《C語言程序設(shè)計 》課件-第2章

項目二分支程序設(shè)計

——傻瓜式四則計算器任務(wù)一細(xì)化功能任務(wù)二了解if語句任務(wù)三了解switchcase語句任務(wù)四實例體驗任務(wù)五算法歸納任務(wù)六畫流程圖任務(wù)七項目實現(xiàn)任務(wù)八項目擴展思考與練習(xí)

任務(wù)一細(xì)化功能

(1)能夠進行加減乘除運算。這是本項目最基本最核心的功能，也是大家在使用計算器時最常用的功能。該功能與真實的計算器有一定的區(qū)別，目的是減小項目的難度。真實的計算器應(yīng)該還可以進行平方、開方、求絕對值、求正弦余弦等多種多樣的運算。

(2)運算數(shù)和結(jié)果都是整數(shù)。

這是本項目的要求。

真實的運算器還可以進行浮點數(shù)的運算，這個功能將在項目擴展里進行討論。

(3)四種運算符的優(yōu)先級相同，按從左到右的順序計算。

這是本項目的假設(shè)，與真實的計算器有一定的區(qū)別，目的是減小項目的難度。

真實的計算器應(yīng)該是：先做乘除，后做加減；有小括號時要先做小括號里的運算。要實現(xiàn)這樣的功能需要用到數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的堆棧，因此本項目暫不實現(xiàn)。

(4)輸入一個表達(dá)式，運算到出現(xiàn)“=”即輸出結(jié)果，程序結(jié)束。

這是本項目的要求，與真實的計算器有一定的區(qū)別。

真實的計算器應(yīng)該是：可以重新開始新的運算，一直到用戶想要停止，關(guān)掉運算器為止。要想實現(xiàn)這樣的功能，需要用到項目三講到的循環(huán)，因此本項目暫不實現(xiàn)。

(5)最少進行2個數(shù)，最多進行4個數(shù)的運算。

這是本項目的要求，目的是減小項目的難度，與真實的計算器有一定的區(qū)別。真實的計算器可以隨意進行較多數(shù)據(jù)的運算。

任務(wù)二了解if語句

常用的分支語句有兩類：if語句和switchcase語句，前者用于兩路分支，即有兩種可能的執(zhí)行情況；后者用于多路分支，即有多種可能的執(zhí)行情況。if語句是用來判定所給定的條件是否滿足，并根據(jù)判定的結(jié)果(真或假)來決定執(zhí)行所給出的兩種操作之一。

C語言提供了三種形式的if語句。

1)

if(表達(dá)式)語句

2)?if(表達(dá)式)語句1else語句2

例如，

if(x>y)

printf("%d",x);

else

printf("%d",y);

3)?elseif語句

elseif語句的一般格式為

if(表達(dá)式1)

語句1

elseif(表達(dá)式2)

語句2

elseif(表達(dá)式3)

語句3

elseif(表達(dá)式m)

語句m

else

語句n

其流程圖如圖2.1所示。

圖2.1

if…else語句結(jié)構(gòu)流程圖

說明：

(1)三種形式的if語句中，在if后面都有“表達(dá)式”，一般為邏輯表達(dá)式或關(guān)系表達(dá)式，如，

if(a==b&&x==y)

printf("a=b,x=y");

在執(zhí)行if語句時先對表達(dá)式求解，若表達(dá)式的值為0，則按“假”處理；若表達(dá)式的值為非0，則按“真”處理，之后執(zhí)行指定的語句。例如有以下if語句：

if(3)

printf("O.K.");

語句為真，應(yīng)執(zhí)行輸出“O.K.”的操作。

(2)第2、第3種形式的if語句中，在每個else前面有一分號，整個語句結(jié)束處有一分號。例如，

if(x>0)

printf("%f",x);

else

printf("%f",-x);

這是由于分號是C語句中不可缺少的部分，這個分號是if語句中的內(nèi)嵌語句所要求的。如果無此分號，則出現(xiàn)語法錯誤。但應(yīng)注意，不要誤認(rèn)為上面是兩個語句(if?語句和else?語句)，它們都屬于同一個if語句。else子句不能作為語句單獨使用，它必須是if語句的一部分，與if配對使用。

任務(wù)三了解switchcase語句

switch結(jié)構(gòu)與if…else結(jié)構(gòu)是多分支選擇的兩種形式。它們的應(yīng)用環(huán)境不同：if…else用于對多條件并列測試，從中取一的情形；switch結(jié)構(gòu)為單條件測試，用于從多種結(jié)果中取一種的情形。

1．switch語句的一般格式

switch語句的一般格式為

switch(表達(dá)式)

{

case常量表達(dá)式1：語句組1；[break;]

case常量表達(dá)式2：語句組2；[break;]

case常量表達(dá)式n：語句組n；[break;]

[default：語句組；[break;]]/*default子句是可選的*/

}

例如，下面的程序段用于判斷學(xué)生某門課程的成績等級。等級規(guī)定為：90～100分為“優(yōu)秀”，80～89分為“良好”，70～79分為“中等”，60～69分為“及格”，60分以下為“不及格”。

2．switch語句的執(zhí)行過程

(1)當(dāng)switch后面“表達(dá)式”的值與某個case后面的“常量表達(dá)式”的值相同時，就執(zhí)行該case后面的語句(組)；當(dāng)執(zhí)行到break語句時，跳出switch語句，轉(zhuǎn)向執(zhí)行switch語句下面的語句(即右花括號下面的第一條語句)。

(2)如果沒有任何一個case后面的“常量表達(dá)式”的值與“表達(dá)式”的值匹配，則執(zhí)行default后面的語句(組)。然后，再執(zhí)行switch語句下面的語句。

3．switchcase語句相關(guān)說明

(1)

switch后面的“表達(dá)式”可以是int、char和枚舉型中的一種。

(2)每個case后面“常量表達(dá)式”的值必須各不相同，否則會出現(xiàn)相互矛盾的現(xiàn)象(即對表達(dá)式的同一值，有兩種或兩種以上的執(zhí)行方案)。

(3)case后面的常量表達(dá)式僅起語句標(biāo)號作用，并不進行條件判斷。系統(tǒng)一旦找到入口標(biāo)號，就從此標(biāo)號開始執(zhí)行，不再進行標(biāo)號判斷，所以必須加上break語句，以便結(jié)束switch語句。

(4)各case及default子句的先后次序不影響程序執(zhí)行結(jié)果。

(5)多個case子句可共用同一語句(組)。

(6)用switch語句實現(xiàn)的多分支結(jié)構(gòu)程序，完全可以用if語句和if語句的嵌套來實現(xiàn)。

4．需要注意的問題

(1)

switch結(jié)構(gòu)的執(zhí)行部分是一個由一些case子結(jié)構(gòu)與一個可缺省的default子結(jié)構(gòu)組成的復(fù)合語句。(要特別注意寫一對花括號。)

(2)

switch后面的條件表達(dá)式一般是一個整數(shù)表達(dá)式(或字符表達(dá)式)，與之對應(yīng)，case后面應(yīng)是一個整數(shù)或字符，也可以是不含變量與函數(shù)的常數(shù)表達(dá)式。

(3)一個switch結(jié)構(gòu)中不可以出現(xiàn)兩個case具有相同的常量表達(dá)式值。例如，

case3+2：

case8-3：

是不允許的。

(4)

switch結(jié)構(gòu)允許嵌套。

任務(wù)四實例體驗

在設(shè)計完整的項目之前，我們先演示一個具體的例子，從這個例子大家可以體會本項目的處理過程。這種思想可以應(yīng)用到更多的問題和應(yīng)用上，總結(jié)起來，就是“數(shù)據(jù)驅(qū)動，手腦并用，步步模擬，豁然貫通”。比如1*2+3-4=，用我們的運算器進行運算，其步驟如下。

任務(wù)五算法歸納

根據(jù)任務(wù)一細(xì)化的功能和任務(wù)四中的實例，我們可以設(shè)計以下幾步實現(xiàn)功能，這些步驟即可稱為算法。

任務(wù)六畫流程圖

用流程圖的方式表示上述算法，如圖2.2所示。圖2.2流程圖

任務(wù)七項目實現(xiàn)

程序?qū)崿F(xiàn)1：

程序分析如下：

(1)結(jié)構(gòu)分析：

定義變量：2～3行。

輸入數(shù)據(jù)：4～6行。

核心處理：7～15行。

輸出結(jié)果：16～17行。

(2)語句類型分析：

定義變量：2～3行。

賦值語句：x行。

分支語句：y行，這是本章出現(xiàn)的新語句。

循環(huán)語句：本項目沒有用到循環(huán)。

(3)運行結(jié)果：

運行結(jié)果如圖2.3所示。

圖2.3運行結(jié)果

程序?qū)崿F(xiàn)2：

任務(wù)八項目擴展

商店賣西瓜，20斤以上的每斤0.85元；重于15斤輕于等于20斤的，每斤0.90元；重于10斤輕于等于15斤的，每斤0.95元；重于5斤輕于等于10斤的，每斤1.00元；輕于或等于5斤的，每斤1.05元。輸入西瓜的重量，輸出應(yīng)付的貨款。

1．嵌套if結(jié)構(gòu)

要處理這種多重條件判斷的情況，除了用前面介紹的switch結(jié)構(gòu)和if…else結(jié)構(gòu)外，還可以用嵌套if結(jié)構(gòu)。嵌套if結(jié)構(gòu)就是將整個if語句塊插入到另一個if語句塊中，其一般形式可表示如下：

在嵌套內(nèi)的if語句可能又是if…else型的，這將會出現(xiàn)多個if和多個else重疊的情況，這時要特別注意if和else的配對問題。例如，

Ｃ語言規(guī)定，else總是與它前面最近的if配對，因此對上述例子的else應(yīng)與if(y>1)配對。為了增加程序的可讀性，提倡使用大括號括起來以避免看起來有二義性。

2．實例體驗

先演示一個具體的例子，通過這個例子來體會這個項目的處理過程。例如，計算8斤西瓜應(yīng)付的貨款。

3．算法歸納

根據(jù)實例體驗，我們可以設(shè)計以下幾步實現(xiàn)功能，即算法如下。

4．流程圖

該任務(wù)的流程圖如圖2.4所示。

圖2.4流程圖

5．項目實現(xiàn)

思?考?與?練?習(xí)

一、選擇題

1．邏輯運算符兩側(cè)運算對象的數(shù)據(jù)類型是()。

A．只能是0或1

B．只能是0或非0整數(shù)

C．只能是整型或字符型數(shù)據(jù)

D．可以是任何類型的數(shù)據(jù)

2．能正確表示“當(dāng)x的取值在[5,20]和[100,120]范圍內(nèi)為真，否則為假”的表達(dá)式是()。

A．(x>=5)&&(x<=20)&&(x>=100)&&(x<=120)

B．(x>=5)&&(x<=20)||(x>=100)&&(x<=120)

C．(x>=5)||(x<=20)&&(x>=100)||(x<=120)

D．(x>=5)||(x<=20)&&(x>=100)||(x<=120)

3．判斷字符型變量ch是否為小寫字母的正確表達(dá)式是()。

A．'a'<=ch<='z' B．(ch>='a')&(ch<='z')

C．(ch>='a')&&(ch<='z')D．('a'<=ch)AND('z'>=ch)

4．已知x=43，ch='A'，y=0；則表達(dá)式(x>=y&&ch<'B'

&&!y)的值是()。

A．0

B．語法錯

C．1

D．假

5．以下哪個表達(dá)式為真時，不能表示整數(shù)i為奇數(shù)？()

A．i%2==0

B．!(i%2==0)

C．!(i%2)

D．i%2

6．若有：inta=1，b=2，c=3，d=4，m=2，n=2A；執(zhí)行(m=a>b)&&(n=c>d)后n的值是多少？()

A．1 B．2 C．3 D．4

7．以下不正確的if語句形式是()。

A．if(x>y&&x!=y);

B．if(x==y)x+=y;

C．if(x!=y)scanf("%d",&x)elsescanf("%d",&y);

D．if(x<y){x++;y++;}

8．已知intx=10，y=20，z=30；以下語句執(zhí)行后x，y，z的值是多少？()

if(x>y)

z=x;x=y;y=z;

A．x=10,y=20,z=30 B．x=20,y=30,z=30

C．x=20,y=30,z=10 D．x=20,y=30,z=20

9．以下if語句語法正確的是()。

10．請閱讀以下程序，并作出判斷。()

main()

{

inta=5,b=0,c=0;

if(a=b+c)printf("***\n");

elseprintf("$$$\n");

}

A．有語法錯誤，不能通過編譯

B．可以通過編譯但不能通過連接

C．輸出***

D．輸出$$$

11．執(zhí)行以下代碼，其輸出結(jié)果是什么？()

12．執(zhí)行下面代碼，其輸出結(jié)果是什么？()

二、填空題

1．當(dāng)a=3,b=2,c=1時，表達(dá)式f=a>b>c的值是

。

2．在C語言中，用

表示邏輯真。

3．C語言提供的3種邏輯符號是

。

4．設(shè)x、y、z都是int型變量，請寫出描述“x、y和z中有兩個為負(fù)數(shù)”的表達(dá)式

。

5．條件“2<x<3或x<-10”的C語言表達(dá)式是

。

6．以下程序的運行結(jié)果是

。

7．請閱讀以下程序，若運行時輸入：1605<回車>時，程序的運行結(jié)果是________。

8．以下程序?qū)崿F(xiàn)輸出x、y、z三個數(shù)中的最大者，請在橫線處填入正確內(nèi)容。

9．輸入一個字符，如果它是一個大寫字母，則把它變成小寫字母；如果它是一個小寫字母，則把它變成大寫字母；其他字母不變。請?zhí)羁铡?/p>

10．當(dāng)a=1,b=3,c=5,c=4時，執(zhí)行完下面一段程序后x的值是______________。請嘗試調(diào)整下面代碼的格式，使其容易理解。

11．當(dāng)x=10,y=20；執(zhí)行完下面一行程序后max的值是______________。

max=(x>y)?x:y;

12．為了避免在嵌套的條件語句if…else中產(chǎn)生二義性，C語言規(guī)定：else子句總是與

配對。

三、編程題

1．從鍵盤輸入一個整數(shù)，求其絕對值并輸出。

2．編程實現(xiàn)求分段函數(shù)的值。

要求如下：

(1)用if語句實現(xiàn)分支。自變量x與函數(shù)值均采用雙精度類型。

(2)自變量x值從鍵盤輸入，且輸入前要有提示信息。

(3)分別以-3.0，-1.0，0，0.5，5.5，-8.5，15.5作為自變量的值，運行該程序，記錄并分析運行結(jié)果。

3．輸入3個整數(shù)x、y、z，請把這3個數(shù)由小到大輸出。

4．判斷閏年。

在公歷紀(jì)年中，有閏日的年份叫閏年，一般年份為365天，閏年為366天。由于地球繞太陽運行周期為365天5小時48分46秒(合365.24219天)即一回歸年，公歷把一年定為365天。所余下的時間約為四年累計一天，加在2月里，所以平常年份每年365天，2月為28天；閏年為366天，2月為29天。但這樣一算，每4年又多算了44分56秒，每400年就要多算3天2小時53分20秒，所以就規(guī)定了公歷年份是整百數(shù)的必須是400的倍數(shù)才是閏年。因此，每400年中有97個閏年，閏年在2月末增加一天，閏年366天。

閏年的計算方法：公元紀(jì)年的年數(shù)可以被4整除，即為閏年；被100整除而不能被400整除為平年；被100整除也可被400整除的為閏年。如2000年是閏年，而1900年不是。

要求：從鍵盤輸入一個年份，編程判斷其是否為閏年，并輸出結(jié)果。

步驟：

①從鍵盤輸入一個正整數(shù)，作為年份，且輸入前要有提示信息；

②判斷閏年，按照上面所述計算方法進行判斷；

③輸出結(jié)果。

例如，輸入2000，輸出結(jié)果“2000年是閏年”。

5．從鍵盤輸入一個整數(shù)，判斷該整數(shù)是否為素數(shù)。是素數(shù)則輸出“yes”，否則輸出“no”。

6．從鍵盤輸入一個年份值和一個月份值，判斷該月的天數(shù)。(說明：一年有12個月，大月的天數(shù)是31，小月的天數(shù)是30。2月的天數(shù)比較特殊，遇到閏年是29天，否則為28天。)

7．根據(jù)輸入的成績分?jǐn)?shù)score，輸出相應(yīng)的等級。其對應(yīng)關(guān)系如下：

score≥90分的同學(xué)用A表示；

score<90，且score≥80分的同學(xué)用B表示；

score<80，且score≥70分的同學(xué)用C表示；

score<70，且score≥60分的同學(xué)用D表示