《C語言程序設(shè)計(jì)》 課件 第3章 選擇結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)

第3章選擇結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)信息工程學(xué)院主講人：XXX內(nèi)容提要41選擇結(jié)構(gòu)程序舉例2選擇結(jié)構(gòu)和條件判斷423if語句實(shí)現(xiàn)選擇結(jié)構(gòu)42選擇結(jié)構(gòu)的嵌套425switch語句多分支選擇結(jié)構(gòu)24443.1選擇結(jié)構(gòu)程序舉例實(shí)際的生活中往往存在選擇分支的情況，一般來說，像拋硬幣之類的事件存在著正面和反面兩個(gè)分支，像選擇出行路徑之類的事件，往往存在多個(gè)分支，分支的不同將決定程序的不同行為表現(xiàn)。在C語言中，存在著兩種選擇語句:（1）if語句。if語句主要應(yīng)用在判斷條件為一個(gè)區(qū)間，一般為兩個(gè)分支的程序選擇中。（2）switch語句。switch語句主要應(yīng)用在判別條件為具體值時(shí)，常用在具有多個(gè)分支的程序選擇中。上面兩個(gè)語句都是應(yīng)用選擇程序結(jié)構(gòu)，后面章節(jié)將從簡(jiǎn)單的開始，先介紹兩個(gè)選擇分支的if語句，再?gòu)碾p分支程序進(jìn)行擴(kuò)展，介紹多個(gè)選擇分支的switch語句。3.1選擇結(jié)構(gòu)程序舉例【例3.1】從一元二次方程的求根計(jì)算過程，演示選擇程序如何解決實(shí)際問題。

要求：編程序求解一元二次方程的根，若無實(shí)根則打印說明。

分析：如果要求一元二次方程

的根，則需要判斷

的值，如果

則有實(shí)根，如果

則沒有實(shí)根，然后再根據(jù)求根公式進(jìn)行計(jì)算。

算法流程：（1）獲得鍵盤輸入，得到三個(gè)系數(shù)a，b，c；（2）計(jì)算判斷條件

，若判斷條件

，跳轉(zhuǎn)到步驟（3），若判斷條件

，跳轉(zhuǎn)到步驟（4）；（3）打印該二元一次方程沒有實(shí)根；（4）進(jìn)行求根公式計(jì)算，輸出一元二次方程的實(shí)根。3.1選擇結(jié)構(gòu)程序舉例編寫程序：3.2選擇結(jié)構(gòu)和條件判斷一個(gè)選擇結(jié)構(gòu)將伴隨著多個(gè)分支，這些分支代表著程序的執(zhí)行在不同條件下表現(xiàn)出不同的行為。假設(shè)一個(gè)程序需要輸出一個(gè)數(shù)的絕對(duì)值，可以得到如下的算法步驟。步驟一：從程序外輸入整數(shù)X步驟二：判斷輸入的整數(shù)X是否小于0若小于0執(zhí)行步驟三否則執(zhí)行步驟四步驟三：返回-X步驟四：返回X3.2選擇結(jié)構(gòu)和條件判斷代碼實(shí)現(xiàn)：3.2選擇結(jié)構(gòu)和條件判斷如上代碼所示，條件判斷對(duì)應(yīng)的代碼為： if(x<0)其雙分支為： if(x<0) return-x; else returnx;當(dāng)x<0的條件為真，則返回-x，條件為假，則返回x。3.3if語句實(shí)現(xiàn)條件判斷-3.3.1if語句處理選擇結(jié)構(gòu)舉例【例3.2】明天不下雨就去郊游（條件為不下雨）算法的步驟：步驟一：獲取天氣輸入，將輸入進(jìn)來的字符串保存在str_weather變量中；步驟二：判斷str_weather是否不等于“rainday”，若為真則執(zhí)行步驟三，否則不執(zhí)行任何操作。

步驟三：打印明天去郊游：Goforanoutingtomorrow!3.3.1if語句處理選擇結(jié)構(gòu)舉例編寫代碼：3.3.1if語句處理選擇結(jié)構(gòu)舉例例3.2中if語句的執(zhí)行順序流程如下圖3-2：開關(guān)型if圖3-2開關(guān)型if3.3.1if語句處理選擇結(jié)構(gòu)舉例if語句的三種應(yīng)用與程序流程圖:簡(jiǎn)化的if語句if-else雙分支語句if-else-if雙分支語句3.3.2簡(jiǎn)單的if結(jié)構(gòu)if語句的最簡(jiǎn)單形式 if(表達(dá)式)語句1【例3.3】考試分?jǐn)?shù)低于60分為不及格（條件為分?jǐn)?shù)大小）。3.3.3if-else語句結(jié)構(gòu)if-else分支結(jié)構(gòu)形式 if(表達(dá)式)語句1[else語句2]【例3.4】考試分?jǐn)?shù)低于60分為不及格，大于或等于60分為及格（條件以分?jǐn)?shù)超過60為界）。3.3.4if-else-if語句結(jié)構(gòu)【例3.5】考試分?jǐn)?shù)小于60分為不及格，大于或等于60分小于70分為合格，大于或等于70分小于80分為良好，大于80分為優(yōu)秀（條件為分?jǐn)?shù)大小）這是一個(gè)擁有多重判斷條件的問題，思路分析如下：（1）對(duì)于分?jǐn)?shù)的評(píng)價(jià)是與分?jǐn)?shù)的區(qū)間有關(guān)（2）分?jǐn)?shù)區(qū)間的邊界為具體的某個(gè)整數(shù)（3）分?jǐn)?shù)區(qū)間具有左關(guān)右開的特征，具體為：[0,60)，[60,70)，[70,80)，[80,100]根據(jù)上面的三點(diǎn)，可以理清程序的二分設(shè)計(jì)思路步驟一：選擇某個(gè)數(shù)值進(jìn)行判斷步驟二：將這個(gè)數(shù)值左邊的視為某一個(gè)評(píng)價(jià)區(qū)間，右邊的為多個(gè)區(qū)間進(jìn)行混合，重復(fù)步驟一、二，最終將分?jǐn)?shù)區(qū)間進(jìn)行判斷。3.3.4if-else-if語句結(jié)構(gòu)編寫代碼：3.4選擇結(jié)構(gòu)的嵌套-3.4.2嵌套if語句與程序流程圖if語句的嵌套。具體的代碼模式如下：if(<!--判斷條件1-->)//外層if{ if(<!--判斷條件2-->)//內(nèi)層if {/*判斷條件2為真*/} else {/*判斷條件2為假*/}

if(<!--判斷條件3-->)//內(nèi)層if {/*判斷條件3為真*/} else {/*判斷條件3為假*/}}else{...}3.4.2嵌套if語句與程序流程圖圖3-5：if語句嵌套流程圖3.4.2if語句的嵌套應(yīng)用【例3.6】比較復(fù)雜的行李托運(yùn)情景：

低于20公斤的行李免托運(yùn)費(fèi)，高于20公斤低于40公斤部分收1.5元/公斤，高于40公斤部分則按2.0元/公斤（條件為行李重量）

會(huì)員托運(yùn)消費(fèi)打八折（條件為會(huì)員身份）定義算法步驟：步驟一：獲得用戶輸入的行李重量，保存在整型變量weight中步驟二：創(chuàng)建運(yùn)費(fèi)計(jì)量變量money，使用整型類型聲明步驟三：創(chuàng)建會(huì)員身份標(biāo)識(shí)vip，使用整形類型聲明（1為會(huì)員，0不為會(huì)員）步驟四：獲取用戶輸入行李重量以及會(huì)員身份標(biāo)識(shí)步驟五：判斷weight是否高于20，若為否執(zhí)行步驟六，否則執(zhí)行步驟十一步驟六：判斷（weight-20）是否高于20，若為是，執(zhí)行步驟七，否則執(zhí)行步驟八步驟七：計(jì)算20與1.5的乘積加上（weight-40）與2的乘積并將結(jié)果賦值給money步驟八：計(jì)算（weight-20）與1.5的乘積并將結(jié)果賦值給money步驟九：判斷vip值是否等于1，是執(zhí)行步驟十，否則執(zhí)行步驟十一步驟十：計(jì)算money與0.8的乘積并將結(jié)果賦值給money步驟十一：打印所需要的運(yùn)費(fèi)

3.4.2if語句的嵌套應(yīng)用編寫代碼：

3.4.2if語句的嵌套應(yīng)用針對(duì)上面的結(jié)果做簡(jiǎn)單的驗(yàn)證，由于是vip會(huì)員身份，可以得到下列的計(jì)算公式代入數(shù)值為

可以驗(yàn)算計(jì)算結(jié)果的正確性。

注意：在這里涉及到整型與浮點(diǎn)數(shù)的數(shù)據(jù)類型的轉(zhuǎn)換，在c語言中要聲明一個(gè)常量的數(shù)據(jù)類型可以在常量后面加上數(shù)據(jù)類型相關(guān)的縮寫，例如：2.f（單精度常量），123456789012345L（長(zhǎng)整形常量）。同時(shí)if語句的嵌套特性決定了if語句可以進(jìn)行多重嵌套，但是在實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景中，應(yīng)該注意設(shè)計(jì)程序算法流程，在能夠使用if-else-if解決問題的時(shí)候，不建議使用if語句的嵌套，以提高代碼的可讀性。

3.5switch語句實(shí)現(xiàn)多分支選擇結(jié)構(gòu)由于在邏輯結(jié)構(gòu)上，分支的形式不止雙分支。在C語言中可以通過switch關(guān)鍵字進(jìn)行多分支結(jié)構(gòu)的實(shí)現(xiàn)。例如，監(jiān)控用戶的輸入，如果輸入為大寫’A’，’B’，’C’則替換為小寫，否則直接返回。

3.5.1多分支結(jié)構(gòu)一般形式switch語句的一般形式如下：switch(表達(dá)式){ case常量1：語句1 case常量2：語句2 case常量3：語句3 ……… case常量n：語句n default：語句n+1}3.5.1多分支結(jié)構(gòu)一般形式switch語句的一般形式如下：switch(表達(dá)式){ case常量1：語句1 case常量2：語句2 case常量3：語句3 ……… case常量n：語句n default：語句n+1}3.5.1多分支結(jié)構(gòu)一般形式（5)每個(gè)case后面的常量必須互不相同，否則會(huì)出現(xiàn)矛盾的現(xiàn)象（同值不同的入口沖突）。(6)case標(biāo)號(hào)只起標(biāo)記作用，在執(zhí)行switch語句時(shí)，根據(jù)switch表達(dá)式的值找到入口，在執(zhí)行一個(gè)case語句后會(huì)順序執(zhí)行下去，直到遇到break語句跳出順序執(zhí)行。（7）在case語句中如果包含了一個(gè)以上的執(zhí)行語句，可不必加花括號(hào)，程序執(zhí)行的時(shí)候會(huì)順序執(zhí)行。當(dāng)然加花括號(hào)括起來也不會(huì)有影響。（8）多個(gè)case語句可以共用一個(gè)執(zhí)行語句，例如：case‘A’:case‘B’:case‘C’:b++;3.5.1多分支結(jié)構(gòu)一般形式使用switch應(yīng)注意以下問題：要注意以下幾點(diǎn)switch括號(hào)內(nèi)的“表達(dá)式”，應(yīng)該為整形（包括字符型）。(2)switch下面的花括號(hào)是一個(gè)復(fù)合語句。意味著包含若干語句，它是switch語句的語句體。語句體內(nèi)包括多個(gè)以關(guān)鍵字case開頭的語句行和一個(gè)以default開頭的語句行，case后面跟著一個(gè)常量或常量表達(dá)式，在表達(dá)式后面需要跟一個(gè)冒號(hào)。如case’A’:，case0:等。(3)switch語句執(zhí)行的時(shí)候，先計(jì)算括號(hào)內(nèi)表達(dá)的值，將這個(gè)值與case后面的常量作匹配，如果匹配成功，則進(jìn)入該case所表3.5.2多分支語句的實(shí)際應(yīng)用示的分支。(4)如果沒有與任何case后面的常量相匹配，則執(zhí)行default后面的（n+1）語句?？梢詻]有default標(biāo)號(hào)及后面的（n+1）語句，此時(shí)如果沒有與任何case后面的常量相匹配，則不執(zhí)行任何語句。3.5.2多分支語句的實(shí)際應(yīng)用在前面的章節(jié)中曾經(jīng)用if語句介紹過成績(jī)分段評(píng)價(jià)的例子，以下程序的目的是輸入一個(gè)成績(jī)?nèi)缓笈袛嘣摮煽?jī)的區(qū)間段位。由于成績(jī)的分段之間不存在層級(jí)的邏輯關(guān)系，同時(shí)分段為多段分段，可以采用多分支結(jié)構(gòu)來編程。if語句適合于區(qū)間分段，而switch只適合以點(diǎn)分段。但仔細(xì)觀察分?jǐn)?shù)分段的結(jié)構(gòu)[0,60)，[60,70)，[70,80)，[80,100]，會(huì)發(fā)現(xiàn)分段的邊界都是10的整數(shù)倍，利用整數(shù)除法的性質(zhì)做歸一化處理，得出判斷表達(dá)式以及入口常量。3.5.2多分支語句的實(shí)際應(yīng)用【例3.7】下面是使用switch解決問題的代碼：本章小結(jié)本節(jié)闡述了選擇結(jié)構(gòu)控制語句：if、if-else、if-else和switch語句的具體用法。

1.在if語句中,應(yīng)該注意if語句中的表達(dá)式可以為所有的合法的表達(dá)式。

例如：

inta=1;

if(a=0)printf(“Yes