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C 程序设计 第 4 章 选择结构程序设计. 主讲教师： 鲁 萍 西安建筑科技大学 理学院. 第 4 章 选择结构程序设计. 为什么要用选择结构 ？ 实现选择结构的语句 if … .else … switch 如何表示 “ 判断条件 ” ？ 关系 运算符及表达式 逻辑 运算符及表达式 条件运算符及表达式 选择结构综合举例. 习 题. 小 结. 游 戏. 选择结构. 条件. 成立. 不成立. A 事情. B 事情. 条件成立 A 事情. 如果 b 2 -4ac≥0 方程有实根
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C程序设计第4章 选择结构程序设计 主讲教师： 鲁 萍 西安建筑科技大学 理学院
第4章 选择结构程序设计 • 为什么要用选择结构 ？ • 实现选择结构的语句 • if….else… • switch • 如何表示“判断条件” ？ • 关系 运算符及表达式 • 逻辑 运算符及表达式 • 条件运算符及表达式 • 选择结构综合举例 习 题 小 结 游 戏
选择结构 条件 成立 不成立 A事情 B事情 条件成立 A事情 • 如果b2-4ac≥0 方程有实根 否则 方程没有实根 • 如果 明天不下雨 出去郊游 • 如果 考试不及格 参加补考 • 如果 遇到红灯 停车等待 if else B事情 年龄大于70岁 0元 年龄小于7岁 10元 年龄大于50岁小于70岁 20元 其他 50元 • 公园门票，如果
输入a b c 计算disc= b2-4ac 计算 p 和 q 计算根 x1 和 x2 输出x1,x2 选择结构程序设计 A0307例: 求 ax2+bx+c=0 方程的根。设b2-4ac>0 a, b, c 由键盘输入 #include<math.h> int main() { float a,b,c,disc,x1,x2,p,q; printf("输入a b c ： "); scanf("%lf%lf%lf",&a,&b,&c); disc=b*b-4*a*c; p=-b/(2.0*a); q=sqrt(disc)/(2.0*a); x1=p+q; x2=p-q; printf("x1=%7.2f \nx2=%7.2f\n", x1,x2); return 0; }
输入a b c 计算disc= b2-4ac disc≥0 成立 不成立 计算 p 和 q 计算 x1, x2 输出x1,x2 4.1 选择结构程序设计 A0401例: 求 ax2+bx+c=0 方程的根。 a, b, c 由键盘输入 int main() { float a,b,c,disc,x1,x2,p,q; scanf("%lf%lf%lf",&a,&b,&c); disc=b*b-4*a*c; if (disc>=0) { } else printf("无实根\n"); return 0; } p=-b/(2.0*a); q=sqrt(disc)/(2.0*a); x1=p+q; x2=p-q; printf("%f ,%f", x1,x2); 输出 "无实根"
选择结构程序设计 A0402 [例4.3]输入任意三个数a、b、c，按从小到大的顺序排序输出。 分析： a b c 输入：5 2 3 输出：2 3 5 if (a>b) a和b交换 （交换后 a=min{a, b} if (a>c) a和c交换 （交换后 a=min{a, b, c} if (b>c) b和c交换（交换后 b为次大值，c为最大值 交换a和b t=a; a=b; b=t;
选择结构程序设计 A0402 [例4.3]输入任意三个数a、b、c，按从小到大的顺序排序输出。 int main() { int a,b,c,t; scanf("%d,%d,%d",&a,&b,&c); if (a>b) {t=a; a=b; b=t;} if (a>c) {t=a; a=c; c=t; } if (b>c) {t=b; b=c; c=t; } printf(" %d,%d,%d\n",a,b,c); return 0; } 思路： if (a>b) a和b交换 if (a>c) a和c交换 if (b>c) b和c交换 交换a和b t=a; a=b; b=t;
4.2 if 语句 一般格式：if（表达式） 语句体 【说明】 1）执行过程： 当表达式的值为真（非0）时，执行语句体 2）表达式：常量、变量、函数调用、表达式 3）表达式必须加（）括起来 4）语句体：一条 或 多条语句（多条语句用{}括起来 5) 一个if语句总体上只算一条语句
表达式的值 假 真 语句体2 语句体1 执行if后的语句 if…else…语句 if~else 的执行过程 if(表达式) 语句体1 else 语句体2 【说明】 （1）else必须与if配对使用，不能单独使用。 （2）if语句允许嵌套，但嵌套的层数不宜太多。 例如： if (a>b) max=a; else max=b;
if…else…语句 例5.3 程序1： if(x>=0) if(x>0) y=1; else y=0; else y=-1; 程序2： if(x<0) y=-1; else if(x==0) y=0; else y=1; √ √ if语句嵌套时，else子句与 1.在它上面、 2.距它最近、 3. 尚未匹配 的if配对。 程序3： y=-1; if(x!=0) if(x>0) y=1; else y=0; 程序4： y=0; if(x>=0) if(x>0) y=1; else y=-1; x=0时 × x=-5 ×
选择结构程序设计 ticket 年龄大于70岁 0元 年龄小于7岁 10元 年龄大于50岁小于70岁 20元 其他 50元 所有条件都不成立时的 “其他” • 公园门票，如果 if (age>=70) ticket=0 if (age<7） ticket=10 if (50≤age ≤70) ticket=20 else ticket=50 ticket=20 ticket=50 ticket=50 age=65 age=80 age= 5 50≤age ≤70不成立时的“其他”
if~else if~语句 age≥70 F T age<7 ticket=0 T F 50≤age ≤70 ticket=10 F T ticket=50 ticket=20 年龄大于70岁 0元 年龄小于7岁 10元 年龄大于50岁小于70岁 20元 其他 50元 • 公园门票，如果 if (age>=70) ticket=0 else if (age<7） ticket=10 else if (50≤age ≤70) ticket=20 else ticket=50 所有条件都不成立时的 “其他”
if~else if~语句 年龄大于70岁 0元 年龄小于7岁 10元 年龄大于50岁小于70岁 20元 其他 50元 A0403 公园门票，如果 • int main() • { int age, ticket; • scanf(“%d”,&age); • if (age>=70) ticket=0; • else if (age<7） ticket=10; • else if (50≤age ≤70) ticket=20; • else ticket=50; • printf(“age=%d, ticket=%d”,age,ticket); • return 0; • }
表达式1 F T 表达式2 语句1 T F 表达式3 语句2 F T 语句n+1 语句3 if~else if~语句 1．格式 if(表达式1) 语句组1 else if (表达式2) 语句组2 else if (表达式3) 语句组3 else if (表达式4) 语句组4 … else if (表达式n) 语句组n else 语句组n+1
if~else if~语句 例5.3 √ 程序1： if(x>=0) if(x>0) y=1; else y=0; else y=-1; √ 程序2： if(x<0) y=-1; else if(x==0) y=0; else y=1; 小 结
输入星期中的某一天,显示对应的英文 main() { int i; printf("Input 1- 7: "); scanf("%d",&i); if (i==1) printf ( "Today is Monday!\n"); else if (i==2) printf ("Today is Tuesday!\n"); else if (i==3) printf ("Today is Wednesday !\n"); else if (i==4) printf( "Today is Thursday!\n"); else if (i==5) printf( "Today is Friday!\n"); else if (i==6) printf( "Today is Saturday!\n"); else printf( "Today is Sunday!\n"); } main() { int i; printf( "Input 1- 7: "); scanf("%d",&i); switch(i){ case 1: printf( "Today is Monday!"); case 2: printf( "Today is Tuesday!"); case 3: printf( "Today is Wednesday !"); case 4: printf( "Today is Thursday!"); case 5: printf( "Today is Friday!"); case 6: printf( "Today is Saturday!"); default: printf( "Today is Sunday!"); } }
4.7 switch实现多分支结构 没有分号 1．一般形式 switch (条件表达式) { case 常量表达式1：语句组1； case 常量表达式2：语句组2； ...... case 常量表达式ｎ：语句组n； default： 语句组n+1； } 2．执行过程 （1）若 条件表达式==常量表达式i 则 执行语句组i 以及语句组i+1…语句组n+1 （2）若 条件表达式 != 任何常量表达式 则 执行default 的语句组n+1 没有分号
A0405输入星期中的某一天,显示对应的英文 运行结果 Input 1- 7: 4↙ Today is Thursday! Today is Friday! Today is Saturday! Today is Sunday! main(){ int i; printf( "Input 1- 7: "); scanf("%d",&i); switch(i){ case 1: printf( "Today is Monday!"); case 2: printf( "Today is Tuesday!"); case 3: printf( "Today is Wednesday !"); case 4: printf( "Today is Thursday!"); case 5: printf( "Today is Friday!"); case 6: printf( "Today is Saturday!"); default: printf( "Today is Sunday!"); } } 空格 break； break； break； break； break； break； break：跳出switch结构
switch语句 3．说明 （1）条件表达式：常量表达式，int、char、枚举型 例： case 3+4：/* 正确*/ case x+y： /*错误 设int x=3,y=4;*/ （2）多个case子句，可共用同一语句（组）。 例如: case 10: case 9: printf("grade=A\n"); break; （3）default可以省略； （4）每个case后面的语句有多条语句时可以不加{}括起来。 小 结
A0406例:从键盘上输入一个百分制成绩score，输出其等级：score≥90，等级为A；80≤score<90，等级为B；70≤score<80，等级为C；60≤score<70，等级为D；score<60，等级为E。A0406例:从键盘上输入一个百分制成绩score，输出其等级：score≥90，等级为A；80≤score<90，等级为B；70≤score<80，等级为C；60≤score<70，等级为D；score<60，等级为E。 4.7 switch实现多分支结构 分析： switch结构， 如何分段？(score/10) -> 0-10
4.7 switch实现多分支结构 void main() { int score; printf("Input a score(0~100): "); scanf("%d", &score); /* 将成绩转化成10种情形 */ switch (score/10) { case 10: case 9: printf("grade=A\n"); break; case 8: printf("grade=B\n"); break; case 7: printf("grade=C\n"); break; case 6: printf("grade=D\n"); break; case 5: case 4: case 3: case 2: case 1: case 0: printf("grade=E\n"); break; default: printf("The score is out of range!\n"); }}
switch实现菜单结构 A0407: 演示简单计算器程序，分析实现思路 说明：由键盘输入2个数字，让用户选择加、减、乘、除四个功能，选择一个功能后显示计算结果 分析 ： （1）键盘键入2个操作数 （2）显示功能菜单 （3）接收用户的选择（整数） （4）在switch结构中选择分支执行计算 （5）显示计算结果
A0407: 简单计算器程序 void main() { int a,b,fun,result; printf("Input two numbers a and b like 1,2: "); scanf("%d,%d", &a,&b); printf("1 a+b\n 2 a-b\n 3 a*b\n 4 a/b\n "); printf("please choose 1-4: "); scanf("%d",&fun); switch (fun) { case 1: result=a+b; break; case 2: result=a-b; break; case 3: result=a*b; break; case 4: result=a/b; break; default: printf("The score is out of range!\n"); } printf("result=%d\n",result); } printf("1 a+b\n "); printf("2 a-b\n "); printf("3 a*b\n "); printf("4 a/b\n "); 小 结
关系运算符 含义 例子 结果 优先级 > 大于 4+6>9 T < 小于 8<9 T >= 大于或等于 6>=5 T <= 小于或等于 8<=7 F == 等于 2+3==6 F != 不等于 9+3!=12 F 相同,高 相同,低 4.3 关系运算符及表达式 1)进行比较运算 2）连接的运算对象：都是双目运算符号。可以 连接整型、实型、字符型、枚举型数据；
关系运算符 3）运算结果 结果为数值型，用0表示假，1表示真（可参与其它运算，如算术运算等） 例：printf("result=%d " ,2>1); 4）优先级别：算术运算> 关系运算>赋值运算 例：int x=2,y=3,z; z=3-1>=x+1<=y+2; 例：int x=1,y=7,z; z=x+(y%4!=0); 5）结合方向：从左到右。 例：f=3>4>5>2>1 result=1 结果:z=1 结果:z=2 结果:f=0
关系运算符 用关系运算符将两个算术表达式或两个字符串表达式联起来的式子，其值为逻辑值。 例 2：混合运算 #include<stdio.h> main(){ int a,b; a=6*7>7+8; b=7!=7>3; printf("%d,%d\n",a,b); } 输出结果: 例 1: 关系运算符 #include<stdio.h> main(){ int a,b; a=10= =5<6; b=(10= =5)<6; printf("%d,%d\n",a,b); } 输出结果: 0，1 1，1
4.4 逻辑运算及表达式 1）&& || ! 逻辑与(同时) 逻辑或(或者) 逻辑非(否定) 2）运算规则 A && B : A和B都"真"，结果"真"，否则"假" A || B： A和B都"假"，结果"假"，否则"真" ! A ：A为"真"，结果"假"；A为"假"，结果"真"例：假定x=5， 则 (x<-1) || (x>5) 的值为"假" 6 && 3 结果为"真" 表达式A和B的结果只要是非0数，都认为是"真" "假" ：0、0.0、'\0'、NULL
逻辑运算符 3）运算结果为数值型：0表示假，1表示真。 4）结合方向： 从左到右（&&、||）； 从右到左（！） 例： f=!(3>4) 结果为1 5）优先级别： （高）!， &&、|| （低）
1、逻辑运算符的优先级 高 ! && || 低 2、运算符的优先级 自右至左 +,- *,/ ,% ( ) !, ++,--,(类),sizeof 赋值运算符 ? : || <,<=,>,>= && ==,!= 优先级图示
逻辑表达式 用逻辑运算符连接关系表达式的式子称逻辑表达式。 用逻辑运算符连接关系表达式的式子称逻辑表达式。 用逻辑运算符连接关系表达式的式子称逻辑表达式。 例：用逻辑表达式表达下述数学式 (1) 0<x<10 (2) x<60 , x>80 (3) 10≤x ≤ 30, 50 ≤ x ≤ 90 例：用逻辑表达式表达下述数学式 (1) 0<x<10 (2) x<60 , x>80 (3) 10≤x ≤ 30, 50 ≤ x ≤ 90 例：用逻辑表达式表达下述数学式 (1) 0<x<10 (2) x<60 , x>80 (3) 10≤x ≤ 30, 50 ≤ x ≤ 90 • 相应的逻辑表达: • (1) 0<x && x<10 • x<60 || x>180 • (3) (x>=10 && x<=30) || (x>=50 && x<=90) • 相应的逻辑表达: • (1) 0<x && x<10 • x<60 || x>180 • (3) (x>=10 && x<=30) || (x>=50 && x<=90)
逻辑运算的特殊规则 当某个表达式可以决定整个表达式的结果时，其他的表达式则不需要计算 1）a&&b&&c: 依次计算各表达式，若某个表达式值为0，则停止计算。整个表达式为0。 2）a||b||c: 依次计算各表达式，若某个表达式值为1，则停止计算。整个表达式为1。
关系，逻辑运算符练习 1. 设有x,y,z;x=y=z=0;执行++x||++y&&++z;后，变量z和表达式的值分别为：( ) A）3，0 B）0，1 C）2，0 D）1，1 2. 设有int a=3,b=4,c=5;则表达式!(a>b)&&!c||b的值为( ) A）0 B）2 C）1 D）5 3. 有定义int a=23,b=25,c=12;执行c=c+b= =a；后变量c的结果为：( ) A）23 B）25 C）0 D）1 4、设有int a=10,b=3,c=9;以下表达式运算结果为1的是( ) A) !(a<b&&b<c) B) a>b && b>c C) !a>b || !b>c D) a+b&&(b>c) 混合运算中，看 优先级！
课堂练习：if 语句应用实例 A0404 A0503：用三种if语句编写程序：键盘输入x，输出y（1）简单if语句、 （2）if…else…语句、 （3）if…else if…语句分别实现。
算法一：用if语句实现 main() { float x,y; printf("x=?"); scanf("%f",&x); if(x<1) y=x; if(x<10&&x>=1) y=2*x-1; if(x>=10) y=3*x+11; printf("%.2f",y); }
算法二：用if…else…语句实现 main() { float x,y; printf("x=?"); scanf("%f",&x); if(x<1) y=x; else // x>=1 if (x<10) y=2*x-1; // x>=1 && x<10 else y=3*x+11 ; // x>=10 printf("%.2f",y); }
算法三：用if…else if…语句实现 main(){ float x,y; printf("x=?"); scanf("%f",&x); if(x<1) y=x; else if (x<10) y=2*x-1; /* x>=1 && x<10 */ else y=3*x+11 ; /* x>=10 */ printf("%.2f",y); }
4.5 条件运算符 1．一般格式： 表达式1？表达式2：表达式3 3个表达式的类型可以各不相同。 2．运算规则 表达式1 非0，运算结果等于"表达式2"的值； 为0，运算结果等于"表达式3"的值。 例1: if(a>b) m=a; else m=b; 例2： x？’a’: ‘b’ 含义：x值非0，取‘a’，否则取‘b’ m=(a>b?a:b);
4.5 条件运算符 [例] 从键盘上输入一个字符，如果是大写字母，则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= (ch>=‘A’&&ch<=‘Z’)? (ch=ch+32) : ch； printf("ch=%c\n",ch); }
4.8 选择结构程序综合举例 输出 数值 数值 数值 数值+数值i A0408 求一元二次方程ax2+bx+c=0的解（a≠0） 分析：disc=b2-4ac=0 x1=x2=-b/(2a) disc=b2-4ac>0 x1=(-b+sqrt(disc))/(2a) x2=(-b-sqrt(disc))/(2a) disc=b2-4ac<0 x1=(-b/(2a))+sqrt(disc))/(2a) i x2=(-b/(2a))-sqrt(disc))/(2a) i #include<math.h>main() { int a,b,c,disc; float x1,x2,p,q; scanf("%d, %d,%d", &a, &b, &c); printf("%f + %f i", p, q);
4.8 选择结构程序设计举例 disc=b*b-4*a*c; if (disc==0) printf("x1=x2=%f\n", -b/(2*a)); else /* disc!=0*/ { if (disc>0) /* disc>0*/ { x1=(-b+sqrt(disc))/(2*a); /*两个不等实根*/ x2=(-b-sqrt(disc))/(2*a); printf("x1=%f, x2=%f\n", x1, x2); } else /* disc<0*/ { p=-b/(2*a); /*两个共轭复根*/ q=sqrt(fabs(disc))/(2*a); printf("x1=%f + %f i\n", p, q); printf("x2=%f - %f i\n", p, q); } }}
4.8 选择结构程序设计举例 输出 数值 数值 数值 数值+数值i A0408求一元二次方程ax2+bx+c=0的解（a≠0）。 分析：disc=b2-4ac=0 x1=x2=-b/(2a) disc=b2-4ac>0 x1=(-b+sqrt(disc))/(2a) x2=(-b-sqrt(disc))/(2a) disc=b2-4ac<0 x1=(-b/(2a))+sqrt(disc))/(2a) i x2=(-b/(2a))-sqrt(disc))/(2a) i #include<math.h>main() { int a,b,c,disc; float x1,x2,p,q; scanf("%d, %d,%d", &a, &b, &c); float f f f
选择结构程序设计举例 计算机存储实数时有微小误差， 所以判断disc是否为0的方法是： |disc| <10-6 (一个非常小的数） (fabs(disc)<=1e-6) disc=b*b-4*a*c; /*float*/ if (disc==0) printf("x1=x2=%f\n", -b/(2*a)); else /* disc!=0*/ { if (disc>0) /* disc>0*/ { x1=(-b+sqrt(disc))/(2*a); /*两个不等实根*/ x2=(-b-sqrt(disc))/(2*a); printf("x1=%f, x2=%f\n", x1, x2); } else /* disc<0*/ { p=-b/(2*a); /*两个共轭复根*/ q=sqrt(fabs(disc))/(2*a); printf("x1=%f + %f i\n", p, q); printf("x2=%f - %f i\n", p, q); } }} (disc>1e-6)
条件 成立 不成立 A事情 B事情 表达式1 F T 表达式2 语句1 T F 表达式3 语句2 F T 语句n+1 语句3 小结----if语句 if ( 表达式) 语句体1 else语句体2 if (表达式1) 语句组1 else if (表达式2) 语句组2 else if (表达式3) 语句组3 … else if (表达式n) 语句组n else 语句组n+1
小结——关系、逻辑表达式 关系运算符： > < >= <= == != 逻辑运算符： && || ! 将判断条件转换为关系、逻辑表达式 0<x<10 => 0<x && x<10 英文字符 =>(ch>='A' && ch<='Z')|| (ch>='a' && ch<='z') 表达式为"真"：表达式的结果只要是非0数 表达式为“假” ：表达式的结果是0、0.0、'\0'、NULL
分支结构 习题 B0401：输入三角形的三边长，判断是否能够成三角形，如果不能给出提示信息，如果可以，求三角形面积。 B0402(习题4.12) 有4个圆塔，圆心分别为(2,2)、 (-2,2)、 (-2,-2)、 (2,-2)，圆半径为1。4个塔的高度为10m，塔外无建筑（高度为零）。输入任一点的坐标，求该点的建筑高度。 B0403：键盘输入一个字符，如果是英文字符，按顺序输出该字符前一个字符、该字符以及后一个字符(注意边界字符A和Z)；如果不是英文字符，给出提示信息 B0404 ：输入一个字符， 如果是大写字母，则输出小写及对应的ASCII码值。 如果是小写字母，则输出大写及对应的ASCII值。 如果是其他字符则原样输出该字符及ASCII码值。
游戏扩展 B0405 分支游戏1：随机算式A0502 随机算式游戏: 系统生成0-N之间随机数组成算式，用户输入答案，判断对错 （以时间为种子的随机数） C0401 分支结构小游戏：闯关提问。自定义问题5个（每个题20分），并给定答案。显示问题1，让游戏者输入答案，如果正确则显示问题2，让游戏者输入答案，如果对则显示问题3，…依此类推；如果某个问题回答错误，则退出游戏，并给出游戏分数。 C0402 游戏扩展：对上题中的数字产生0-100的随机数，显示并自行判断。
分支结构 游戏扩展 A0502 随机算式游戏: 系统生成0-N之间随机数组成算式，用户输入答案，判断对错 （以时间为种子的随机数） #include<stdio.h> #include<stdlib.h> #include<time.h> #define N 100 void main() { int a,b,c,ans; srand(time(0)); /*设置种子, 生成伪随机序列*/ a=rand()%N; /*n为0~N之间的随机数*/ b=rand()%N; c=a+b; printf("%d+%d=",a,b); scanf("%d",&ans); if(ans==c) printf("right!\n"); else { printf("wrong!\n"); printf("%d+%d=%d",a,b,c); } system("PAUSE"); }
A0405 A0504例：A0504扩展，输入一个字符，若是大写字母，则输出小写及对应的ASCII码值；若是小写字母，则输出大写及对应的ASCII值；否则原样输出该字符及ASCII码值。 #include<stdlib.h> #include <stdio.h> void main() { char c1,c2; printf("Input a char: "); c1=getchar(); printf("%c %d\n",c1,c1); if (c1>='A' && c1<='Z') { c2=c1+32; printf("%c %d\n",c2,c2); } else if(c1>='a' && c1<='z') { c2=c1-32; printf("%c %d\n",c2,c2); } system("PAUSE"); } If语句练习 多个语句要加{ } 暂停系统的方法
