逻辑运算及判断选取控制.ppt

第四章逻辑运算和判断选取控制 4 1关系运算符和关系表达式关系运算是逻辑运算中比较简单的一种 所谓 关系运算 实际上是 比较运算 将两个值进行比较 判断比较的结果是否符合给定的条件 例如 a 3是一个关系表达式 大于号 是一个关系运算符 4 1 1关系运算符及其优先次序C语言提供6种关系运算符 1 大于 4 大于或等于 5 等于 6 不等于 关于优先次序 1 前4种关系运算符 的优先级别相同 后两种也相同 前4种高于后2种 2 关系运算符的优先级低于算术运算符 3 关系运算符的优先级高于赋值运算符 高 低算术运算符关系运算符赋值运算符 例如 1 c a b等效于c a b 2 a b c等效于 a b c3 a b c等效于a b c 4 1 2关系表达式用关系运算符将两个表达式 可以是算术表达式或关系表达式 逻辑表达式 赋值表达式 字符表达式 连接起来的式子 称关系表达式 例如 下面都是合法的关系表达式 a b a b b c a 3 b 5 a b a b b c 关系表达式的值是一个逻辑值 即 真 或 假 例如 关系表达式 5 3 的值为 假 5 0 的值为 真 C语言没有逻辑型 以1代表 真 以 0 代表 假 例如 若a 3 b 2 c 1 则 a b的值为 真 表达式的值为1 a b c的值为 真 表达式的值为1 b c a的值为 假 表达式的值为0 如果有以下赋值表达式 d a bd的值为1 f a b cf的值为0 注意 数学中的22 x 10 4 2逻辑运算符和逻辑表达式用逻辑运算符将关系表达式或逻辑量连接起来就是逻辑表达式 4 2 1逻辑运算符及其优先次序C语言提供三种逻辑运算符 1 逻辑与2 逻辑或3 逻辑非 说明 1 和 是 双目 元 运算符 它要求有两个运算量 操作数 如 a b x y a b x y 2 是一目 元 运算符 只要求有一个运算量 如 a b 逻辑运算规则如下 a b若a b为真 则a b为真 a b若a b之一为真 则a b为真 a若a为真 则 a为假 下表为逻辑运算的 真值表 用它表示当a和b的值为不同组合时 各种逻辑运算所得到的值 ab a ba ba bTTFFTTTFFTFTFTTFFTFFTTFF 含逻辑运算的表达式计算优先顺序 优先次序 高 低 算术运算符 关系运算符 赋值运算符1 a b x y c a b x y c 2 a b x y a b x y 3 a b x y a b x y 4 2 2逻辑表达式如前所述 逻辑表达式的值应该是一个逻辑量 真 或 假 C语言编译系统在给出逻辑运算结果时 以数值1代表 真 以0代表 假 但在判断一个量是否为 真 时 以0代表 假 以非0代表 真 即将一个非零的数值认作为 真 若a 4 则 a的值为0 若a 4 b 5 则a b的值为1 a b值同前 a b的值为1 a b值同前 a b的值为1 4 0 2的值为1 通过这几个例子可以看出 由系统给出的逻辑运算结果不是0就是1 不可能是其它数值 而在逻辑表达式中作为参加逻辑运算的运算对象 操作数 可以是0 假 或任何非0的数值 按 真 对待 例如5 3 2 8 4 0表达式自左至右扫描求解 实际上 逻辑运算符两侧的运算对象不但可以是0和1 或者是0和非0的整数 也可以是任何类型的数据 可以是字符型 实型或指针型等 系统最终以0和非0来判定它们属于 真 或 假 例如 c d 的值为1 因为 c 和 d 的Ascii值都不为0 按 真 处理 在逻辑表达式的求解中 并不是所有的逻辑运算符都被执行 只是在必须执行下一个逻辑运算符才能求出表达式的解时 才执行该运算符 例如 1 a b c只有a为真 非0 时 才需要判别b的值 只有a和b都为真的情况下才需要判别c的值 只要a为假 就不必判别b和c 此时整个表达式已确定为假 如果a为真 b为假 不判别c 2 a b c只要a为真 非0 就不必判别b和c对 运算符只有a 0 才继续进行右面的运算 对 运算符来说 只有a 0才继续进行其右面的运算 如果有下面的逻辑表达式 m a b n c d 当a 1 b 2 c 3 d 4 m和n的原值为 由于a b的值为0 m 0 而n c d不被执行 因此n的值不是0而仍保持原值1 例如 1 a 0 b 1 c 2 d a 运算结果 d 1 a 1 b 2 c 2 例如 判别某一年year是否闰年 闰年的条件是符合下面二者之一 能被4整除 但不能被100整除 能被4整除 又能被400整除 可以用一个逻辑表达式来表示闰年 year 4 0 year 100 0 year 400 0可以加一个 用来判别非闰年 year 4 0 year 100 0 year 400 0 4 3if语句if语句是用来判定所给定的条件是否满足 根据判定的结果 真或假 决定执行给出的两种操作之一 4 3 1if语句的三种形式C语言提供了三种形式的if语句 1 if 表达式 语句例如 if x y printf d x 这种if语句的执行过程见图 2 if 表达式 语句1else语句2if x y printf d x elseprintf d y 见图 3 if 表达式1 语句1elseif 表达式2 语句2elseif 表达式3 语句3elseif 表达式m 语句melse语句n 例如if number 500 cost 0 15 elseif number 300 cost 0 10 elseif number 100 cost 0 075 elseif number 50 cost 0 05 elsecost 0 说明 1 三种形式的if语句中在if后面都有 表达式 一般为逻辑表达式或关系表达式 例如 if a b x y printf a b x y 2 表达式的类型不限于逻辑表达式 可以是任意的数值类型 包括整型 实型 字符型 指针型数据 if 3 printf ok if a printf d a 3 第二 第三种形式的if语句中 在每个else前面有一分号 整个语句结束处有一分号 例如 if x 0 printf f x elseprintf f x 注意 不要误认为上面是两个语句 if语句和else语句 它们都属于同一个if语句 else子句不能作为语句单独使用 它必须是if语句的一部分 与if配对使用 4 在if和else后面可以只含一个内嵌的操作语句 如上例 也可以有多个操作语句 此时用花括号 将几个语句括起来成为一个复合语句 如 if a b carea sqrt s s a s b s c printf area 6 2f area elseprintf itisnotatrilateral 注意 此时的 后面无需 因为 内本身已经是一个完整的复合语句 例4 1输入两个实数 按代数值由小到大次序输出这两个数 main floata b t scanf f f 例4 2 输入三个数 按大小顺序输出 main floata b c t printf Inputa b c n scanf f f f 4 3 2语句的嵌套在if语句中又包含一个或多个if语句称为if语句的嵌套 一般形式如下 if if 语句1else语句2elseif 语句3else语句4应当注意if与else的配对关系 从最内层开始 else总是与它上面最近的 未曾配对的 if配对 if if 语句1elseif 语句2else语句3因此最好使内嵌if语句也包含else部分 这样if的数目和else的数目相同 从内层到外层一一对应 不致出错 如果if与else的数目不一样 为实现程序设计者的企图 可以加花括弧来确定配对关系 例如 if if 语句1 else语句2这时if限定了内嵌if语句的范围 因此else与第一个让配对 例4 3 有一函数 1 x0 编一程序 输入一个x值 输出y值 有以下几种写法 请读者判断哪些是正确的 程序1 main intx y scanf d x if x 0 y 1 elseif x 0 y 0 elsey 1 printf x d y d n x y 程序2 将上面程序的if语句改为 if x 0 if x 0 y 1 elsey 0 elsey 一1 程序3 将上述if语句改为 y 一1 if x 0 if x 0 y 1 elsey 0 程序4 y 0 if x 0 if x 0 y 1 elsey 1 4 3 3条件运算符若if语句中 在表达式为 真 和 假 时 且都只执行一个赋值语句给同一个变量赋值时 可以用简单的条件运算符来处理 例如 若有以下if语句 if a b max a elsemax b 可以用下面的条件运算符 来处理 max a b a b 条件运算符要求有三个操作对象 称三目 元 运算符 条件表达式的一般形式为表达式1 表达式2 表达式3它的执行过程见图 说明1 条件运算符的执行顺序 先求解表达式1 若为非0 真 则求解表达式2 此时表达式2的值就作为整个条件表达式的值 若表达式1的值为0 假 则求解表达式3 表达式3的值就是整个条件表达式的值 max a b a b 2 条件运算符优先于赋值运算符 因此上面赋值表达式的求解过程是先求解条件表达式 再将它的值赋给max 条件运算符的优先级别比关系运算符和算术运算符都低 max a b a b括号可以不要 可写成max a b a b如果有a b a b 1相当于a b a b 1 而不相当于 a b a b 1 3 条件运算符的结合方向为 自右至左 如果有以下条件表达式 a b a c d c d相当于a b a c d c d a 1 b 2 c 3 d 4 则条件表达式的值等于4 4 条件表达式不能取代一般的if语句 只有在if语句中内嵌的语句为赋值语句 且两个分支都给同一个变量赋值 时才能代替if语句 if a b printf d a elseprintf d b 但可以用下面语句代替 printf d a b a b 即将条件表达式的值输出 5 条件表达式中 表达式1的类型可以与表达式2和表达式3的类型不同 如x a b 表达式2和表达式3的类型也可以不同 此时条件表达式的值的类型为二者中较高类型 如x y 1 1 5 例4 3 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 如果不是 不转换 然后输出最后得到的字符 includemain charch scanf c 例 计算分段函数 Y N Y N includemain floatx y printf enterx scanf f 4 4switch语句switch语句是多分支选择语句 if语句只有两个分支可供选择 而实际问题中常常需要用到多分支的选择 例如 学生成绩分类 90分以为 A 等 80 89分为 B 等 70 79分为 c 等 人口统计分类 按年龄分为老 中 青 少 儿童 工资统计分类 银行存款分类 等 C语言提供switch语句直接处理多分支选择 它的一般形式如下 switch 表达式 case常量表达式1 语句1 case常量表达式2 语句2 case常量表达式n 语句n default 语句n十1 例如 根据考试成绩的等级打印出百分制分数段 switch grade case A printf 85 100 n case B printf 70 84 n case C printf 60 69 n case D printf 60 n default printf error n 说明 1 switch后面括弧内的 表达式 可以是整型表达式或字符型表达式 2 当表达式的值与某一个case后面的常量表达式的值相等时 就执行此case后面的语句 若所有的case中的常量表达式的值都没有与表达式的值匹配的 就执行defau1t后面的语句 3 每一个case的常量表达式的值必须互不相同 否则就会出现互相矛盾的现象 对表达式的同一个值 有两种或多种执行方案 4 各个case的出现次序不影响执行结果 例如 可以先出现case D 然后是case A 5 执行完一个case后面的语句后 流程控制转移到下一个case继续执行 case常量表达式只是起语句标号作用 并不是在该处进行条件判断 在执行switch语句时 根据switch后面表达式的值找到匹配的入口标号 就此标号开始执行下去 不再进行判断 因此 应该在执行一个case分支后 使流程跳出switch结构 即终止switch语句的执行 可以用了个break语句来达到此目的 将上面的switch结构改写如下 switch grade case A printf 85 100 n break case B printf 70 84 n break case C printf 160 69 n break case D printf 60 n break default printf error n 在case后面中虽然包含一个以上执行语句 但可以不必用花括弧括起来 会自动顺序执行本case后面所有的执行语句 当然加上花括弧也可以 6 多个case可以共用一组执行语句 如 case A case B case C printf 60 n break grade的值为 A B 或 C 时都执行同一组语句 7 在关键字case和常量表达式之间一定要有空格 例如case10不能写成case10 main intx 1 y 0 a 0 b 0 switch x case1 switch y case0 a break case1 b break case2 a b break case3 a b printf a d b d n a b 例 某百货公司为了促销 采用购物打折扣的优惠办法 每位顾客一次购物 1 在1000元以上者 按九五折优惠 2 在2000元以上者 按九折优惠 3 在3000元以上者 按八五折优惠 4 在5000元以上者 按八折优惠 编写程序 输入购物款数 计算并输出优惠价 includemain floatx y intm printf 消费总额 scanf f 4 5程序举例 例4 4 写程序 判某一年是否闰年 判别某一年year是否闰年 闰年的条件是符合下面二者之一 能被4整除 但不能被100整除 能被4整除 又能被400整除 可以用一个逻辑表达式来表示 year 4 0 year 100 0 year 400 0 当year为某一整数值时 上述表达式值为真 1 则year为闰年 否则为非闰年 以变量Leap代表是否闰年的信息 若闰年 令leap 1 非闰年 leap 0 最后判断leap是否1 真 若是 则输出 闰年 信息 main intyear leap printf Inputayear n scanf d if leap printf dis year elseprintf disnot year printf aleapyear n if year 4 0 例4 5 求ax2 bx c 0方程的解 有以下几种可能 a 0 不是二次方程 b2一4ac 0 有两个相等实根 b2一4ac 0 有两个不等实根 b2一4ac 0 有两个共轭复根 程序如下 include math h main floata b c disc x1 x2 realpart imagpart zero 1e 6 printf Inputa b c n scanf f f f if fabs a zero x1 b sqrt disc 2 a x2 b sqrt disc 2 a printf hasdistinctrealroots 8 4fand 8 4f n x1 x2 else realpart b 2 a imagpart sqrt disc 2 a printf hascomplexroots n printf 8 4f 8 4fi n realpart imagpart printf 8 4f 8 4fi n realpart imagpart 例4 6 给一个不多于4位的正整数 求出它是几位数 逆序打印出各位数字 include stdio h voidmain intx a b c d scanf d