全国信息学奥赛高中组入门基础讲解第四章 分支结构程序 课件(共41张PPT)

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《C程序设计》
第四章 分支程序设计
——最常用的C程序设计
关系运算符：在程序中经常需要比较两个量的大小关系，以决定程序下一步的工作。比较两个量的运算符称为关系运算符。
复习运算符的优先次序……
关系运算符和表达式
在Ｃ语言中有以下关系运算符：
1) < 小于
2) <= 小于或等于
3) > 大于
4) >= 大于或等于
5) == 等于
6) != 不等于
关系运算符都是双目运算符，其结合性均为左结合。关系运算符的优先级低于算术运算符，高于赋值运算符。在六个关系运算符中，前四个<,<=,>,>=的优先级相同，高于==和!=，==和!=的优先级相同。
关系运算符及其优先次序
关系表达式的一般形式为：
表达式 关系运算符 表达式
例如：
a+b > c-d
x > 3/2
‘a’+1 < c
-i-5*j == k+1
都是合法的关系表达式。由于表达式也可以又是关系表达式。因此也允许出现嵌套的情况。例如：
a > (b>c)
a != (c==d)等。
关系表达式
关系表达式的值是真”和“假”，用“1”和“0”表示。
如：
5 > 0的值为“真”，即为1。
(a=3) > (b=5)由于3 > 5不成立，故其值为假，即为0。
【例5.1】
void main()
{
char c='k';
int i=1,j=2,k=3;
float x=3e+5,y=0.85;
printf("%d,%d\n",’a’+5=k+1);
printf("%d,%d\n",1printf("%d,%d\n",i+j+k==-2*j,k==j==i+5);
}
在本例中求出了各种关系运算符的值。字符变量是以它对应的ASCII码参与运算的。对于含多个关系运算符的表达式，如k==j==i+5,根据运算符的左结合性，先计算k==j,该式不成立，其值为0，再计算0==i+5，也不成立，故表达式值为0。
关系表达式
逻辑运算符极其优先次序
Ｃ语言中提供了三种逻辑运算符：
1) && 与运算
2) || 或运算
3) ! 非运算
与运算符&&和或运算符||均为双目运算符。具有左结合性。非运算符!为单目运算符，具有右结合性。逻辑运算符和其它运算符优先级的关系可表示如下：
!（非）→&&(与)→||(或)
“&&”和“||”低于关系运算符，“！”高于算术运算符。
逻辑运算符和表达式
按照运算符的优先顺序可以得出：
a>b && c>d 等价于 (a>b) && (c>d)
!b==c || da+b>c && x+yc) && ((x+y)逻辑运算符极其优先次序
逻辑运算的值也为“真”和“假”两种，用“1”和“0 ”来表示。其求值规则如下：
1. 与运算 &&：参与运算的两个量都为真时，结果才为真，否则为假。
例如：
5>0 && 4>2
由于5>0为真，4>2也为真，相与的结果也为真。
2. 或运算||：参与运算的两个量只要有一个为真，结果就为真。两个量都为假时，结果为假。
例如：
5>0 || 5>8
由于5>0为真，相或的结果也就为真。
逻辑运算的值
3. 非运算!：参与运算量为真时，结果为假；参与运算量为假时，结果为真。
例如：
!(5>0)
的结果为假。
虽然Ｃ编译在给出逻辑运算值时，以“1”代表“真”，“0 ”代表“假”。但反过来在判断一个量是为“真”还是为“假”时，以“0”代表“假”，以非“0”的数值作为“真”。例如：
由于5和3均为非“0”因此5&&3的值为“真”，即为1。
又如：
5||0的值为“真”，即为1。
逻辑运算的值
逻辑表达式的一般形式为：
表达式 逻辑运算符 表达式
其中的表达式可以又是逻辑表达式，从而组成了嵌套的情形。
例如：
(a&&b) && c
根据逻辑运算符的左结合性，上式也可写为：
a && b && c
逻辑表达式的值是式中各种逻辑运算的最后值，以“1”和“0”分别代表“真”和“假”。
逻辑表达式
【例5.2】
void main()
{
char c='k';
int i=1,j=2,k=3;
float x=3e+5,y=0.85;
printf("%d,%d\n",!x*!y,!!!x);
printf("%d,%d\n",x||i&&j-3,iprintf("%d,%d\n",i==5&&c&&(j=8),x+y||i+j+k);
}
逻辑表达式
用if语句可以构成分支结构。它根据给定的条件进行判断，以决定执行某个分支程序段。Ｃ语言的if语句有三种基本形式。
if语句的三种形式……
if语句
第一种形式为基本形式：
if(表达式) 语句
其语义是：如果表达式的值为真，则执行其后的语句，否则不执行该语句。其过程可表示为下图。
if语句的三种形式
【例5.3】
void main()
{
int a,b,max;
printf("\n input two numbers: ");
scanf("%d%d",&a,&b);
max=a;
if (maxprintf("max=%d",max);
}
if语句的三种形式
第二种形式为: if-else
if(表达式)
语句1；
else
语句2；
if语句的三种形式
【例5.4】
void main()
{
int a, b;
printf("input two numbers: ");
scanf("%d%d",&a,&b);
if( a>b )
printf("max=%d\n",a);
else
printf("max=%d\n",b);
}
if语句的三种形式
第三种形式为if-else-if形式
前二种形式的if语句一般都用于两个分支的情况。当有多个分支选择时，可采用if-else-if语句，其一般形式为：
if语句的三种形式
【例5.5】
#include"stdio.h"
void main()
{
char c;
printf("input a character: ");
c=getchar();
if(c<32) printf("This is a control character\n");
else if(c>='0'&&c<='9' printf("This is a digit\n");
else if(c>='A'&&c<='Z') printf("This is a capital letter\n");
else if(c>='a'&&c<='z') printf("This is a small letter\n");
else printf("This is an other character\n");
}
if语句的三种形式
1) 在三种形式的if语句中，在if关键字之后均为表达式。该表达式通常是逻辑表达式或关系表达式，但也可以是其它表达式，如赋值表达式等，甚至也可以是一个变量。
例如：
if(a=5) 语句；
if(b) 语句；
都是允许的。只要表达式的值为非0，即为“真”。
在使用if语句中还应注意以下问题:
比较如下程序段：
void main()
{
if( a = b )
{
printf("%d\n", a);
}
}
void main()
{
if( a == b )
{
printf("%d\n", a);
}
}
在使用if语句中还应注意以下问题:
2) 在if语句中，条件判断表达式必须用括号括起来，在语句之后必须加分号。
3) 在if语句的三种形式中，所有的语句应为单个语句，如果要想在满足条件时执行一组(多个)语句，则必须把这一组语句用{}括起来组成一个复合语句。但要注意的是在}之后不能再加分号。
例如：
if(a>b)
{
a++;
b++;
}
else
{
a=0;
b=10;
}
在使用if语句中还应注意以下问题:
补充例题：写一个程序完成下列功能:
1 、输入一个分数score
2 、score<60 输出 E
3 、60 <=score <70 输出 D
4 、75 <=score <80 输出 C
5 、80 <=score <90 输出 B
5 、90 <=score 输出 A
if语句的三种形式
补充例题2：输入三个数a,b,c,要求按由小到大的顺序输出。
提示：
If a>b 将a和b对换
If a>c 将a和c对换
If b>c 将b和c对换
if语句的三种形式
当if语句中的执行语句又是if语句时，则构成了if 语句嵌套的情形。
其一般形式可表示如下：
if(表达式)
if语句；
或者为
if(表达式)
if语句；
else
if语句；
if( )
{
if( )
……；
}
if()
if() 语句1
else 语句2
else
if() 语句3
else 语句4
if语句的嵌套
在嵌套内的if语句可能又是if-else型的，这将会出现多个if和多个else重叠的情况，这时要特别注意if和else的配对问题。
例如：
其中的else究竟是与哪一个if配对呢
if语句的嵌套
为了避免这种二义性，Ｃ语言规定，else 总是与它前面最近的if配对，因此对上述例子应按前一种情况理解。
if语句的嵌套
比较以下两题目：哪一个是运用嵌套方法
【例5.6】
void main()
{
int a,b;
printf("please input A,B: ");
scanf("%d%d",&a,&b);
if(a!=b)
if(a>b) printf("A>B\n");
else printf("Aelse printf("A=B\n");
}
if语句的嵌套
【例5.7】
void main()
{
int a,b;
printf("please input A,B: ");
scanf("%d%d",&a,&b);
if(a==b) printf("A=B\n");
else if(a>b) printf("A>B\n");
else printf("A}
采用嵌套结构实质上是为了进行多分支选择，实际上有三种选择即A>B、Aif语句的嵌套
条件运算符为“ 和：”，它是一个三目运算符，即有三个参与运算的量。
由条件运算符组成条件表达式的一般形式为：
表达式1 表达式2： 表达式3
其求值规则为：如果表达式1的值为真，则以表达式2 的值作为条件表达式的值，否则以表达式2的值作为整个条件表达式的值。
条件运算符和条件表达式
条件表达式通常用于赋值语句之中。
例如条件语句：
if(a>b) max=a;
else max=b;
可用条件表达式写为
max=(a>b) a:b;
执行该语句的语义是：如a>b为真，则把a赋予max，否则把b 赋予max。
条件运算符和条件表达式
使用条件表达式时，还应注意以下几点：
1) 条件运算符的运算优先级低于关系运算符和算术运算符，但高于赋值符。
因此
max=(a>b) a:b
可以去掉括号而写为
max=a>b a:b
2) 条件运算符 和：是一对运算符，不能分开单独使用。
3) 条件运算符的结合方向是自右至左。
例如：
a>b a:c>d c:d
应理解为
a>b a:(c>d c:d)
这也就是条件表达式嵌套的情形，即其中的表达式3又是一个条件表达式。
条件运算符和条件表达式
【例5.8】
void main()
{
int a,b,max;
printf("\n input two numbers: ");
scanf("%d%d",&a,&b);
printf("max=%d",a>b a:b);
}
条件运算符和条件表达式
补充：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。
#include
void main ( ) {
char ch; scanf("%c", &ch); ch=(ch>='A'&& ch<='Z') (ch+32) : ch; printf("%c\n", ch); }
条件运算符和条件表达式
Ｃ语言还提供了另一种用于多分支选择的switch语句， 其一般形式为：
其语义是：计算表达式的值。并逐个与其后的常量表达式值相比较，当表达式的值与某个常量表达式的值相等时，即执行其后的语句，然后不再进行判断，继续执行后面所有case后的语句。如表达式的值与所有case后的常量表达式均不相同时，则执行default后的语句。
switch语句
【例4.9】
void main()
{
int a;
printf("input integer number: ");
scanf("%d",&a);
switch (a)
{
case 1:printf("Monday\n");
case 2:printf("Tuesday\n");
case 3:printf("Wednesday\n");
case 4:printf("Thursday\n");
case 5:printf("Friday\n");
case 6:printf("Saturday\n");
case 7:printf("Sunday\n");
default:printf("error\n");
}
}
为了避免上述情况，Ｃ语言还提供了一种break语句，专用于跳出switch语句，break 语句只有关键字break，没有参数。
请看后边例子……
switch语句
【例4.10】
void main()
{
int a;
printf("input integer number: ");
scanf("%d", &a);
switch (a)
{
case 1:printf("Monday\n"); break;
case 2:printf("Tuesday\n"); break;
case 3:printf("Wednesday\n"); break;
case 4:printf("Thursday\n"); break;
case 5:printf("Friday\n"); break;
case 6:printf("Saturday\n"); break;
case 7:printf("Sunday\n"); break;
default:printf("error\n");
}
}
switch语句
在使用switch语句时还应注意以下几点：
1) 在case后的各常量表达式的值不能相同，否则会出现错误。
2) 在case后，允许有多个语句，可以不用{}括起来。
3) 各case和default子句的先后顺序可以变动，而不会影响程序执行结果。
4) default子句可以省略不用。
switch语句
【例4.11】输入三个整数，输出最大数和最小数。
答案与解析：
void main(){
int a,b,c,max,min;
printf("input three numbers: ");
scanf("%d%d%d",&a,&b,&c);
if(a>b)
{max=a;min=b;}
else
{max=b;min=a;}
if(maxmax=c;
else
if(min>c)
min=c;
printf("max=%d\nmin=%d",max,min);
}
switch语句
【例4.12】计算器程序。用户输入运算数和四则运算符，输出计算结果。
答案与解析：
void main(){
float a,b;
char c;
printf("input expression: a+(-,*,/)b \n");
scanf("%f%c%f",&a,&c,&b);
switch(c){
case '+': printf("%f\n",a+b);break;
case '-': printf("%f\n",a-b);break;
case '*': printf("%f\n",a*b);break;
case '/': printf("%f\n",a/b);break;
default: printf("input error\n");
}
}
switch语句
作业：
关于公历闰年是这样规定的：地球绕太阳公转一周叫做一回归年，一回归年长365日5时48分46秒。因此，公历规定有平年和闰年，平年一年有365日，比回归年短0.2422日，四年共短0.9688日，故每四年增加一日，这一年有366日，就是闰年。但四年增加一日比四个回归年又多0.0312日,400年后将多3.12日,故在400年中少设3个闰年,也就是在400年中只设97个闰年，这样公历年的平均长度与回归年就相近似了。由此规定：年份是整百数的必须是400的倍数才是闰年，例如1900年、2100年就不是闰年。
输入一个年份，并判断是否为闰年？
switch语句
路程（ｓ）越远，每公里运费越低。标准如下：
ｓ＜２５０ｋｍ 没有折扣
２５０≤ｓ＜５００ ２％折扣
５００≤ｓ＜１０００ ５％折扣
１０００≤ｓ＜２０００ ８％折扣
２０００≤ｓ＜３０００ １０％折扣
３０００≤ｓ １５％折扣
设每公里每吨货物的基本运费为ｐ，货物重为ｗ，距离为ｓ，
折扣为ｄ，则总运费ｆ的计算公式为：
ｆ＝ｐ*ｗ*ｓ*（１－ｄ）
运输公司对用户计算运费。
作业2：
switch语句