4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,4,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。,4.1 关系运算及其表达式,4.2 逻辑运算及其表达式,4.3,if,语句,4.4,switch,语句,4.5 选择结构程序举例,良好的源程序书写风格注释,Return,4.1,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。,4.1.1,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：,(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。,4.1.2,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)&(x5)，!(x=0)，,(year%4=0)&(year%100!=0)|(year%400=0),（2）,运算规则,1）&：当且仅当两个运算量的值都为“真”时，运算结果为“真”，否则为“假”。,2）|：当且仅当两个运算量的值都为“假”时，运算结果为“假”，否则为“真”。,3）!：当运算量的值为“真”时，运算结果为“假”；当运算量的值为“假”时，运算结果为“真”。,例如，假定,x=5，,则(,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！,Return,4,.3,if,语句和条件运算符,4.3.1,if,语句,案例4.1,输入任意三个整数,num1、num2、num3，,求三个数中的最大值。/*案例代码文件名：,AL4_1.C。*/*,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,printf,(The three numbers are:%d,%d,%dn,num1,num2,num3);,printf,(max=%dn,max);,程序演示,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。,案例,4.2,输入任意三个数,num1,、,num2,、,num3,，,按从小到大的顺序排序输出。,/*,案例代码文件名：,AL4_2.C,。,*/,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);,程序演示,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。如图,4-1(,a),所示。,（,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,。如图,4-1(,b),所示。,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。,案例,4.3,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,：,/*,案例代码文件名：,AL4_3.C,。,*/,/*,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);,程序演示,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，,案例,4.1,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。,4.3.2,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。如图,4-2,所示。,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4.4,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。,/*,案例文件名：,AL4_4.C*/,main(),char,ch,;,printf,(Input a character:);,scanf,(%c,&,ch,);,ch,=(,ch,=A&,ch,=Z)?(,ch,+32):,ch,;,printf,(,ch,=%cn,ch,);,程序演示,Return,4.4,switc,h,语句,C,语言提供了,switch,语句直接处理多分支选择。,案例,4.5,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,；7,0score80,，,等级为,C,；,60score70,，,等级为,D,；,score60,，,等级为,E,。,/*,案例代码文件名：,AL4_5.C,。,*/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:,p