C语言第05章 选择结构程序设计

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第,5,章,选择结构程序设计,要设计选择结构程序，要考虑两个方面的问题：一是在,C,语言中如何来表示条件，二是在,C,语言中实现选择结构用什么语句。,在,C,语言中表示条件，一般用关系表达式或逻辑表达式，实现选择结构用,if,语句或,switch,语句。,5.1,关系运算及其表达式,5.2,逻辑运算及其表达式,5.3 if,语句,5.4 switch,语句,5.5,选择结构程序举例,良好的源程序书写风格注释,5.1,关系运算及其表达式,所谓“关系运算”实际上就是“比较运算”，即将两个数据进行比较，判定两个数据是否符合给定的关系。,例如，“,a b”,中的“,”,表示一个大于关系运算。如果,a,的值是,5,，,b,的值是,3,，则大于关系运算“,”,的结果为“真”，即条件成立；如果,a,的值是,2,，,b,的值是,3,，则大于关系运算“,”,的结果为“假”，即条件不成立。,5,.1.1,关系运算符及其优先次序,1,关系运算符,C,语言提供,6,种关系运算符：,(,小于,),(,大于,),=(,大于或等于,),=(,等于,),!=(,不等于,),注意,：在语言中，“等于”关系运算符是双等号“,=”,，而不是单等号“,=”,（赋值运算符）。,2,优先级,（,1,）在关系运算符中，前,4,个优先级相同，后,2,个也相同，且前,4,个高于后,2,个。,（,2,）与其它种类运算符的优先级关系,关系运算符的优先级，低于算术运算符，但高于赋值运算符。,5.1.2,关系表达式,1,关系表达式的概念,所谓关系表达式是指，用关系运算符将两个表达式连接起来，进行关系运算的式子。,例如，下面的关系表达式都是合法的：,ab,，,a+bc-d,，,(a=3)=b,，,(ab)=(bc),2,关系表达式的值,逻辑值（非“真”即“假”）。,由于语言没有逻辑型数据，所以用整数“”表示“逻辑真”，用整数“”表示“逻辑假”,。,例如，假设,num1=3,，,num2=4,，,num3=5,，则：,（,1,）,num1num2,的值,=0,。,（,2,）,(num1num2)!=num3,的值,=1,。,（,3,）,num1num2num3,的值,=1,。,思考题,：任意改变,num1,或,num2,的值，会影响整个表达式的值吗？为什么？,（,4,）,(num1num2)+num3,的值,=6,，因为,num1=0”,。如果需要描述“,x=0”,、同时“,x=0)&(x=0)&(x=1,num31,的值,=1,。,3,说明,（,1,）逻辑运算符两侧的操作数，除可以是和非的整数外，也可以是其它任何类型的数据，如实型、字符型等。,（,2,）,在计算逻辑表达式时，只有在必须执行下一个表达式才能求解时，才求解该表达式,（即并不是所有的表达式都被求解）。换句话说：,1,）对于逻辑,与,运算，如果第一个操作数被判定为“假”，系统不再判定或求解第二操作数。,2,）对于逻辑,或,运算，如果第一个操作数被判定为“真”，系统不再判定或求解第二操作数。,例如，假设,n1,、,n2,、,n3,、,n4,、,x,、,y,的值分别为,1,、,2,、,3,、,4,、,1,、,1,，则求解表达式“,(x=n1n2)&(y=n3n4)”,后，,x,的值变为，而,y,的值不变，仍等于,1,！,5,.3 if,语句和条件运算符,5.3.1 if,语句,例,.1,输入任意三个整数,num1,、,num2,、,num3,，求三个数中的最大值。,/*,功能：说明,if,语句的格式。*,/,main()int num1,num2,num3,max;printf(Please input three numbers:);scanf(%d,%d,%d,程序运行情况如下：,Please input three numbers:11,22,18,The three numbers are:11,22,18,max=22,本案例中的第,1,个,if,语句，可优化为如下不带,else,子句的形式,：,max=num1;,if(num2max)max=num2;,这种优化形式的基本思想是：首先取一个数预置为,max,（最大值），然后再用,max,依次与其余的数逐个比较，如果发现有比,max,大的，就用它给,max,重新赋值，比较完所有的数后，,max,中的数就是最大值。这种方法，对从,3,个或,3,个以上的数中找最大值的处理，非常有效。请读者仔细体会。,例,5.2,输入任意三个数,num1,、,num2,、,num3,，按从小到大的顺序排序输出。,main(),int num1,num2,num3,temp;,printf(Please input three numbers:);,scanf(%d,%d,%d,if(num1num2)temp=num1;num1=num2;num2=temp;,if(num2num3)temp=num2;num2=num3;num3=temp;,if(num1num2)temp=num1;num1=num2;num2=temp;,printf(Three numbers after sorted:%d,%d,%dn,num1,num2,num3);,程序运行情况如下：,Please input three numbers:11,22,18,Three numbers after sorted:11,18,22,1,if,语句的一般格式,if(,表达式,),语句组,1;,else,语句组,2;,（,1,）,if,语句中的“表达式”必须用“,(”,和“,)”,括起来。,（,2,）,else,子句（可选）是,if,语句的一部分，必须与,if,配对使用，不能单独使用。,（,3,）当,if,和,else,下面的语句组，仅由一条语句构成时，也可不使用复合语句形式（即去掉花括号）。,2,if,语句的执行过程,（,1,）缺省,else,子句时,当“表达式”的值不等于,0,（即判定为“逻辑真”）时，则执行语句组,1,，否则直接转向执行下一条。,（,2,）指定,else,子句时,当“表达式”的值不等于,0,（即判定为“逻辑真”）时，则执行语句组,1,，然后转向下一条语句；否则，执行语句组,2,。,3,if,语句的嵌套与嵌套匹配原则,if,语句允许嵌套。所谓,if,语句的嵌套是指，在“语句组,1”,或（和）“语句组,2”,中，又包含有,if,语句的情况。,if,语句嵌套时，,else,子句与,if,的,匹配原则,：,与在它上面、距它最近、且尚未匹配的,if,配对。,为明确匹配关系，避免匹配错误，,强烈建议,：,将内嵌的,if,语句，一律用花括号括起来。,例,5.3,写一程序，从键盘上输入,1,年份,year,（,4,位十进制数），判断其是否闰年。闰年的条件是：能被,4,整除、但不能被,100,整除，或者能被,400,整除,。,算法设计要点,：,（,1,）如果能被整除，则余数为，即如果的值等于，则表示能被整除！,（,2,）首先将是否闰年的标志,leap,预置为,0,（非闰年），这样仅当,year,为闰年时将,leap,置为,1,即可。这种处理两种状态值的方法，对优化算法和提高程序可读性非常有效，请读者仔细体会。参考程序如下：,/*,功能：说明,if,语句的嵌套格式和用法。*,/,main(),int year,leap=0;/*leap=0,：预置为非闰年*,/,printf(Please input the year:);,scanf(%d,if(year%4=0),if(year%100!=0)leap=1;,else,if(year%400=0)leap=1;,if(leap)printf(%d is a leap year.n,year);,else printf(%d is not a leap year.n,year);,利用逻辑运算能描述复杂条件的特点，可将上述程序优,化如下：,main(),int year;,printf(Please input the year:);,scanf(%d,if(,(year%4=0&year%100!=0)|(year%400=0),),printf(%d is a leap year.n,year);,else,printf(%d is not a leap year.n,year);,4,说明,（,1,）,if,后面的“表达式”，除常见的关系表达式或逻辑表达式外，也允许是其它类型的数据，如整型、实型、字符型等。,（,2,）,if,语句允许嵌套，但嵌套的层数不宜太多。在实际编程时，应适当控制嵌套层数,(2,3,层,),。,（,3,）“语句组,1”,和“语句组,2”,，可以只包含一个简单语句，也可以是复合语句。,务必牢记,：不管是简单语句，还是复合语句中的各个语句，每个语句后面的分号必不可少！,例如，,例,5.1,中的：,if(num1num2)max=num1;,else max=num2;,语句：,if,行后面的赋值语句“,max=num1;”,分号不能省略。,但不要误认为,if,和,else,是,2,个独立的语句，它们都属,于,if,语句中的一部分，,else,是,if,语句的子句。,5.3.2,条件运算符,1,一般格式：表达式,1,？表达式,2,：表达式,3,条件表达式中的“表达式,1”,、“表达式,2”,、“表达式,3”,的类型，可以各不相同。,2,运算规则,如果“表达式,1”,的值为非,0(,即逻辑真,),，则运算结果等于“表达式,2”,的值；否则，运算结果等于“表达式,3”,的值。,3,运算符的优先级与结合性,条件运算符的优先级，高于赋值运算符，但低于关系运算符和算术运算符。其结合性为“从右到左”（即右结合性）。,例,5.4,从键盘上输入一个字符，如果它是大写字母，则把它转换成小写字母输出；否则，直接输出。,main(),char ch;,printf(Input a character:);,scanf(%c,ch=(ch=A,printf(ch=%cn,ch);,5.4 switc,h,语句,C,语言提供了,switch,语句直接处理多分支选择。,例,5.5,从键盘上输入一个百分制成绩,score,，按下列原则输出其等级：,score90,，等级为,A,；,80score90,，等级为,B,；,70score80,，等级为,C,；,60score70,，等级为,D,；,score60,，等级为,E,。,main()int score,grade;printf(,“,Input a score(0100):,”,);scanf(,“,%d,”,/*,将成绩整除,10,，转化成,switch,语句中的,case,标号*,/switch(grade),case 10:,case 9:printf(,“,grade=An,”,);break;,case 8:printf(grade=Bn);break;,case 7:printf(grade=Cn);break;,case 6:printf(grade=Dn);break;,case 5:,case 4:,case 3:,case 2:,case 1:,case 0:printf(,“,grade=En,”,);break;,default:printf(,“,The score is out of range!n,”,);,程序运行情况如下：,Input a score(0100):85,grade=B,1,switch,语句的一般形式,switch(,表达式,),case,常量表达式,1,：语句组；,break,；,case,常量表达式,2,：语句组；,break;,.,case,常量表达式：语句组；,break,；,default,：语句组；,break;,2,执行过程,（,1,）当,swit