項(xiàng)目3項(xiàng)目菜單的選擇執(zhí)行

項(xiàng)目3項(xiàng)目菜單的選擇執(zhí)行2024/3/12項(xiàng)目3項(xiàng)目菜單的選擇執(zhí)行技能目標(biāo)會(huì)畫程序的流程圖或N-S結(jié)構(gòu)圖會(huì)用if-else實(shí)現(xiàn)分支結(jié)構(gòu)和多分支結(jié)構(gòu)的程序設(shè)計(jì)會(huì)用條件運(yùn)算符進(jìn)行分支結(jié)構(gòu)的程序設(shè)計(jì)會(huì)用switch語句實(shí)現(xiàn)多分支結(jié)構(gòu)的程序設(shè)計(jì)會(huì)用for語句、while語句、do-while語句進(jìn)行循環(huán)結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)會(huì)用break語句和continue語句項(xiàng)目3項(xiàng)目菜單的選擇執(zhí)行知識(shí)目標(biāo)掌握if-else語句的用法掌握條件運(yùn)算符的使用掌握switch語句的用法掌握for語句、while語句和do-while語句的使用掌握循環(huán)的簽套使用掌握break和continue語句的使用項(xiàng)目3項(xiàng)目菜單的選擇執(zhí)行項(xiàng)目任務(wù)與解析本項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)班級(jí)學(xué)生成績管理系統(tǒng)中用if語句實(shí)現(xiàn)菜單的選擇執(zhí)行、用switch語句實(shí)現(xiàn)菜單的選擇執(zhí)行、用循環(huán)語句實(shí)現(xiàn)主菜單的選擇執(zhí)行。本項(xiàng)目包含下面幾個(gè)任務(wù)：任務(wù)4：用if語句實(shí)現(xiàn)菜單的選擇執(zhí)行任務(wù)5：用switch語句實(shí)現(xiàn)菜單的選擇執(zhí)行任務(wù)6：用循環(huán)語句實(shí)現(xiàn)主菜單的選擇執(zhí)行項(xiàng)目3項(xiàng)目菜單的選擇執(zhí)行

主要內(nèi)容3.1任務(wù)4：用if語句實(shí)現(xiàn)菜單的選擇執(zhí)行3.2必備知識(shí)與理論3.3擴(kuò)展知識(shí)與理論3.4任務(wù)5：用switch語句實(shí)現(xiàn)菜單的選擇執(zhí)行3.5必備知識(shí)與理論3.6擴(kuò)展知識(shí)與理論3.7任務(wù)6：用循環(huán)語句實(shí)現(xiàn)菜單的選擇執(zhí)行3.8必備知識(shí)與理論3.9擴(kuò)展知識(shí)與理論項(xiàng)目3項(xiàng)目菜單的選擇執(zhí)行3.1任務(wù)4：用if語句實(shí)現(xiàn)菜單的選擇執(zhí)行1.問題描述對(duì)顯示的菜單，選擇要執(zhí)行的菜單序號(hào)，并顯示要執(zhí)行的菜單名。2.具體實(shí)現(xiàn)P41程序3.知識(shí)分析在多數(shù)情況下順序結(jié)構(gòu)的程序是很少的，一般還包括分支和循環(huán)結(jié)構(gòu)。分支結(jié)構(gòu)還包括if-else結(jié)構(gòu)和switch結(jié)構(gòu)。我們首先來學(xué)習(xí)分支結(jié)構(gòu)，在學(xué)習(xí)分支結(jié)構(gòu)前了解一些算法的概念，關(guān)系運(yùn)算符和邏輯運(yùn)算符的使用。項(xiàng)目3項(xiàng)目菜單的選擇執(zhí)行3.2必備知識(shí)與理論3.2.1算法的概念1.算法算法就是程序處理問題的步驟與方法。

1976年瑞士計(jì)算機(jī)科學(xué)家NiklausWirth提出了一個(gè)著名的公式：算法+數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)=程序項(xiàng)目3項(xiàng)目菜單的選擇執(zhí)行2.算法的特性簡單地說，算法就是進(jìn)行操作的方法和操作步驟。例如，菜譜實(shí)際上是做菜肴的算法，樂譜實(shí)際上是演奏的算法，計(jì)算機(jī)程序是用某種程序設(shè)計(jì)語言描述的解題算法。通常認(rèn)為算法有如下一些性質(zhì)：（1）有窮性一個(gè)算法要在有限的步驟內(nèi)解決問題(這里所說的步驟是指計(jì)算機(jī)執(zhí)行步驟)。計(jì)算機(jī)程序不能無限地運(yùn)行下去(甚至不能長時(shí)間地運(yùn)行下去)，所以一個(gè)無限執(zhí)行的方法不能成為程序設(shè)計(jì)中的“算法”。（2）確定性確定性具有兩重意義：一是所描述的操作應(yīng)當(dāng)具有明確的意義，不應(yīng)當(dāng)有歧義性。例如，不能發(fā)出這樣的操作指令：“執(zhí)行一個(gè)算術(shù)操作”。因?yàn)樗葲]有指出算術(shù)操作的類型，也沒有指出操作數(shù)。確定性的另一重意義：·操作作序列只有一個(gè)初始動(dòng)作，序列中每一動(dòng)作僅有一個(gè)后繼動(dòng)作；·序列終止表示問題得到解答或問題沒有解答，不能沒有任何結(jié)論。項(xiàng)目3項(xiàng)目菜單的選擇執(zhí)行（3）有零個(gè)或多個(gè)輸入輸入就是從外界取得必要的信息。一個(gè)算法可以有零個(gè)或多個(gè)輸入，例如：輸入一個(gè)年份，判斷其是否是閏年。同時(shí)一個(gè)算法可以沒有輸入，例如：計(jì)算出5！是多少。(4)有一個(gè)或多個(gè)輸出算法的目的就求解，“解”就是我們想要得到的最終結(jié)果。輸出是同輸入有著某些特定關(guān)系的量。一個(gè)算法得到的最終結(jié)果就是輸出。沒有輸出的算法是沒有意義的。(5)可執(zhí)行性一個(gè)算法應(yīng)當(dāng)是可以由計(jì)算機(jī)執(zhí)行的，算法中描述的操作都是可以通過計(jì)算機(jī)的運(yùn)行來實(shí)現(xiàn)。項(xiàng)目3項(xiàng)目菜單的選擇執(zhí)行3.2.2算法的表示方法

1.自然語言表示算法自然語言是相對(duì)于計(jì)算機(jī)語言而言的，是指人們?cè)谌粘Ｉ钪惺褂玫恼Z言，如漢語、英語等。對(duì)于某些程序員來說，自然語言通俗易懂。但是，對(duì)于規(guī)模大、復(fù)雜的算法，使用自然語言來描述，往往很冗長，不直觀，而且容易發(fā)生歧義。比如對(duì)于以下這句話：如果A大于B，就給它加1。在理解時(shí)就可能出現(xiàn)歧義，是給A加1？還是給B加1。對(duì)于以上的一段話，如果我們用C語言進(jìn)行編程則為： if(A>B) A=A+1;正是由于自然語言描述算法具有的缺陷，所以在程序設(shè)計(jì)中很少有人使用。項(xiàng)目3項(xiàng)目菜單的選擇執(zhí)行2.傳統(tǒng)流程圖表示法用一些圖框表示各種操作，用線表示這些操作的執(zhí)行順序。我國國家標(biāo)準(zhǔn)GB1526—89中推薦的一套流程圖標(biāo)準(zhǔn)化符號(hào)，它與國際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO提出的ISO流程圖符號(hào)是一致的。圖3-1為其中常用的一些符號(hào)。項(xiàng)目3項(xiàng)目菜單的選擇執(zhí)行過程判斷數(shù)據(jù)預(yù)定義過程起止流程線連接注釋圖3.2常用的流程圖標(biāo)準(zhǔn)化符號(hào)

項(xiàng)目3項(xiàng)目菜單的選擇執(zhí)行平行四邊形表示數(shù)據(jù)，其中可注明數(shù)據(jù)名稱、來源、用途或其它的文字說明。處理矩形表示各種處理功能。例如，執(zhí)行一個(gè)或一組特定的操作，從而使信息的值、信息形式或所在位置發(fā)生變化。矩形內(nèi)可注明處理名稱或其簡要功能。預(yù)定義過程帶有雙豎邊線的矩形，表示已命名的處理。該處理為在另外地方已得到詳細(xì)說明的一個(gè)操作或一組操作。例如庫函數(shù)或其它已定義的函數(shù)等。矩形內(nèi)可注明特定處理名稱或其簡要功能。判斷菱形表示判斷。菱形內(nèi)可注明判斷的條件。它只有一個(gè)入口，但可以有若干個(gè)可供選擇的出口，在對(duì)定義的判斷條件求值后，有一個(gè)且僅有一個(gè)出口被選擇。求值結(jié)果可在表示出口路徑的流線附近寫出。流線直線表示執(zhí)行的流程。當(dāng)流程自上向下或由左向右時(shí)，流程線可不帶箭頭，其它情況應(yīng)加箭頭表示流程。端點(diǎn)。扁圓形表示轉(zhuǎn)向外部環(huán)境或從外部環(huán)境轉(zhuǎn)入的端點(diǎn)符。例如，程序流程的起、始點(diǎn)。注解。注解是程序的編寫者向閱讀者提供的說明。注解符由縱邊線構(gòu)成，它用虛線連接到被注解的符號(hào)或符號(hào)組上。

項(xiàng)目3項(xiàng)目菜單的選擇執(zhí)行圖3-2(a)、(b)、(c)中的虛線框，分別為用流程圖表示的三種基本流程控制結(jié)構(gòu)。S1S2S3PS1S2真假PS2假真（a）順序結(jié)構(gòu)

（b）選擇結(jié)構(gòu)

（c）重復(fù)結(jié)構(gòu)

圖3-2

用流程圖描述的三種基本結(jié)構(gòu)

項(xiàng)目3項(xiàng)目菜單的選擇執(zhí)行例3-1用流程圖描述從三個(gè)數(shù)中取最大數(shù)的算法。從三個(gè)數(shù)中取最大數(shù)的算法思路是：假定這三個(gè)數(shù)是a,b,c，則首先可以比較a,b兩數(shù)，從中選大者；然后再用這個(gè)大數(shù)與數(shù)c比較，從中取大者。這時(shí)得到的大數(shù)，就是三個(gè)數(shù)中的最大數(shù)。這個(gè)算法用流程圖描述如圖3-3（a）所示。通常，求解一個(gè)問題的算法不是唯一的。例如圖3-3（b）也是一個(gè)三數(shù)中取大的算法。它的基本思路是，先設(shè)max=第一個(gè)數(shù)，然后依次輸入i個(gè)數(shù)，每輸入一個(gè)數(shù)，與max比較一次，把大的放入max中。當(dāng)輸完i個(gè)數(shù)時(shí)，max中存放的就是這i個(gè)數(shù)中的最大數(shù)。這里，i是一個(gè)計(jì)數(shù)器，用于統(tǒng)計(jì)輸入數(shù)的個(gè)數(shù)，所以每輸入一個(gè)數(shù)，要執(zhí)行一次自增操作。這個(gè)算法與圖3-3（a）所示算法的不同在于：算法結(jié)構(gòu)不同：圖3-3（a）所示算法采用了兩個(gè)選擇結(jié)構(gòu)，而圖3-3（b）所示算法采用了一個(gè)循環(huán)結(jié)構(gòu)和一個(gè)選擇結(jié)構(gòu)。算法的靈活性不同：圖3-3（b）中的算法可以用來求任意個(gè)數(shù)中的最大數(shù)。項(xiàng)目3項(xiàng)目菜單的選擇執(zhí)行a>=b輸入a,b,cmax=a真假max=bmax>=c真假輸出max輸出c開始結(jié)束i<=3輸入一個(gè)n假真假輸出max開始結(jié)束max=0，i=1真i++n>=maxmax=n（a）一個(gè)三數(shù)中取大的算法

（b）另一個(gè)三數(shù)中取大的算法

圖3-3三數(shù)中取大算法的流程圖描述

項(xiàng)目3項(xiàng)目菜單的選擇執(zhí)行3.用N-S流程圖表示算法靈活的流線是程序中隱藏錯(cuò)誤的禍根。針對(duì)這一弊病，1973年美國學(xué)者I.Nassi和B.Shneiderman提出了一種無流線的流程圖，稱為N-S圖。它的三種基本結(jié)構(gòu)如圖3-4所示。N-S圖的每一種基本結(jié)構(gòu)都是一個(gè)矩形框，整個(gè)算法可以像堆積木一樣堆成。其中，（a）為三個(gè)操作組成的順序結(jié)構(gòu)；（b）為二分支的選擇結(jié)構(gòu)；（c）為當(dāng)型重復(fù)結(jié)構(gòu)，即當(dāng)命題P為“真”時(shí)，就重復(fù)執(zhí)行S。項(xiàng)目3項(xiàng)目菜單的選擇執(zhí)行S1S2S3PS1S2當(dāng)PS假真（c）循環(huán)結(jié)構(gòu)（a）順序結(jié)構(gòu)

（b）選擇結(jié)構(gòu)圖3-4用N-S圖描述三種基本流程結(jié)構(gòu)

項(xiàng)目3項(xiàng)目菜單的選擇執(zhí)行圖3-5（a）、（b）給出了用與圖3-3（a）、（b）流程圖對(duì)應(yīng)的N-S圖。a>=bmax=amax=b輸入a，b，c假真max>=c輸出max輸出c真假當(dāng)i<=3i++n>=maxmax=n真假輸入n初始化：max=0，i=1輸出max（a）采用選擇結(jié)構(gòu)

（b）采用循環(huán)結(jié)構(gòu)

圖3-5

三數(shù)中取大算法的N-S圖描述項(xiàng)目3項(xiàng)目菜單的選擇執(zhí)行

3.用偽碼表示算法偽代碼(pseudocode)是用介于自然語言與計(jì)算機(jī)語言之間的文字符號(hào)算法描述的工具。它無固定的、嚴(yán)格的語法規(guī)則，通常是借助某種高級(jí)語言的控制結(jié)構(gòu)，中間的操作可以用自然語言(如中文或英文)，也可以用程序設(shè)計(jì)語言，或使用自然語言與程序設(shè)計(jì)語言的混合體。一般專業(yè)人員習(xí)慣用偽代碼進(jìn)行算法描述。下面是與圖3-3相對(duì)應(yīng)的三數(shù)中取大算法的偽代碼描述。

（1）與圖3-3（a）相對(duì)應(yīng)的三數(shù)中取大算法的偽代碼描述：輸入a,b,c；if(a>=b) max=a;else max=bif(max>=c) 輸出max;else輸出c；項(xiàng)目3項(xiàng)目菜單的選擇執(zhí)行（2）與圖3-3（b）相對(duì)應(yīng)的三數(shù)中取大算法的偽代碼描述：初始化：mac=0,i=1;當(dāng)（i<=3）( 輸入n;i++;if(n>=max) max=n;)輸出max;項(xiàng)目3項(xiàng)目菜單的選擇執(zhí)行3.2.3結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)的基本思路是：把一個(gè)復(fù)雜的問題的求解過程分階段進(jìn)行，每個(gè)階段處理的問題都控制在人們?nèi)菀桌斫獾姆秶畠?nèi)。采取以下的方法保證得到結(jié)構(gòu)化的程序：自頂向下；逐步細(xì)化(求精)；模塊化設(shè)計(jì)；結(jié)構(gòu)化編碼。項(xiàng)目3項(xiàng)目菜單的選擇執(zhí)行結(jié)構(gòu)化程序具有如下的特征：一個(gè)程序單元由順序、分支和循環(huán)這三種基本結(jié)構(gòu)組成；一個(gè)大的程序由若干個(gè)不同功能的小模塊組成；每一個(gè)小模塊只有一個(gè)入口和一個(gè)出口；項(xiàng)目3項(xiàng)目菜單的選擇執(zhí)行3.2.4命題與C語言中的邏輯值對(duì)選擇結(jié)構(gòu)、循環(huán)結(jié)構(gòu)，流程的改變都是由判斷決定的，即需要根據(jù)判斷決定選擇，根據(jù)判斷決定是否循環(huán)以及循環(huán)的結(jié)束。通常，判斷是針對(duì)命題的“真”、“假”進(jìn)行的。例如，下面是一些命題：·（行駛中）前面的交通信號(hào)燈是紅色的。·今天下雨?！≥b?！と绻鸻不能被b整除。這些命題的值都只能是一個(gè)邏輯（布爾）值：“真”或“假”。早期的C語言不提供專門的邏輯（布爾）類型，規(guī)定用非0值表示“真”，用0值表示“假”。在C99中，增加了_Bool類型，并增加了頭文件<stdbool.h>，在其中定義了宏bool、true和false，用true存儲(chǔ)1，用false存儲(chǔ)0。項(xiàng)目3項(xiàng)目菜單的選擇執(zhí)行3.2.5關(guān)系運(yùn)算與關(guān)系表達(dá)式

1.C語言的關(guān)系運(yùn)算符關(guān)系運(yùn)算是指對(duì)兩個(gè)表達(dá)式值的大小比較。C語言中提供有如下6個(gè)關(guān)系運(yùn)算符：＞(大于) ＞=(大于或等于) ＜(小于)＜=(小于或等于) ==(等于) !=(不等于)后兩個(gè)（==和！=）的優(yōu)先級(jí)小于前4個(gè)，但它們都低于算術(shù)運(yùn)算符，高于賦值運(yùn)算符，并且它們結(jié)合方式都是從左向右的。項(xiàng)目3項(xiàng)目菜單的選擇執(zhí)行2.關(guān)系表達(dá)式用關(guān)系運(yùn)算符將兩個(gè)表達(dá)式(可以是算術(shù)表達(dá)式、關(guān)系表達(dá)式，邏輯表達(dá)式，賦值表達(dá)式，字符表達(dá)式等)連接起來的表達(dá)式，稱為關(guān)系表達(dá)式。關(guān)系表達(dá)式的值只有兩個(gè)：關(guān)系表達(dá)式成立，即為“真”（通常為1）；關(guān)系表達(dá)式不成立，即為“假”(0)。

項(xiàng)目3項(xiàng)目菜單的選擇執(zhí)行3.2.6邏輯運(yùn)算與邏輯表達(dá)式1.邏輯運(yùn)算符與優(yōu)先級(jí)C語言有三個(gè)邏輯運(yùn)算符，它們是：&&(邏輯與) ||(邏輯或) !(邏輯非)&&和||是二元運(yùn)算符，結(jié)合方向?yàn)樽宰笾劣遥?為一元運(yùn)算符，結(jié)合方向?yàn)樽杂抑磷蟆?的優(yōu)先級(jí)高于&&，&&的優(yōu)先級(jí)高于||。&&和||的優(yōu)先級(jí)低于關(guān)系運(yùn)算符，而!的優(yōu)先級(jí)高于關(guān)系運(yùn)算符。2.邏輯表達(dá)式用邏輯運(yùn)算符將關(guān)系表達(dá)式或邏輯量連接起來的表達(dá)式就是邏輯表達(dá)式，邏輯表達(dá)式的值應(yīng)該是一個(gè)邏輯量“真”或“假”。

項(xiàng)目3項(xiàng)目菜單的選擇執(zhí)行

邏輯運(yùn)算中有很多有趣的規(guī)律,這種規(guī)律稱為短路原則。1.在一個(gè)&&表達(dá)式中，若&&的一端為0，則不必再計(jì)算另一端，該表達(dá)式的值肯定為0(在C語言中由于&&是從左向右結(jié)合的，所以只考慮左端，即當(dāng)&&號(hào)的左端為0時(shí)，不再計(jì)算其右端)，可以把它記為：0&&a=02.在一個(gè)||表達(dá)式中，若||的一端為1，則不必計(jì)算另一端，該||表達(dá)式的值必為1。現(xiàn)把它記為：1||a=1諸如此類關(guān)于表達(dá)式的值的規(guī)律有如下一些：0||a==a 1&&a==a 1||a==1 0&&a==0a||!a==1 0&&!a==0以及a||a==a a&&a==a !(a||b)==!a&&!b !(a&&b)==!a||!b!(!a)==a記住這些規(guī)律，能使復(fù)雜的邏輯運(yùn)算簡化、清晰。項(xiàng)目3項(xiàng)目菜單的選擇執(zhí)行3.3擴(kuò)展知識(shí)與理論選擇型程序描述了求解規(guī)則：在不同的條件下所應(yīng)進(jìn)行的相應(yīng)操作。3.3.1if(表達(dá)式)語句這種語句的結(jié)構(gòu)是：

if(表達(dá)式)語句它的執(zhí)行流程是，當(dāng)表達(dá)式的值為真時(shí)，執(zhí)行“語句”，否則執(zhí)行if語句后面的語句。項(xiàng)目3項(xiàng)目菜單的選擇執(zhí)行例3-4輸入三個(gè)數(shù)a,b,c,要求按由小到大的順序輸出。我們只要把最小的數(shù)放到a上：先將a與b進(jìn)行比較，如果a>b則將a與b的值進(jìn)行交換，然后再用a與c進(jìn)行比較，如果a>c則將a與c的值進(jìn)行交換，這樣能使a最小。對(duì)剩下的兩個(gè)數(shù)，從小到大排序就容易了，該程序的N-S結(jié)構(gòu)圖如右圖所示。項(xiàng)目3項(xiàng)目菜單的選擇執(zhí)行3.3.2if…else結(jié)構(gòu)if…else構(gòu)造了一種二路分支的選擇結(jié)構(gòu)，它的格式如下：

if(表達(dá)式)語句1else 語句2這里，語句1和語句2就是兩路分支。執(zhí)行這個(gè)結(jié)構(gòu)，首先對(duì)表達(dá)式進(jìn)行判斷，若為“真”(非零)，就執(zhí)行if分結(jié)構(gòu)(語句1)；否則(值為0)，就執(zhí)行else分結(jié)構(gòu)(語句2)。項(xiàng)目3項(xiàng)目菜單的選擇執(zhí)行例3-5求一個(gè)數(shù)的絕對(duì)值。設(shè)有任意數(shù)x，它的絕對(duì)值為判斷內(nèi)容：x＜0是否成立。兩路分支：①｜x｜=x(當(dāng)x≥0)；②｜x｜=-x(當(dāng)x＜0)C函數(shù)如下：doubleabstr(doublex)｛if(x＜0.0)x=-x;elsex=x;return(x);｝項(xiàng)目3項(xiàng)目菜單的選擇執(zhí)行下面是函數(shù)abstr被調(diào)用執(zhí)行的情況：#include<stdio.h>intmain(void)｛doublea,abstr(doublea);printf(″Enterrealnumberaplease:″);scanf(″%1f″,&a);printf(″abstr(%1f)=%1f＼n″,a,abstr(a));rerurn0;｝運(yùn)行情況如下

Enterrealnumberaplease:-98.7654abstr(-98.765400)=98.765400項(xiàng)目3項(xiàng)目菜單的選擇執(zhí)行例3-6求一元二次方程ax2+bx+c=0的根。算法設(shè)計(jì)：一元二次方程式的根有下列情況：當(dāng)a=0,b=0時(shí)，方程無解；當(dāng)a=0,b≠0時(shí)，方程只有一個(gè)實(shí)根-c/b；當(dāng)a≠0時(shí)，方程的根為x=（-b±（b2-4ac）1/2）/（2*a）。其中，當(dāng)b2-4ac≥0時(shí)有兩個(gè)實(shí)根；當(dāng)b2-4ac＜0時(shí)，有兩個(gè)虛根。圖3-8為上述算法的N-S圖表示，它把上述邏輯關(guān)系表示得更為清晰。b=0輸出“無解”輸出單根：x=-c/b假真disc<0輸出兩復(fù)數(shù)根輸出兩實(shí)根真假a=0真假disc=b*b-4*a*c圖3-12求一元二次方程根的算法項(xiàng)目3項(xiàng)目菜單的選擇執(zhí)行＃include<math.h>voidsolv_quadr_equa(floata,floatb,floatc)｛if(a==0.0)if(b==0.0)printf(″noanswerduetoinputerror＼n″);elseprintf(″thesinglerootis%f＼n″,-c/b);else｛doubledisc,twoa,term1,term2;disc=b*b-4*a*c;twoa=2*a;term1=-b/twoa;term2=sqrt(fabs(disc))/twoa;if(disc＜0.0＝printf(″complexroot:＼nrealpart=%f,imagpart=%f＼n″,term1,term2);elseprintf(″realroot:＼nroot1=%f,root2=%f＼n″，term1+term2,term1-term2);｝｝由此N-S圖可以編寫出以下的函數(shù)：項(xiàng)目3項(xiàng)目菜單的選擇執(zhí)行3.3.3if-elseif結(jié)構(gòu)

if-elseif是一種多分支選擇結(jié)構(gòu)，用N-S圖描述下右圖所示，C語言中的格式如下左圖所示：if(表達(dá)式1)語句1elseif(表達(dá)式2)語句2┇elseif(表達(dá)式n)語句nelse語句n+1語句1語句2語句3真假表達(dá)式1假真表達(dá)式2真假表達(dá)式3┇項(xiàng)目3項(xiàng)目菜單的選擇執(zhí)行例3-7根據(jù)百分制分?jǐn)?shù)決定成績的等級(jí)：·90分以上為A級(jí)；·80分及以上，90分以下，B級(jí)；·70分及以上，80分以下，C級(jí)；·60分及以上，70分以下，D級(jí)；·60分以下，E級(jí)。下圖為用if-elseif結(jié)構(gòu)描述的上述規(guī)則。項(xiàng)目3項(xiàng)目菜單的選擇執(zhí)行3.4任務(wù)5：用switch語句實(shí)現(xiàn)菜單的選擇執(zhí)行1.問題描述對(duì)顯示的菜單，選擇要執(zhí)行的菜單序號(hào)，并顯示要執(zhí)行的菜單名。2.具體實(shí)現(xiàn)P54程序3.知識(shí)分析分支結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)除if-else結(jié)構(gòu)外，還包括switch結(jié)構(gòu)。Switch結(jié)構(gòu)是一種多路分支的選擇結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)。項(xiàng)目3項(xiàng)目菜單的選擇執(zhí)行switch是一種多分支選擇結(jié)構(gòu)，其形式如下圖左所示，N-S結(jié)構(gòu)圖如下右圖所示。3.5必備知識(shí)與理論switch(表達(dá)式){case常量表達(dá)式1:語句序列1case常量表達(dá)式2:語句序列2

┇case常量表達(dá)式n：語句序列ndefault:語句序列n+1}項(xiàng)目3項(xiàng)目菜單的選擇執(zhí)行這里，break語句的作用是中斷該switch結(jié)構(gòu)，即將流程轉(zhuǎn)出switch結(jié)構(gòu)。所以，執(zhí)行switch結(jié)構(gòu)的就相當(dāng)于只執(zhí)行與判斷表達(dá)式相匹配的一個(gè)case子結(jié)構(gòu)中的語句。其實(shí)，可以將break看作為語句序列中必要的成分(位置在語句序列中的最后)。switch(表達(dá)式){case常量表達(dá)式1:語句序列1break;case常量表達(dá)式2:語句序列2break;┇case常量表達(dá)式n：語句序列nbreak;default:語句序列n+1break;}項(xiàng)目3項(xiàng)目菜單的選擇執(zhí)行例3-11根據(jù)百分制分?jǐn)?shù)決定成績的等級(jí)：?90分以上為A級(jí)；?80分及以上，90分以下，B級(jí)；?70分及以上，80分以下，C級(jí)；?60分及以上，70分以下，D級(jí)；?60分以下，D級(jí)。項(xiàng)目3項(xiàng)目菜單的選擇執(zhí)行/******按成績分等******/#include<stdio.h>intmain(void){ floatscore; intgrade; printf("輸入一個(gè)分?jǐn)?shù):"); scanf("%f",&score); grade=score/10; switch(grade) { case10: case9:printf("A\n");break; case8:printf("B\n");break; case7:printf("C\n");break; case6:printf("D\n");break; case5: case4: case3: case2: case1: case0:printf("E\n");break; } return0;}項(xiàng)目3項(xiàng)目菜單的選擇執(zhí)行3.6必備知識(shí)與理論條件運(yùn)算符是C語言中唯一的三目運(yùn)算符，即有三個(gè)參數(shù)參與運(yùn)算。由條件運(yùn)算符組成條件表達(dá)式的一般形式為：

表達(dá)式1?表達(dá)式2:表達(dá)式3其求值規(guī)則為：如果表達(dá)式1的值為真，則把表達(dá)式2的值作為該條件表達(dá)式的值，否則把表達(dá)式3的值作為該條件表達(dá)式的值。條件運(yùn)算符的優(yōu)先級(jí)很低，僅僅比賦值操作符的級(jí)別高。其結(jié)合方式與賦值運(yùn)算符一樣是從右至左的。因此，表達(dá)式max=a＞b?a∶b相當(dāng)于：max=(a＞b?a:b);3.6擴(kuò)展知識(shí)與理論項(xiàng)目3項(xiàng)目菜單的選擇執(zhí)行3.7任務(wù)6：用循環(huán)語句實(shí)現(xiàn)菜單的選擇執(zhí)行1.問題描述對(duì)顯示的菜單，選擇要執(zhí)行的菜單序號(hào)，并顯示要執(zhí)行的菜單名。2.具體實(shí)現(xiàn)用for語句實(shí)現(xiàn)P60程序用while語句實(shí)現(xiàn)P61程序用do…while語句實(shí)現(xiàn)P61-P62程序3.知識(shí)分析循環(huán)結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)包括while、do-while和for循環(huán)三種結(jié)構(gòu)，對(duì)已知循環(huán)次數(shù)的循環(huán)多采用for循環(huán)；對(duì)循環(huán)次數(shù)不確定，循環(huán)首先執(zhí)行一次的循環(huán)多采用do-while循環(huán)，而需要根據(jù)循環(huán)條件來確定循環(huán)是否要執(zhí)行的，多采用while循環(huán)。項(xiàng)目3項(xiàng)目菜單的選擇執(zhí)行3.8必備知識(shí)與理論3.8.1while結(jié)構(gòu)while語句的一般形式為：

while(表達(dá)式)語句其中表達(dá)式是循環(huán)條件，語句為循環(huán)體。while語句的語義是：計(jì)算表達(dá)式的值，當(dāng)值為真(非0)時(shí)，執(zhí)行循環(huán)體語句；否則跳過循環(huán)體，而執(zhí)行該結(jié)構(gòu)后面的語句。在進(jìn)入循環(huán)體后，每執(zhí)行完一次循環(huán)體語句后，再對(duì)判斷表達(dá)式進(jìn)行一次計(jì)算和判斷。當(dāng)發(fā)現(xiàn)判斷表達(dá)式的值為0時(shí)，便立即退出循環(huán)。項(xiàng)目3項(xiàng)目菜單的選擇執(zhí)行例3-12兔子繁殖問題。著名意大利數(shù)學(xué)家Fibonacci曾提出一個(gè)有趣的問題：設(shè)有一對(duì)新生兔子，從第三個(gè)月開始它們每個(gè)月都生一對(duì)兔子。按此規(guī)律，并假設(shè)沒有兔子死亡，一年后共有多少對(duì)兔子。人們發(fā)現(xiàn)每月的兔子數(shù)組成如下數(shù)列：1，1，2，3，5，8，13，21，34，…并把它稱為Fibonacci數(shù)列。那么，這個(gè)數(shù)列如何導(dǎo)出呢?觀察一下Fibonacci數(shù)列可以發(fā)現(xiàn)這樣一個(gè)規(guī)律：從第3個(gè)數(shù)開始，每一個(gè)數(shù)都是其前面兩個(gè)相鄰數(shù)之和。這是因?yàn)?，在沒有兔子死亡的情況下，每個(gè)月的兔子數(shù)由兩部分組成：上一月的老兔子數(shù)，這一月剛生下的新兔子數(shù)。上一月的老兔子數(shù)即其前一個(gè)數(shù)。這一月剛生下的新兔子數(shù)恰好為上上月的兔子數(shù)。因?yàn)樯弦辉碌耐米又羞€有一部分到這個(gè)月還不能生小兔子，只有上上月已有的兔子才能每對(duì)生一對(duì)小兔子。項(xiàng)目3項(xiàng)目菜單的選擇執(zhí)行上述算法可以描述為fib1=fib2=1 (1)fibn=fibn-1+fibn-2(n＞=3) (2)式(1)為賦初值，式(2)為迭代公式。用C語言來描述式(2)為：fib=fib1+fib2；fib1=fib2;/*為下一次迭代作準(zhǔn)備*/fib2=fib;這里，fib1和fib2和不再僅代表第1個(gè)月和第2個(gè)月的兔子數(shù)，而作為中間變量，代表前兩個(gè)月的兔子數(shù)，fib當(dāng)前月的兔子數(shù)。下頁圖為Fibonacci算法的N-S圖。表為迭代過程中fib1、fib2和fib的變化情形。項(xiàng)目3項(xiàng)目菜單的選擇執(zhí)行圖3.19計(jì)算Fiboonacci數(shù)列的N-S圖當(dāng)i<=12fib1=fib2fib=fib1+fib2初值：fib1=1,fib2=1,i=3fib2=fib輸出fibi++圖3-12計(jì)算Fiboonacci數(shù)列的N-S圖

迭代次數(shù)3456789101112fib111235813213455fib2123581321345579fib23581321345579144表按照迭代算法變量fib1、fib2和fib3的變化情形項(xiàng)目3項(xiàng)目菜單的選擇執(zhí)行根據(jù)圖3-12所示的算法?？梢院苋菀椎貙懗鋈缦鲁绦?。/******計(jì)算Fibonacci數(shù)******/#include<stdio.h>intmain(void){intfib1=1,fib2=1,fib,i=3;while(i<=12){ fib=fib1+fib2; fib1=fib2;fib2=fib; i++;}printf(“TheFibonaccinumberafter1yeris:%d\n”,fib);return0;}項(xiàng)目3項(xiàng)目菜單的選擇執(zhí)行例3-13百錢買百雞問題。公元前五世紀(jì)，我國古代數(shù)學(xué)家張丘建在《算經(jīng)》一書中提出了“百雞問題”：雞翁一值錢五，雞母一值錢三，雞雛三值錢一。百錢買百雞，問雞翁、母、雛各幾何?(1)基本解題思路這是一個(gè)有名的不定方程問題：cocks+hens+chicks=100(1)5*cocks+3*hens+chicks/3=100(2)式中：cocks：雞翁數(shù)hens：雞母數(shù)chicks：雞雛數(shù)項(xiàng)目3項(xiàng)目菜單的選擇執(zhí)行對(duì)上述不定方程問題，要先確定一個(gè)變量的值，才能對(duì)其進(jìn)行求解。由問題中給出的條件，很容易得到三個(gè)變量的取值范圍：cocks:0～19中的整數(shù)(因?yàn)槊恐浑u翁5錢，因此它不可能超過19只)hens:0～33中的整數(shù)chicks:0～100中的整數(shù)基本的解題思路是：依次取cocks值域中的一個(gè)值，然后求其余兩數(shù)，看是否合乎題意，合乎者為解。這個(gè)基本解題思路便是解本題的粗略算法，下面是它的偽代碼描述，圖3-13(1)為其N-S圖。s1:cocks=0;/*賦初值*/s2:當(dāng)(cocks＜=19)s2.1:找滿足題意的hens,chicks;s2.2:cocks++；S3:輸出一組cocks,hens和chichs項(xiàng)目3項(xiàng)目菜單的選擇執(zhí)行圖3-13（1）百錢買百雞的粗略算法

當(dāng)（cocks<=19）找滿足題意的hens和chicks輸出一組cocks,hens和chichs初始化：cocks=0cocks++項(xiàng)目3項(xiàng)目菜單的選擇執(zhí)行(2)對(duì)s2.1細(xì)化思路1：把已確定的cocks代入式(1)與(2)中，求解方程，看能否找到滿足題意的解。這種思路不太適合計(jì)算機(jī)求解。思路2：在每個(gè)給定的cocks下，面對(duì)hens的取值范圍內(nèi)的各個(gè)值依次測(cè)試，看能找到哪些hens及chicks滿足題意。于是得到如下s2.1細(xì)化算法。

用這段算法代替圖3-13（1）中的“找滿足題意的hens和chicks”，得到圖3-13（2）所示的百錢買百雞的N-S圖算法。s2.1.1:hens=0;s2.1.2:當(dāng)(hens＜=33)s2.1.2.1:找滿足題意的chicks;s2.1.2.2:hens++;/*即hens=hens+1*/項(xiàng)目3項(xiàng)目菜單的選擇執(zhí)行圖3-13(2)百錢買百雞算法的細(xì)化算法

當(dāng)（cocks<=19）當(dāng)（hens<=33）初始化：cocks=0輸出一組cocks,hens和chichscocks++hens=0找滿足題意的chicksHens++項(xiàng)目3項(xiàng)目菜單的選擇執(zhí)行(3)對(duì)s2.1.2.1細(xì)化對(duì)s2.1.2.1來說，cocks及hens都已確定，這時(shí)的chicks可以計(jì)算出：chicks=100-cocks-hens式(1)已滿足。只要用式(2)指定的條件測(cè)試便可知這一組cocks,hens及chicks是否滿足題意。滿足則打印出一組解。于是s2.1.2.1可細(xì)化為：圖3.13(3)為進(jìn)一步細(xì)化的百錢買百雞算法。s2.1.2.1:chicks=100-cocks-hens;if(5*cocks+3*hens+chicks/3.0)==100)printf(″%d%d%d＼n″,cocks,hens,chicks);項(xiàng)目3項(xiàng)目菜單的選擇執(zhí)行

圖3-13(3)百錢買百雞算法的細(xì)化算法

當(dāng)（cocks<=19）當(dāng)（hens<=33）cocks=0cocks++hens=0chicks=100-cocks-henshens++(5*cocks+3*hens+chicks/3.0)==100輸出一組cocks,hens和chichs（空）真假項(xiàng)目3項(xiàng)目菜單的選擇執(zhí)行/******百錢買百雞問題******/#include<stdio.h>intmain(void){intcocks=0; printf("%8s%8s%8s\n","cocks","hens","chicks");while(cocks<=19){inthens=0;while(hens<=33){intchicks;chicks=100-cocks-hens;if(5*cocks+3*hens+chicks/3.0==100)printf("%8d%8d%8d\n",cocks,hens,chicks); hens++;}cocks++;}return0;}項(xiàng)目3項(xiàng)目菜單的選擇執(zhí)行3.8.2do…while結(jié)構(gòu)do…while，其形式如下：當(dāng)流程到達(dá)do后，立即執(zhí)行循環(huán)體一次，然后才對(duì)判斷表達(dá)式進(jìn)行計(jì)算、測(cè)試。若表達(dá)式的值為真(非0)，則重復(fù)執(zhí)行一次循環(huán)體；否則退出。與while結(jié)構(gòu)相比，do…while結(jié)構(gòu)至少要執(zhí)行一次循環(huán)體。這樣的結(jié)構(gòu)應(yīng)用在需要事先執(zhí)行一次循環(huán)體的程序非常容易理解。do循環(huán)體while(表達(dá)式)；項(xiàng)目3項(xiàng)目菜單的選擇執(zhí)行例3-14用牛頓迭代法計(jì)算一個(gè)正實(shí)數(shù)a的平方根，精確到E0=10-5。(1)建立迭代關(guān)系式，由題意可以寫出：x=(a)1/2或x2=a于是得到方程：f(x)=x2-a=0,f′(x)=2x根據(jù)牛頓迭代公式x=x-f(x)/f′(x)=x-（x2-a）/2x=1/2（x+a/x）即x=(x+a/x)*0.5這就是要建立的迭代關(guān)系式。項(xiàng)目3項(xiàng)目菜單的選擇執(zhí)行(2)給定初值。今設(shè)√a的初值為a(當(dāng)然也可以為其它值)。(3)給定精度(誤差)為E0。精度是迭代控制的條件，當(dāng)誤差大于E0時(shí)，要繼續(xù)迭代。如何計(jì)算誤差呢?本來應(yīng)該用｜x-√a｜來表示誤差，即把求出的x與真正的√a相比，計(jì)算出其誤差，但是現(xiàn)在√a并不知道，因此可換一種方法來表示誤差，用｜x*x-a｜(因?yàn)橐髕=√a，即x2=a,x與a的差距可以通過x2與a的差距反映出來)。于是得到循環(huán)結(jié)構(gòu)的控制條件：｜x2-a｜≥E0即fabs(x*x-a)＞=E0項(xiàng)目3項(xiàng)目菜單的選擇執(zhí)行/******計(jì)算平方根******/#include<math.h>#defineE00.00005doublesq_root(doublea) /*計(jì)算a的平方根*/{doublex;x=a;x=(x+a/x)*0.5;while(fabs(x*x-a)>=E0)x=(x+a/x)*0.5;return(x);}這里fabs是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)學(xué)函數(shù)名。E0是誤差要求，可以用＃define命令在程序頭部作為一個(gè)符號(hào)常數(shù)進(jìn)行定義，在不同情況下根據(jù)需要可以對(duì)它修改。項(xiàng)目3項(xiàng)目菜單的選擇執(zhí)行#include<stdio.h>intmain(void){ doublef=2.0;printf("Therootof%fis%f\n",f,sq_root(f));return0;}用下面的主函數(shù)進(jìn)行測(cè)試測(cè)試結(jié)果如下：Therootof2.000000is1.414216項(xiàng)目3項(xiàng)目菜單的選擇執(zhí)行3.8.3for結(jié)構(gòu)為了說明for結(jié)構(gòu)，先看下面一個(gè)程序段：sum=0;for(i=1;i＜=n;i++)sum=sum+i;它是下面的控制結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子。for(表達(dá)式1；表達(dá)式2；表達(dá)式3)循環(huán)體為了說明for后面括弧中三個(gè)表達(dá)式的語句，將它改寫為如下while結(jié)構(gòu)：sum=0;i=1; /*相當(dāng)于for語句中的表達(dá)式1*/while(i＜=n) /*相當(dāng)于for語句中的表達(dá)式2 */｛sum=sum+i; /*for循環(huán)體 */i++; /*相當(dāng)于for語句中的表達(dá)式3 */｝項(xiàng)目3項(xiàng)目菜單的選擇執(zhí)行顯然，這三個(gè)表達(dá)式的作用是控制循環(huán)，故稱循環(huán)控制表達(dá)式。表達(dá)式1稱為初始化表達(dá)式；表達(dá)式2稱為條件表達(dá)式；表達(dá)式3稱為修正表達(dá)式?？梢钥闯觯篺or語句是將初始化、條件判斷、循環(huán)變量值變化三者組織在一起的循環(huán)控制結(jié)構(gòu)。for結(jié)構(gòu)的格式可以表示為：for語句的執(zhí)行過程如下：(1)先執(zhí)行表達(dá)式1（初始化表達(dá)式）。注意在整個(gè)循環(huán)中它只執(zhí)行一次。(2)重復(fù)下面的過程：計(jì)算表達(dá)式2(判斷表達(dá)式)，若為真(非0)，就執(zhí)行一次循環(huán)體語句，然后再執(zhí)行表達(dá)式3（修正表達(dá)式）；再計(jì)算表達(dá)式2(判斷表達(dá)式)，判斷是否為“真”，……直至表達(dá)式2(判斷表達(dá)式)的值為假(0)，就不再執(zhí)行循環(huán)體了。for(初始化表達(dá)式；判斷表達(dá)式；修正表達(dá)式)循環(huán)體語句項(xiàng)目3項(xiàng)目菜單的選擇執(zhí)行在某些情況下，用for結(jié)構(gòu)表示循環(huán)，顯得緊湊而清晰。尤其是它能利用表達(dá)式3自動(dòng)地使循環(huán)變量值發(fā)生改變，不像while結(jié)構(gòu)那樣要在循環(huán)體中設(shè)置“修正操作”。實(shí)際上，for語句中的表達(dá)式3并不僅限于修正循環(huán)變量，而可以是任何操作。例如前面介紹的求1+2+…＋n的程序段可以改寫為：形成一個(gè)沒有循環(huán)體的結(jié)構(gòu)，或者說循環(huán)體是一個(gè)空語句（僅一個(gè)分號(hào)）。而表達(dá)式3成為一個(gè)逗號(hào)表達(dá)式，它包含兩個(gè)簡單表達(dá)式（包含了本應(yīng)由循環(huán)體完成的功能），表達(dá)式的執(zhí)行順序從左到右。表達(dá)式1也是一個(gè)逗號(hào)表達(dá)式，它使sum和i都初始化。for（sum=0,i=1;i＜=n;sum=sum+i,i++）;項(xiàng)目3項(xiàng)目菜單的選擇執(zhí)行計(jì)算Fibonacci數(shù)程序，用for結(jié)構(gòu)修改如下：#include<stdio.h>intmain(void){intfib1=1,fib2=1,fib,i;for(i=3;i<=12;i++) { fib=fib1+fib2; fib1=fib2; fib2=fib; }printf(“TheFibonaccinumberafter1yeris:%d\n”,fib);return0;}項(xiàng)目3項(xiàng)目菜單的選擇執(zhí)行百錢買百雞問題用for結(jié)構(gòu)編寫的程序如下：#include<stdio.h>intmain(void){intcocks;printf("%8s%8s%8s\n","cocks","hens","chicks");for(cocks=0;cocks<=19;cocks++) { inthens; for(hens=0;hens<=33;hens++) { intchicks; chicks=100-cocks-hens; if(5*cocks+3*hens+chicks/3.0==100) printf("%8d%8d%8d\n",cocks,hens,chicks); }}return0;}項(xiàng)目3項(xiàng)目菜單的選擇執(zhí)行例3-18打印九九表。下面用逐步求精的方法分析本例的解法。表體共九行，所以首先考慮一個(gè)打印九行的算法s1:下面進(jìn)一步考慮如何“打印第i行”。因?yàn)槊啃卸加芯艂€(gè)數(shù)字，故“打印第i行”可以寫為s1.1:

for（i=1;i＜=9;i++）｛打印第i行打印換行符｝for（j=1,j＜=9;j++）打印第j個(gè)數(shù)項(xiàng)目3項(xiàng)目菜單的選擇執(zhí)行“打印第j個(gè)數(shù)”即在第i行的第j列上打印一個(gè)數(shù)，大小為i*j，占4個(gè)字寬。故可寫為printf(″%4d″,i*j);在寫這個(gè)語句時(shí)，人們自然要考慮寫不寫換行符。顯然不能在每個(gè)數(shù)字后面都換行，而只能在第9個(gè)數(shù)字后面寫換行。實(shí)現(xiàn)只在第9個(gè)數(shù)字后面換行的辦法是，打印完一行，即在j循環(huán)后寫一個(gè)語句使換行：printf(″＼n″);于是，打印九九表的程序可寫為：項(xiàng)目3項(xiàng)目菜單的選擇執(zhí)行/******打印九九乘法表******/#include<stdio.h>intmain(void)｛inti,j;for(i=1;i<=9;i++){/*實(shí)際上將9改為i，更符合數(shù)學(xué)上的習(xí)慣*/for(j=1;j<=9;j++)printf(“%d*%d=%4d",i,j,i*j);printf("\n");}return0;｝項(xiàng)目3項(xiàng)目菜單的選擇執(zhí)行例3-19用梯形法求數(shù)值積分。定積分的幾何意義就是求曲線f(x)與直線y=0,x=a,x=b所圍成的曲頂梯形的面積。當(dāng)能找到f(x)的原函數(shù)F(x)時(shí)，利用牛頓-萊布尼茲公式：

可以精確地求出I值來。當(dāng)f(x)的原函數(shù)不易找到時(shí)，便可以借助數(shù)值方法近似地求出I的值。用數(shù)值方法計(jì)算定積分有兩個(gè)關(guān)鍵：一是將連續(xù)的對(duì)象分割為容易求解的一些子對(duì)象；二是用迭代法對(duì)迭代表達(dá)式反復(fù)操作。下面介紹一種容易理解的方法——梯形法。由圖3-16所示，一個(gè)曲頂梯形可以分割為許多小的寬為h的曲頂梯形。項(xiàng)目3項(xiàng)目菜單的選擇執(zhí)行bf(x)x0yaa+ha+iha+ih+ha+2h……圖3-16用梯形法求定積分項(xiàng)目3項(xiàng)目菜單的選擇執(zhí)行當(dāng)h（h=(b-a)/n）很小時(shí)，每個(gè)小的曲頂梯形都可以近似看作是梯形，第i個(gè)小曲頂梯形的面積近似為：si=h/2［f(a+ih)+f(a+(i+1)h)］于是定積分的值(曲線所圍成的面積)：

當(dāng)n→∞時(shí),就能準(zhǔn)確地求出定積分S。在現(xiàn)實(shí)中，只要取相當(dāng)大的n，使誤差小于要求的