)iMax=a;elseiMax=b;第三章 C语言的基本控制结构XUAN SHANLI合肥工业大学两种多分支两种多分支if-elseif结构适用于连续不结构适用于连续不同区间的分支。同区间的分支。if(a=90)printf(“A”);elseif(a=80)printf(“B”);elseif(a=70)printf(“C”);elseif(a=60)printf(“D”);elseprintf(“E”);switch结构适用于离散值结构适用于离散值产生的分支产生的分支第三章 C语言的基本控制结构XUAN SHANLI合肥工业大学3.4循环结构循环结构程序经常会重复执行某些相同的操作，如：程序经常会重复执行某些相同的操作，如：求：求：s=1+2+3+4+100算法描述：算法描述：s=0;i=1;s+=i;i+;判断判断i是否小于等于是否小于等于100 如果如果i小于等于小于等于100，重复，重复；否则，结束。否则，结束。此类根据某个条件重复执行相同算法的结构，称为循环。此类根据某个条件重复执行相同算法的结构，称为循环。初始化部分。循环体。含有时条件趋假的语句。循环体。含有时条件趋假的语句。循环的条件。循环的条件。循环应在有限次完循环应在有限次完成。成。C语言提供了三类实现循环的语句语言提供了三类实现循环的语句:while，dowhile，for第三章 C语言的基本控制结构XUAN SHANLI合肥工业大学while循环（当型循环）循环（当型循环）格式：格式：while(expression)statement;表达式：值非表达式：值非0，表，表示满足条件；值为示满足条件；值为0代表不满足条件。代表不满足条件。语句（复合语句），重复语句（复合语句），重复执行部分（循环体）。执行部分（循环体）。流程：流程：e?yesstatement;no含有使条件含有使条件趋假的语句。趋假的语句。举例：举例：求求s=1+2+3+4+100#includevoidmain(void)ints=0,i=1;while(i=100)s=s+i;/*s+=i;*/i+;printf(“s=%dn”,s);初始化部分初始化部分循环体循环体条件测试条件测试使条件趋假语句使条件趋假语句chp3ex5第三章 C语言的基本控制结构XUAN SHANLI合肥工业大学dowhile循环（直到型循环）循环（直到型循环）格式：格式：dostatement；while(expression);流程：流程：statement;e?yesno含有使条件趋假的语句。含有使条件趋假的语句。while循环与循环与do-while循环的区别：循环的区别：vwhile循环先判条件，后执行循环体；循环先判条件，后执行循环体；vdowhile循环先执行循环体，后判条件。循环先执行循环体，后判条件。举例：举例：求：求：30！#includevoidmain(void)floats=1.0;inti=1;dos*=i;i+;while(i=30);printf(“30!=%f”,s)；初始化。初始化。循环体。循环体。测试条件。测试条件。使条件趋假。使条件趋假。chp3ex6思考题：思考题：用用do-while实现实现s=1+2+100。用。用while实现实现30！。！。第三章 C语言的基本控制结构XUAN SHANLI合肥工业大学for循环循环格式：格式：for(e1;e2;e3)statement；流程：流程：e1e2?yesstatement;e3no举例：举例：求：求：s=1+2+3+100#includevoidmain(void)ints,i;for(s=0,i=1;i=100;i+)s=s+i;printf(“s=%d”,s);使使e2趋假。趋假。在在for循环中，循环中，e1、e2、e3都可以省略！都可以省略！e1省略省略s=0,i=1;e3省略省略i+；初值表达式。测试表达式。增值表达式。第三章 C语言的基本控制结构XUAN SHANLI合肥工业大学循环应用的几个问题循环应用的几个问题循环的嵌套循环的嵌套 概念：在一个循环的循环体内又包含一个完整的循环称为循环概念：在一个循环的循环体内又包含一个完整的循环称为循环的嵌套。的嵌套。打印打印9 9乘法表。乘法表。#includevoidmain(void)inti,j;for(i=1;i=9;i+)for(j=1;j=9;j+)printf(“%4d“,i*j);printf(“n“);外层循环内层循环说明：说明：内外层循环采用缩进形式。内外层循环采用缩进形式。while和和do-while和和for可以可以相互嵌套。相互嵌套。执行次数为内层次数和外存执行次数为内层次数和外存 次数的乘积。次数的乘积。chp3ex7如何打印如何打印乘法表的乘法表的一半？一半？第三章 C语言的基本控制结构XUAN SHANLI合肥工业大学循环的中断循环的中断(break)和继续和继续(continue)循环的中断：循环的中断：break语句语句概念：循环体中可以加分支，判断是否继续执行循环，概念：循环体中可以加分支，判断是否继续执行循环，break语句可以提前结束循环。语句可以提前结束循环。举例：求：举例：求：r=110的圆的面积，如圆面积大于的圆的面积，如圆面积大于100则中断。则中断。for(r=1;r100)break;printf(“n%f“,area);满足条件，则退出循环。满足条件，则退出循环。继续循环：继续循环：continue语句语句continue语句的作用是跳过本次循环剩余的循环体内容，执行语句的作用是跳过本次循环剩余的循环体内容，执行下次循环。下次循环。举例：求举例：求1100内的偶数和。内的偶数和。s=0;for(n=1;n=100;n+)if(n%2!=0)continue;s+=n;满足条件，跳过循满足条件，跳过循环体，继续循环。环体，继续循环。第三章 C语言的基本控制结构XUAN SHANLI合肥工业大学无限循环和空循环无限循环和空循环条件为恒真的循环条件为恒真的循环无限循环无限循环while(1)dowhile(1)；for(;)靠条件控制的靠条件控制的break语句退出循环。语句退出循环。例：程序等待直到输入字母例：程序等待直到输入字母A。for(;)ch=getchar();if(ch=A)break;循环体为空语句的循环循环体为空语句的循环空循环空循环for(i=1;i=MAX;t+);作用：程序延时。作用：程序延时。空语句空语句第三章 C语言的基本控制结构XUAN SHANLI合肥工业大学goto语句语句格式：格式：gotoLabel/*Label:同一函数内语句前的标号。同一函数内语句前的标号。*/作用：转移到标号对应的语句上继续执行。作用：转移到标号对应的语句上继续执行。loop:if(i=100)sum=sum+i;i+;gotoloop;第三章 C语言的基本控制结构XUAN SHANLI合肥工业大学循环和分支相互嵌套循环和分支相互嵌套输入输入10个自然数统计其中偶数的个数及偶数值和。个自然数统计其中偶数的个数及偶数值和。算法框图：算法框图：start定义变量定义变量初始化初始化循环？循环？yes输入输入偶数？偶数？yes统计累加统计累加nono输出结果输出结果end#includevoidmain(void)inti,ix,iCount=0,iSum=0;for(i=1;i=10;i+)scanf(“%dn”,&ix);if(ix%2=0)iSum+=ix;iCount+;printf(“Num=%dnSum=%d”,iCount,iSum);循循环环结结构构分分支支结结构构输入负数？输入负数？doif(ix=0)printf(“dateerror”);while(ix=0);算法的健壮性算法的健壮性注意：结构应完整的包含和被包含。注意：结构应完整的包含和被包含。第三章 C语言的基本控制结构XUAN SHANLI合肥工业大学举例：举例：求求100到到200之间的所有素数（只能被之间的所有素数（只能被1和自身整除的数）。和自身整除的数）。对于自然数对于自然数n，判断其是否为素数有以下三种方法：，判断其是否为素数有以下三种方法：判断判断n是否能被从是否能被从2到到n-1范围内的数整除；范围内的数整除；判断判断n是否能被从是否能被从2到到(int)(n/2)范围的数整除；范围的数整除；判断判断n是否能被从是否能被从2到到(int)sqrt(n)范围的数整除；范围的数整除；程序设计中标志技术的使用程序设计中标志技术的使用在程序设计中，经常要记录一些状态，作为判断的条件。因此在程序设计中，经常要记录一些状态，作为判断的条件。因此需要在程序中设置一些标志，通常标志是整型变量。需要在程序中设置一些标志，通常标志是整型变量。如：设置变量如：设置变量iFlag用于记录是否世素数，用于记录是否世素数，iFlag=1是素数；是素数；iFlag=0不是素数。不是素数。第三章 C语言的基本控制结构XUAN SHANLI合肥工业大学判断某自然数判断某自然数n是否是素数的算法是否是素数的算法s=sqrt(n);iFlag=1;i从从2循循环环到到sn%i=0yesiFlag=0;break;no继续循环继续循环直到退出直到退出iFlag=0?第三章 C语言的基本控制结构XUAN SHANLI合肥工业大学程序如下：程序如下：#include#includevoidmain(void)intn,j,s,iFlag;for(n=101;n200;n+=2）s=sqrt(n);iFlag=1;for(j=2;j=s;j+)if(n%j=0)iFlag=0;break;if(iFlag)printf(“n%d”,n);0不是素数；不是素数；1是素数。是素数。枚枚举举所所有有数数构构造造，测测试试条条件件假定假定n是素数。是素数。如果如果n能被能被2到到s的任的任意数整除，设标志退出循意数整除，设标志退出循环。环。如果如果n是素数，输出是素数，输出n。chp3ex8第三章 C语言的基本控制结构XUAN SHANLI合肥工业大学求水仙花数（条件：三位数的个、十、百位的方和等于该求水仙花数（条件：三位数的个、十、百位的方和等于该数。数。153=13+53+33）。）。n为枚举变量，枚举初值为枚举变量，枚举初值100，枚举终值，枚举终值999。构造条件：取出构造条件：取出n的个、十、百位数。的个、十、百位数。测试是否满足条件，满足条件输出测试是否满足条件，满足条件输出n。#includevoidmain(void)intn,a,b,c;for(n=100;n=999;n+)a=n/100;b=n%100/10;c=n%10;if(a*a*a+b*b*b+c*c*c=n)printf(“n%d”,n);枚枚举举所所有有三三位位数数构构造造条条件件测试条件测试条件取取n的百位的百位a、十位、十位b、个位、个位c。chp3ex9第三章 C语言的基本控制结构XUAN SHANLI合肥工业大学思考题：思考题：36人一次搬人一次搬36块砖，男搬块砖，男搬4，女搬，女搬2，两个小孩抬一块。要一，两个小孩抬一块。要一次搬完。问：男、女、小孩要多少？次搬完。问：男、女、小孩要多少？“百鸡百钱百鸡百钱”问题：问题：“鸡翁一，值钱五；鸡母一，值钱三；鸡鸡翁一，值钱五；鸡母一，值钱三；鸡雏三，值钱一。百钱买百鸡，问鸡翁、母、雏各几何？雏三，值钱一。百钱买百鸡，问鸡翁、母、雏各几何？找出找出1000以内的完数，所谓完数是指该数的各因子之和等于以内的完数，所谓完数是指该数的各因子之和等于该数，如该数，如6=1+2+3。证明证明6到到200以内的数，符合哥德巴赫猜想（一个大于以内的数，符合哥德巴赫猜想（一个大于6的偶的偶数，可以分解成两个质数之和）。数，可以分解成两个质数之和）。