C语言知识学习程序设计框图.ppt
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1、第3章控制结构,返回总目录,目录,3.1程序结构框图,3.2二分支结构,3.3多分支结构,3.6习题三,3.4循环结构,3.5break与continue语句,返回总目录,基本要求: )熟悉C语言的程序结构框图; )熟悉C语言的二分支结构、多分支结构和循环结构; )熟练掌握结构化程序设计方法。 学习重点: )流程图、N-S图、循环结构; )结构化程序设计方法。,3.1程序结构框图,3.1.1 自然语言描述,程序设计的关键是算法。 算法是实际问题求解步骤的描述。有了正确有效的算法,就可以用任何一种计算机语言编写程序,解决各种问题。 算法可采用自然语言、流程图或N-S图等进行描述。 自然语言描述:
2、用人们日常所使用的语言(如英语、汉语)进行算法的描述。,返回目录,3.1程序结构框图,3.1.1 自然语言描述,例3.2求s=1+2+3+100之和。 解题思路要将1100累加到s变量上去,如果采用先初始化变量s=0,然后用语句序列s=s+1;s=s+2;则要重复写100个加法赋值语句,很显然,这种算法不可取。改用下述算法。 算法步骤: (1) 设s=0,n=0; (2) 变量n值加1,即n=n+1; (3) 将n加到变量s中,即s=s+n; (4) 如果n值小于100,返回去执行第2步。否则执行第5步; (5) 输出s变量的值。,3.1程序结构框图,3.1.2 流程图,流程图是一种传统的算法
3、描述方法, 它用几种不同的几何图来代表不同性质的操作; 用流程线来指示算法的执行方向. 用流程图表示的算法简单直观,容易转化成相应的语言程序。,3.1程序结构框图,3.1.2 流程图,表示算法的开始或结束;,表示数据的输入和输出;在实际中输入输出也常用矩形框表示。,用来对给定的条件进行判断,根据条件成立与否来决定其后的操作,它有一个入口和两个出口;,用来表示一般的数据处理;,表示算法执行流程;,用来链接画在不同地点的流程图。,常用流程图符号,3.1程序结构框图,3.1.2 流程图,例3.4 将例3.2中的算法用流程图表示,如下图所示。,3.1程序结构框图,3.1.3 NS图,N-S图是程序算法
4、的另一种图形表示,它是由美国人I.Nassi和B.Shneiderman共同提出来的,其依据是:因为任何算法都是由顺序结构、分支(选择)结构、循环结构这三种结构所组成,所以可以不需要各结构之间的流程线,全部算法写在一个矩形框内,矩形框内由顺序、选择、循环三种结构组成。,3.1程序结构框图,3.1.3 NS图,3种基本结构的NS图,顺序结构: 它是按照语句出现的先后顺序依次执行的。如上图所示,先执行A模块,再执行B模块。,分支结构: 它是根据给定条件进行判断,选择其中的一个分支执行。如上图所示,P表示条件,当P成立时执行分支A模块,否则执行分支B模块。,当型循环: 当条件满足时,重复执行某一操作
5、。如上图所示,当条件P为“真”时,反复执行A模块操作,直到P为“假”时才终止循环,继续执行循环后面的语句。,直到型循环: 它是先执行循环体操作,再判断条件,如果条件满足,则继续执行循环体操作,直到条件不满足时,才退出循环。如上图所示,首先执行A模块操作,然后再判断给定的条件P是否成立,如果成立,反复执行A模块操作,直到条件P不成立。,3.1程序结构框图,3.1.3 NS图,例3.6 将例3.2中的算法用N-S图表示,如下图所示。,3.1程序结构框图,3.1.4 结构化程序设计,结构化程序设计的基本思想是:任何程序都由顺序结构、分支结构和循环结构这三种基本结构组成。 结构化程序:由3种基本结构经
6、过反复组合、嵌套构成的程序。 结构化程序设计方法: 自顶向下,逐步细化 模块化设计 结构化编码,3.1程序结构框图,3.1.4 结构化程序设计,结构化程序设计具有以下特点: 一个程序单元由顺序、分支、循环这3种基本结构组成。3种基本结构经过反复嵌套,可以表示任何复杂的算法。 一个大的程序由若干个不同功能的小模块组成。 每个小模块只有一个入口和一个出口。 程序中不能有无穷循环(死循环)。 程序中不能有在任何条件下都执行不到的语句(死语句)。 用结构化思想设计出来的计算机程序,具有清晰的模块界面,因此,在书写程序时,我们应根据逻辑结构和层次深度的不同,采用缩进对齐的方式,将程序模块写在不同的位置,
7、这样可以提高程序的可读性,有助于调试程序,找出程序的逻辑错误。,3.1程序结构框图,3.1.5 结构化程序的语句,表达式语句:由“表达式分号”构成。如赋值语句、函数调用语句。 空语句:只由一个分号构成。空语句执行不产生任何动作,常用于循环体中。 控制语句:完成一定的程序流程控制功能。如if-else,switch-case,for,while,do-while,break,continue,goto,return。 复合语句:由一对大括号括起来的一条或多条语句。被括起来的语句可以是这4类的任何一类语句,常用于函数体或循环体。,3.2二分支结构,3.2.1 二分支if语句,基本形式: if (表
8、达式) 语句1; else 语句2; 例如: if(xy) printf(“max=%d”,x); else printf(“max=%d”,y);,返回目录,3.2二分支结构,3.2.1 二分支if语句,例3.7求两个整数x、y中较大的数,并赋给变量max。 解题思路x、y值由输入函数输入,根据其大小判断,大的赋给max变量。其N-S图如图3.8所示,可以编写如下程序。 #include main( ) int x,y, max; printf(Input x,y=); scanf(%d,%d, ,3.2二分支结构,3.2.2 不平衡if语句,基本形式: if (表达式) 语句; 例如: i
9、f(xy) printf(“max=%d”,x);,3.2二分支结构,3.2.2 不平衡if语句,例3.8设计一个程序,从键盘输入3个整数,按由小到大的顺序输出。 解题思路三个整数x、y、z,两两比较,始终保持x的值最小,z的值最大,不满足此条件,则其值进行交换。基N-S图如图3.10所示,可以编写出程序如下: #include main( ) int x,y,z,temp; printf(Input x,y,z=); scanf(%d,%d,%d, ,3.2二分支结构,3.2.3 if语句的嵌套, 嵌套的一般形式,3.2二分支结构,3.2.3 if语句的嵌套,例3.11计算分段函数的值:,3
10、.2二分支结构,3.2.3 if语句的嵌套,#include #include main( ) float x,y; scanf(%f, ,例3.11计算分段函数的值:,if else 配对原则:缺省 时,else总是和它上面离它最近的未配对的if配对,3.2二分支结构,3.2.3 if语句的嵌套,通过“if语句的嵌套”可实现“多分支结构”,3.2二分支结构,3.2.3 if语句的嵌套,示例: if (a=b) if(b=c) printf(“a=b=c”); else printf(“a!=b”);,修改: if (a=b) if(b=c) printf(“a=b=c”); else pri
11、ntf(“a!=b”);,实现if else 正确配对方法:加 ,3.3多分支结构,3.3.1 多分支switch语句,if 语句的嵌套实现多分支: 如果分支较多,则嵌套的if语句层数就越多,程序不但冗长而且理解也比较困难。因此,C语言又提供了一种专门用于处理多分支结构的条件选择语句,称为switch语句,又称开关语句。,返回目录,3.3多分支结构,3.3.1 多分支switch语句,switch语句(开关语句) 一般形式:,switch( 表达式) case 常量表达式1: 语句组 1; break; case常量表达式2: 语句组 2; break; . case常量表达式n: 语句组 n
12、; break; default: 语句组n+1 ; break; ,3.3多分支结构,3.3.1 多分支switch语句,switch语句(开关语句) 执行过程:,说明: switch后面的表达式的值类型可以是整型、字符型或枚举型。 当表达式的值与某个case中的常量表达式的值相等时,就执行相应的case后的语句序列,直到遇到break语句或到达switch结构末尾。 多个连续的case语句可以共用一个语句序列。 case 后的不同常量表达式的值不能相等。 break的作用是改变程序在switch结构中的执行流程,将程序流程跳出switch语句,转到switch语句后的下一条语句去执行。 s
13、witch语句中允许嵌套switch语句。,3.3多分支结构,3.3.1 多分支switch语句,例3.14从键盘输入一学生成绩,判断学生成绩等级。如果成绩在90100分,等级为“A”,成绩在8089分,等级为“B”,成绩在7079分,等级为“C”,成绩在6069分,等级为“D”,成绩小于60分,等级为“E”。 main( ) int score;char grade; printf(“Input students score:”); scanf(“%d”,n=100;n+) s=s+n;,for语句的执行过程 (1) 计算表达式1; (2) 计算表达式2,若其值为非0,则执行第3步;若为0,
14、则转向第6步执行; (3) 执行循环体; (4) 计算表达式3; (5) 跳转到第2步继续执行; (6) 终止循环,执行for语句后的下一条语句。,3.4循环结构,3.4.1 for语句,例3.17例3.16用for语句实现,程序如下: #include main( ) int s,n; for(s=0,n=1;n=100;n+) s=s+n; printf(“s=%dn”,s); ,3.4循环结构,3.4.1 for语句,for语句的说明,3.4循环结构,(1)在for语句中,若表达式1缺省,则必须将表达式1作为语句安排在for语句之前。,例3.17例3.16用for语句实现,可以编写如下程
15、序: #include main( ) int s,n; s=0; n=1; for( ; n=100; n+) s=s+n; printf(“s=%dn”,s); ,3.4.1 for语句,for语句的说明,3.4循环结构,(2)在for语句中,若表达式2缺省,则系统默认循环控制条件为真(非0值),此时,如果不在循环体中加其它语句进行控制,循环将无限制进行下去,即出现死循环。,例3.17例3.16用for语句实现,可以编写如下程序: #include main( ) int s,n; for(s=0,n=1;; n+) if(n100) break; s=s+n; printf(“s=%dn
16、”,s); ,3.4.1 for语句,for语句的说明,3.4循环结构,(3)在for语句中,若表达式3缺省,可将它的语句放在循环体的最后。,例3.17例3.16用for语句实现,可以编写如下程序: #include main( ) int s,n; for(s=0,n=1;n=100; ) s=s+n; n+; printf(“s=%dn”,s); ,3.4.1 for语句,for语句的说明,3.4循环结构,(4)在for语句中三个表达式都可以缺省,但其中的两个分号不可省。,例3.17例3.16用for语句实现,可以编写如下程序: #include main( ) int s=0,n=1;
17、for(;) s=s+n; n=n+1; if(n100) break; printf(“s=%dn”,s); ,3.4.1 for语句,for语句的说明,3.4循环结构,(5)循环体可以为空语句,但必须有分号(即循环为空语句),例3.17例3.16用for语句实现,可以编写如下程序: #include main( ) int s,n; for(s=0,n=1;n=100;s=s+n,n+) ; printf(“s=%dn”,s); ,3.4.1 for语句,思考与练习: 例3.16用for语句实现,相应的程序在前面已经例举了多种方法,请同学们试用其他可能的方法编写程序。 另外,例3.16还可
18、以用while语句、do-while语句、if+goto等方法实现。这说明,对于某个实际的编程问题,可以编写出很多种程序来解决同一问题。所以,对我们初学者来说,关键是要多学习、勤练习,熟则能生巧,到时,编写起程序来就游刃有余了! 加油吧!,3.4循环结构,3.4.1 for语句,3.4循环结构,3.4.2 while语句,while语句的一般形式 while(表达式) 循环体; 例如: int n,s; n=1;s=0; while(n=100) s=s+n; n+; ,3.4循环结构,3.4.2 while语句,while语句的执行过程 首先计算和判断表达式的值,如果表达式的值为“真”(非0
19、),则执行循环体,然后程序转回去再计算和判断表达式的值,直到表达式的值为“假”(0),终止while循环,继续执行while语句后的下一语句。,3.4循环结构,3.4.2 while语句,示例例3.16用while语句实现,可以编写如下程序: #include main( ) int s,n; s=0; n=1; while(n=100) s=s+n; n+; printf(“s=%dn”,s); ,3.4循环结构,3.4.3 dowhile语句,dowhile语句的一般形式 do 循环体; while(表达式) 例如: int n=1,s=0; do s=s+n; n+; while(n=1
20、00);,3.4循环结构,3.4.3 dowhile语句,dowhile语句的执行过程 dowhile语句的作用是无条件地先执行循环体一次(无论表达式的值是否为0或非0),所以又称为“直到型循环”。循环体执行一次后,计算和判断表达式的值,若表达式的值为“真”(非0),则程序转回去反复执行循环体,直到表达式的值为“假”(0),终止dowhile语句,继续执行dowhile语句后的下一条语句。,3.4循环结构,3.4.3 dowhile语句,示例例3.16用do-while语句实现,可以编写如下程序: #include main( ) int s,n; s=0; n=1; do s=s+n; n+
21、; while(n=100); printf(“s=%dn”,s); ,3.4循环结构,3.4.4 循环嵌套,循环嵌套:指一个循环完全包含在另一个循环的循环体中。 while循环、dowhile循环和for循环都可以互相嵌套。 二重循环的执行过程是外循环执行一次,内循环执行一遍,直至内循环结束后,才能再进行一次外循环,如此反复,直到外循环结束。 内、外循环控制变量一般不能相同.,示例下面是for语句的二重循环嵌套程序,试分析其功能: #include main( ) int i,j; for(i=1;i=9;i+) for(j=1;j=i;j+) printf(“%d*%d=%dt”, i,
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