第二章数据类型及表达式优秀PPT.ppt

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1、第二章数据类型及表达式第一页，本课件共有93页C+程序设计一问题-模型-程序客观世界客观世界 认识世界认识世界 计算机世界计算机世界 （问题）（问题）（模型）（模型）（程序）（程序）建模表现程序设计是建立问题的模型并把它用一程序设计是建立问题的模型并把它用一种计算机语言表现出来的过程。种计算机语言表现出来的过程。第二页，本课件共有93页二数据结构与算法1.数据结构：是现实世界中事物属性及相互联系的模型。如简单问题中的变量、数组，复杂问题中的集合、栈、队列、树、图等。2.算法：由一些特定的操作按一定的规则组成的有穷序列。包括基本操作和控制结构两要素。1）基本操作：算数运算、逻辑运算、关系运算和赋

2、值运算。2）控制结构：顺序结构、选择结构和循环结构三面向过程与面向对象的程序设计1.面向过程的程序设计：是一种基于功能分析、以算法为中心的程序设计方法。第三页，本课件共有93页2.面向对象的程序设计：是一种基于结构分析的、以数据为中心的程序设计方法。通常把面向对象的程序设计描述为对象+消息传递第四页，本课件共有93页n问题一：解方程ax2+bx+c=0分析：只考虑有实数根。考虑可能有复数根。n问题二：设有曲线f(x)=，求f(x)、y=x1、y=x2及X轴围成的图形面积。f(x)xyx1x2第五页，本课件共有93页n问题三：两盘磁带内容互换。n问题四：有100个整数，按从小到大顺序排列。第六页

3、，本课件共有93页第二章数据类型及表达式nC+过程程序构成（1）过程程序功能：输入、运算、控制、输出、界面与接口nC+过程程序结构例1.2.cpp计算a+b=?(P6)组成：注释、编译预处理、程序主体第七页，本课件共有93页#include/预处理voidmain()/主函数inta,b,sum;/定义变量cinab;/输入sum=a+b;/计算cout“a+b=“sumendl;/输出第八页，本课件共有93页2.1C+数据类型P19表2.1数据类型长度和范围2.2常量n常量：1）常数（整型和实型）2）字符常量（单引号内的一个字符）转义字符是以反斜杠开头的字符常量（如n表示换行）详见表2-2。

4、第九页，本课件共有93页3）字符串常量：一对双引号内的字符序列，如“Hello”注意字符串常量与字符型常量的存储形式是不同的。它在内存中构成是HELLO04）符号常量：用const说明的标识符。如constintmutex=1;用define定义符号常量#defineMAX100n程序变量：由名字来标识，在内存中占据一定的存储单元。其名字为变量名，其值为变量值。变量还有特定的类型，使用变量前应声明即创建。三要素：名字、类型和值。n字符集：ASCII码字符集第十页，本课件共有93页2.3变量n变量定义：类型变量名表如intx,y,z;chara,b;floatarea;n变量命名：变量名是标识符

5、，不能使用C+关键字。变量名区分大小写，如DAY和day不同。n变量赋值与初始化intx,y;x=5,y=10;也可以在定义时初始化intx=5,y=10;第十一页，本课件共有93页2.4运算符与表达式n运算符功能、运算对象个数、类型、值的限制。n表达式值的类型。n运算的优先级。n结合性。n表达式（1）算数运算符与算数表达式（2）关系运算符与关系表达式（3）逻辑运算符与逻辑表达式（4）条件运算符与条件表达式（5）赋值运算符与赋值表达式第十二页，本课件共有93页2.5算术运算符与算术表达式n基本的算术运算符n运算符的优先级与结合性n混合运算n自增和自减运算符第十三页，本课件共有93页2.6赋值运

6、算符与赋值表达式n赋值过程中的类型转换n复合赋值运算符：将复合赋值运算符后的若干项当成一个整体。如x*=y+3相当于x*=（y+3）n赋值表达式第十四页，本课件共有93页a%b=a-int(a/b)*b如:7%4=37%-4=3-7%4=-3-7%-4=-3例ex202#includemain()inti=3;floatr=2.0;cout2*-iendl;i=r/i;couti;r=r/(r+3);coutrendl;i=2%3;coutiendl;第十五页，本课件共有93页例ex203赋值右结合；关系表达式为真输出1，否则输出0#includemain()inta=1,b=2,c;cout

7、“a=1,b=2”endl;cout-(c=a=1)endl;cout=b);第十六页，本课件共有93页例ex204复合赋值运算符是把右边的表达式作为一个整体来进行运算的#includeMain()intx,y;cout(x=3,y=8,x*=y+1)endl;cout(x=3,y=8,x=x*y+1)endl;第十七页，本课件共有93页#includemain()inti=3;cout(i+)+(i+)+(i+);运行结果：9例sizeof运算符#includemain()coutsizeof(int);coutsizeof(double)endl;运行结果：48第十八页，本课件共有93页#

8、includemain()inti=3;cout(+i)endl;cout(+i)endl;cout(+i)endl;结果：456（6）逗号运算符及其表达式（7）关于表达式运算顺序的讨论第十九页，本课件共有93页2.7逗号运算符与逗号表达式n一般形式表达式1，表达式2，表达式n其值是表达式n的值第二十页，本课件共有93页第三章结构化程序设计n语句：定义语句、表达式语句、空语句、块语句（复合语句）、流程控制语句。n流输入输出1）无格式输出coutcout表达式1表达式2变量1变量2变量n输入的数据之间用空格来分隔，所以不能将空格输入给字符变量，若要输入空格给字符变量需要用getchar()函数。

9、第二十一页，本课件共有93页例：#include#includevoidmain()coutgetchar()endl;输入：空格运行结果：32（空格的ASCII码）第二十二页，本课件共有93页3.5顺序结构程序设计n实现顺序结构可通过定义语句、表达式语句、空语句、块语句（复合语句）来实现。顺序结构是按照语句出现的次序依此执行例3.5块A块B第二十三页，本课件共有93页3.6关系运算和逻辑运算n表达式关系运算符表达式n表达式逻辑运算符表达式第二十四页，本课件共有93页C+约定，对表达式进行最少的运算例：#includemain()inta=1,b=2,c;c=a|b+;coutbcxyz;co

10、uty)if(xz)coutxendl;elsecoutzz)coutyendl;elsecoutzendl;第二十七页，本课件共有93页n例输入三个数，按从小到大的顺序输出#includemain()floata,b,c,t;cinabc;if(ab)t=a;a=b;b=t;if(ac)t=a;a=c;c=t;if(bc)t=b;b=c;c=t;couta,b,cendl;第二十八页，本课件共有93页表达式1？表达式2：表达式3若表达式1为真，则表达式2作为整个表达式的值；否则表达式3作为整个表达式的值。例：输入一个字符，判别它是否大写字母，如果是将它转换成小写字母；如不是，不转换。#inc

11、ludemain()charch;cinch;ch=(ch=A&ch=Z)?(ch+32):ch;coutchendl;第二十九页，本课件共有93页nswitch选择结构Switch（开关表达式）case常量1:语句序列1;break;case常量2:语句序列2;break;case常量n:语句序列n;break;default:语句序列n+1第三十页，本课件共有93页n例#includemain()intx=1,y=0,a=0,b=0;switch(x)case1:switch(y)case0:a+;break;case1:b+;break;case2:a+;b+;break;couta“,

12、”bendl;结果：2，1第三十一页，本课件共有93页While循环nWhile（条件表达式）语句/循环体例3.28练习：计算10!第三十二页，本课件共有93页例：欧几里德算法：求两个非负整数m,n的最大公因子。算法：m,n的最大公因子表示为(m,n)，m=n*q+r，则r为m/n后的余数，且有(m,n)=(n,r)，当r=0时，n就是最大公因子。例如：(64,24)=(24,16)=(16,8)=(8,0)即8就是64,24的最大公因子。第三十三页，本课件共有93页#includevoidmain()intm,n,r,u,v;cinmn;u=m;v=n;if(u*v!=0)while(r=u

13、%v)u=v;v=r;cout最大公因子是：vendl;elsecout数据非法endl;cout最小公倍数是：m*n/vendl;第三十四页，本课件共有93页例Fibonacci数列问题1，1，2，3，5，8，13，21，34，#includemain()intf1=1,f2=1,n=0,num;cinnum;while(+n=num)coutf1,f2,;f1=f1+f2;f2=f2+f1;第三十五页，本课件共有93页Do-while循环Do语句/循环体while（判断表达式）；注意：最后有分号；循环体不需要加；先执行循环体后判断条件（循环体至少执行一次）例3.29第三十六页，本课件共有9

14、3页For循环结构for(表达式1;表达式2;表达式3)语句序列；/循环体for循环完全可以代替while和do-while循环注意for语句的执行过程第三十七页，本课件共有93页For循环嵌套for(表达式1;表达式2;表达式3)语句序列；for(表达式1;表达式2;表达式3)语句序列；第三十八页，本课件共有93页流程转向控制nBreak语句：从循环体内跳出循环，即提前结束循环。nContinue:结束本次循环，即跳过循环体中下面尚未执行的语句，进行下一次是否执行循环的判定。第三十九页，本课件共有93页第四十页，本课件共有93页例把100200之间的不能被3整除的数输出。#includeMa

15、in()intn;for(n=100;n=200;n+)if(n%3=0)continue;coutn;（见例ex126.cpp）第四十一页，本课件共有93页例打印3100中的素数#includemain()coutTheprimersfrom3to100is:endl;for(intm=3;m=100;m+)intf=1;for(intn=2;n=m/2;n+)if(m%n=0)f=0;break;if(f=0)continue;coutm,;第四十二页，本课件共有93页读程序，写出运行结果（例ex127.cpp)#includemain()inty=9;for(;y0;y-)if(y%3=

16、0)cout-yendl;continue;第四十三页，本课件共有93页读程序，写出运行结果（例ex128.cpp)#includemain()intx=1,y=1,z=0;x=x&y|z;coutxendl;cout(x|!y+&+z)endl;coutyendl;coutzendl;x=1;y=1;z=x+-1;coutxendl;coutzendl;z+=(-x+)+(+y);coutxendl;coutzendl;coutyendl;第四十四页，本课件共有93页读程序，写出运行结果：输入2473（例ex129.cpp)#include#includemain()ints;while(s

17、=getchar()!=n)switch(s-2)case0:case1:putchar(s+4);case2:putchar(s+4);break;case3:putchar(s+3);default:putchar(s+2);break;coutendl;第四十五页，本课件共有93页实验习题：1.i=1,j=1;couti+jendl;结果：2相当于(i+)+ji+j;i+j均出错，但i+(+j)是正确的。2.for(inti=0,j=5;i=j;)coutijendl;i+;j-;循环执行5次。如条件换成i!=j，则是无限循环。3.n#includenvoidmain()ninti,j,

18、x=0;nfor(i=0;i=3;i+)nx+;nfor(j=0;j=3;j+)nif(j%2)continue;nx+;nx+;ncout”x=”xendl;结果：16第四十六页，本课件共有93页4.n#includenvoidmain()ninti,s=0;nfor(i=0;i5;i+)nswitch(i)ncase0:s+=i;break;ncase1:s+=i;break;ncase2:s+=i;break;ndefault:s+=2;nncout”s=”sendl;n循环做5次结果：75.#includenvoidmain()nnfor(intj=10;j3;j-)nif(j%3)j

19、-;nj=j-2;ncoutjendl;nn循环做2次结果：74第四十七页，本课件共有93页例打印出所有的“水仙花数”，所谓“水仙花数”是指一个三位数，其各位数字立方和等于该数本身。如153是一个“水仙花数”。（见ex130.cpp)例猴子吃桃问题：猴子第一天摘下若干桃子，当即吃了一半，还不过瘾又多吃了一个。第二天又将剩下的桃子吃掉一半，又多吃了一个。以后每天都吃了前一天剩下的一半零一个。到第10天想再吃时，见只剩一个桃子了。求第一天共摘多少桃子。（见ex131.cpp)第四十八页，本课件共有93页例输入n=5时，输出下列图形*（见Ex132.cpp）练习：输入n值，输出由*组成的高为n的平行

20、四边形。*（见Ex133.cpp）第四十九页，本课件共有93页例求下列算式中的X，Y，Z的值XYZ+YZZ532（ex134.cpp）例一球从100米高度自由落下，每次落地后跳回原高度的一半，再落下。求它在第10次落地时，共经过多少米？第10次反弹多高？（ex135.cpp)第五十页，本课件共有93页读程序，从键盘输入3.62.4（ex136.cpp）#include#includemain()floatx,y,z;cinxy;z=x/y;while(1)if(fabs(z)1.0)x=y;y=z;z=x/y;elsebreak;coutyendl;第五十一页，本课件共有93页读程序，从键盘输

21、入6514（ex137.cpp）#includemain()intm,n;cinmn;while(m!=n)while(mn)m-=n;while(nm)n-=m;coutm,nendl;第五十二页，本课件共有93页例求sn=a+aa+aaa+aaaa的值，n个a其中a是一个数字。如2+22+222+2222+22222（此时n=5）（ex138.cpp)第五十三页，本课件共有93页例：求1n+3n+5n+7n+mn，其中m,n的值从键盘输入。ex139.cppn#includenvoidmain()nints=0,m=9,n=3,t,i=1;nwhile(i=m)nt=1;nfor(intj

22、=1;j=n;j+)nt=t*i;ns=s+t;ni=i+2;nncoutsendl;n第五十四页，本课件共有93页例求sin(x)的近似值#includevoidmain()nintn,s;ndoublex,y,d,t;ncinxn;ny=x;ns=1;nfor(inti=2;i=n;i+)nd=1.0;t=1.0;nfor(intk=1;k=2*i-1;k+)nd*=k;t*=x;ns=-s;ny=y+s*t/d;nncouty=0)returnx;elsereturnx;关于函数的返回值1.函数的返回值是通过return语句获得的。2.函数值的类型：定义函数时应指定函数值的类型，如int

23、max(x,y)；Charletter(c1,c2)；doublemin(x,y)第五十八页，本课件共有93页3.为了明确表示“不带回值”，用void定义无类型，此时函数只执行一个功能。此时可省略return语句。例：voidspc(intn)for(inti=0;in;i+)couty)?x:y);doublemax(doublex,doubley)return(xy)?x:y);第五十九页，本课件共有93页#includemain()coutmax(10,20)endl;coutmax(1.23,4.56)endl;C+编译器根据实参与形参的匹配自动选择用哪个函数。函数调用形式：函数名（实

24、参表列）函数调用的功能：1.用实参向形参传递数据；2.为形参及函数体中声明的变量分配存储空间；3.中断现行函数，把流程转向被调用函数的入口处，开始执行被调函数。第六十页，本课件共有93页例：ex501.cpp#includeintmax(intx,inty)intz;z=xy?x:y;returnz;main()inta,b,c;cinab;c=max(a,b);coutcendl;第六十一页，本课件共有93页说明：参数传递关系如下：形参未出现函数调用时，并不占用内存单元，只有在发生函数调用时函数max中的形参才被分配内存单元。调用结束后，形参所占的内存单元也被释放。第六十二页，本课件共有93

25、页注意：实参变量对形参变量的数据传递是单向“值传递”，即只能由实参传给形参，而不能由形参传回来给实参。（所以形参在函数内即使发生变化也不会影响到实参的值）函数声明：1.当函数定义在前调用在后时，编译器在调用函数之前，能从其定义中抽取函数原型2.当函数调用在前定义在后时，要求程序员在调用之前用函数原型对函数进行声明，以便编译器从函数原型中得到所提供的有关信息。见程序ex501.cpp与ex502.cpp的区别。第六十三页，本课件共有93页例（ex503.cpp）#includemain()inta=24,b=16,c;intabc(int,int);c=abc(a,b);coutcendl;in

26、tabc(intu,intv)intw;while(v)w=u%v;u=v;v=w;returnu;第六十四页，本课件共有93页函数的嵌套调用在调用一个函数的过程中，可以调用另一个函数。第六十五页，本课件共有93页局部变量和全局变量1.局部变量：指在函数内部定义的变量，它只在本函数范围内有效。第六十六页，本课件共有93页例#includevoidmain()intx=5,y=1;coutx1=x,y=yendl;intx=3;/初始化为5的x本块内不可见coutx2=x,y=yendl;coutx3=x,y=yendl;结果：x1=5,y=1x2=3,y=1x3=5,y=1第六十七页，本课件共

27、有93页2.全局变量：在函数之外定义的变量称为外部变量，外部变量是全局变量。第六十八页，本课件共有93页例（ex504.cpp)#includeintd=1;fun(intp)intd=5;d+=p+;coutdendl;main()inta=3;fun(a);d+=a+;coutdendl;第六十九页，本课件共有93页注意：1）如果外部变量在文件开头定义，则在整个文件范围内都可以使用该外部变量，如果不在文件开头定义，则作用范围只限于定义点到文件终了。如果在定义点之前的函数想引用该外部变量，则应该在函数中用关键字extern作“外部变量说明”。表示该变量在函数的外部定义在函数内部可以引用它们。

28、例：ex505.cpp此例中变量a，b只在main中有效；如不加extern说明，虽编译能通过，但得不到正确结果。一般做法是外部变量的定义放在引用它的所有函数之前，这样可以省一个extern说明。2）外部变量定义和外部变量说明并不同：外部变量定义只能有一次，它的位置在所有函数之外，而外部变量说明可以有多次，它的位置在需要引用的函数之内。第七十页，本课件共有93页#includeintmax(intx,inty)intz;z=xy?x:y;returnz;voidmain()externinta,b;/外部变量说明coutmax(a,b)endl;inta=13,b=-8;/外部变量定义第七十一

29、页，本课件共有93页3）如果在同一个源文件中，外部变量与局部变量同名，则在局部变量的作用范围内，外部变量不起作用。例ex506.cpp第七十二页，本课件共有93页#includeinta=3,b=5;intmax(intx,inty)intz;z=xy?x:y;returnz;voidmain()inta=8;coutmax(a,b)endl;第七十三页，本课件共有93页动态存储变量与静态存储变量从变量的生存期来考虑，静态存储方式是指在程序运行期间分配固定的存储空间的方式；而动态存储方式则是在程序运行期间根据需要进行动态的分配存储空间的方式。内存中供用户使用的存储空间有：1）程序区2）静态存储

30、区3）动态存储区。规则：1）全局变量存放在静态存储区，程序执行完才释放。2）动态存储区中存放形参局部变量，函数结束时就释放。数据的存储类别有四种：自动的（auto）、静态的（static)、寄存器的（register）、外部的（extern）第七十四页，本课件共有93页1.auto变量被声明在“内部”（即函数、块、声明语句之中），属于动态存储类别，其生存期局部于所在的块（所在块结束时存储空间即被释放）。以前函数中定义的变量没有说明为auto，都隐含为自动变量。例2.2.2其结果应是输出三个相等的值，但却是不可预知的（由于没对i初始化）。2.有时希望函数中的局部变量的值在函数调用结束后不消失，即

31、其占用的存储单元不释放，应指定该局部变量为“局部静态变量”例2.2.11（i初始值应该先定为0）第七十五页，本课件共有93页例ex507.cpp#includef(inta)autointb=0;staticintc=3;b=b+1;c=c+1;return(a+b+c);voidmain()inta=2,i;for(i=0;i3;i+)coutf(a),;第七十六页，本课件共有93页例#includefun(inta,intb)staticintm=0,i=2;i+=m+1;m=i+a+b;return(m);voidmain()intk=4,m=1,p;p=fun(k,m);coutp,;

32、p=fun(k,m);coutp1下图表示求第5个人年龄的过程第七十九页，本课件共有93页#include/ex209.cppage(intn)intc;if(n=1)c=10;elsec=age(n-1)+2;return(c);voidmain()coutage(5)n;y=rfact(n);coutyendl;第八十一页，本课件共有93页例ex210.cpp#includevoidbin(intx)if(x/20)bin(x/2);cout(x%2);voidmain()bin(12);其结果是以二进制形式输出整数n的值。第八十二页，本课件共有93页例ex210.cpp(15)#incl

33、udeintsub(intn)inta;if(n=1)return1;a=n+sub(n-1);returna;voidmain()inti=5;coutsub(i);第八十三页，本课件共有93页例ex212.cpp(8)#includelongfib(intn)if(n2)return(fib(n-1)+fib(n-2);elsereturn1;voidmain()coutfib(6);第八十四页，本课件共有93页习题9汉诺塔问题1.将A上n-1个盘子借助C放到B；2.把A上的第n个盘子移到C上;3.将B上的n-1个盘子借助A移到C上。第八十五页，本课件共有93页#includevoidma

34、in()voidhanoi(int,char,char,char);intnum;cinnum;hanoi(num,A,B,C);voidhanoi(intn,chara,charb,charc)if(n0)hanoi(n-1,a,c,b);coutacendl;hanoi(n-1,b,a,c);第八十六页，本课件共有93页第八十七页，本课件共有93页例#includevoidmain()intx;inttt(int);x=tt(5);coutx0)return(n*tt(n-2);elsereturn(1);第八十八页，本课件共有93页例#includevoidmain()inta,i;in

35、tf(int);for(i=0;i2;i+)a=f(4+i);coutaendl;intf(intm)staticintn=1;m/=2;m=m*2;if(m)n*=m;return(f(m-2);elsereturn(n);第八十九页，本课件共有93页编译预处理n#define-宏定义n#include-文件包含宏定义：#define宏名宏体例5.35用宏定义可以定义带有参数的宏。例5.37文件包含：#include#include#include第九十页，本课件共有93页注意：有#defines(r)PI*r*r如有语句area=s(a+b);则把实参a+b代替r，成为area=PI*a+

36、b*a+b；若是#defines(r)PI*(r)*(r)则area=PI*(a+b)*(a+b)例ex213.cpp(2)#include#defineSQR(X)X*Xmain()inta=16,k=2,m=1;a/=SQR(k+m)/SQR(k+m);coutaendl;第九十一页，本课件共有93页例5.38文件包含结果输出空格、制表符、换行符以外的字符的个数。#include#includefile.h#includechr.hvoidmain()intn;char*p;p=abcdefghijtklmnopqr;n=chr(p);coutpnendl;第九十二页，本课件共有93页文件file.h内容：#defineNUL0#defineNLn#defineSPC#defineTABt文件chr.h内容：intchr(char*str)charc;intcn=0;while(c=*str)!=NUL)str+;if(c!=SPC&c!=TAB&c!=NL)cn+;returncn;第九十三页，本课件共有93页