c语言程序设计_04选择结构程序设计概要

《c语言程序设计_04选择结构程序设计概要》由会员分享，可在线阅读，更多相关《c语言程序设计_04选择结构程序设计概要（47页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、第4章 选择结构程序设计 4.1 条件的描述 4.2 if选择结构 4.3 条件运算 4.4 switch多分支选择结构 4.5 选择结构程序举例 本章小结,4.1 条件的描述 4.1.1 关系运算 1关系运算符 C语言的关系运算符有： (大于)、=(大于等于)、=(等于)、!=(不等于) 在C语言中，约定以1（非0）表示真，以0表示假。由于C语言中没有逻辑型数据，因此C语言规定用整型数据来表示逻辑值，即用整数值1表示逻辑真，用整数值0表示逻辑假。在C语言中，将非0视为真。 在上述6种关系运算符中前4种（、=）的优先级高于后两种（=、!=）。另外，关系运算符的优先级低于算术运算符的优先级。,2

2、关系表达式 关系表达式是由关系运算符将两个表达式连接起来的式子。一般格式为： 表达式1 关系运算符 表达式2 关系表达式的结果为1（真）或0（假）。设有i=1，j=2，k=3，则ij的值为0，i=kj的值为1（先计算kj，其值为1，等于i的值），i+j=k的值为1。,在表达式中连续使用关系运算符时，要注意正确表达运算的含义，注意运算优先级和结合性。例如，变量x的取值范围为0x20时，不能写成0=0 & x=20,4.1.2 逻辑运算 1逻辑运算符 C语言的逻辑运算符有： &(逻辑与)、|(逻辑或)、!(逻辑非) 其中运算符 & 和 | 是双目运算符，要求有两个运算分量，用于连接多个条件，构成更

3、复杂的条件。运算符 ! 是单目运算符，用于对给定条件取非。逻辑运算产生的结果也是一个逻辑量：真或假，分别用1或0表示。,逻辑运算符中， ! 的优先级最高，其次是 &，| 的优先级最低。另外，& 和 | 的优先级低于关系运算的优先级， ! 的优先级高于算术运算符的优先级。,2逻辑表达式 逻辑表达式是用逻辑运算符将逻辑量连接起来的式子。除！以外，& 和 | 构成的逻辑表达式一般形式为： p1 逻辑运算符 p2 其中p1，p2是两个逻辑量。,若逻辑运算符为 &，则当连接的两个逻辑量全为真时，逻辑表达式取值为真，只要有一个为假，便取假值。若逻辑运算符为 |，则当连接的两个逻辑量中只要有一个为真，逻辑表

4、达式的值为真，只有两个逻辑量同时为假时，才产生假值。 ! 是一个单目运算符，只作用于后面的一个逻辑量。它对后面的逻辑量取非，如果逻辑量为假，便产生真值，如果逻辑量为真，便产生假值。,由于在C语言中，以1（非0）表示逻辑真，0表示逻辑假，所以参与逻辑运算的分量也可以是其他类型的数据，以非0和0判定它们是真还是假。 在一个包含算术、关系、逻辑运算的表达式中，不同位置上出现的数值，应区分哪些是数值运算对象、哪些是关系运算和逻辑运算对象。例如： 21 & 4 & 73+!0,3逻辑运算的重要规则 逻辑与和逻辑或运算分别有如下性质： （1）a & b：当a为0时，不管b为何值，结果为0。 （2）a |

5、b：当a为1时，不管b为何值，结果为1。,C语言利用上述性质，在计算连续的逻辑与运算时，若有运算分量的值为0，则不再计算后继的逻辑与运算分量，并以0作为逻辑与算式的结果；在计算连续的逻辑或运算时，若有运算分量的值为1，则不再计算后继的逻辑或运算分量，并以1作为逻辑或算式的结果。也就是说，对于a & b，仅当a为非零时，才计算b；对于a | b，仅当a为0时，才计算b。,例如，有下面的定义语句和逻辑表达式： int a=0,b=10,c=0,d=0; a&b&(c=a+10,d=100) 因为a为0，无论b&(c=a+10,d=100)值为1或为0，表达式a&b&(c=a+10,d=100)值一

6、定为0。所以，b&(c=a+10,d=100)部分运算不需要计算。该表达式运算完成后，c和d值都不变，保持原值0。,又如： int a=5,b=10,c=0,d=0; a&b&-(c=b*b,d=a/b) 表达式中的-(c=b*b,d=a/b)是第二个&运算符的右操作数，若加上一对圆括号更清晰。所以，可写成： a&b&(-(c=b*b,d=a/b) 因为a、b均为非0，该逻辑运算表达式值还不能确定，(-(c=b*b,d=a/b)需要计算。该表达式运算完成后，其值为0，c为100，d为0。,对于逻辑或运算，有下面的定义语句和逻辑表达式： int a=1,b=10,c=0,d=0; a|b|(c=

7、a+10,d=100) 因为a为非0，无论b|(c=a+10,d=100)值为0或为1，表达式a|b|(c=a+10,d=100)值都为1。所以，表达式b|(c=a+10,d=100)不需要计算。该表达式运算完成后，c和d值不变，保持原值0。,又如： int a=0,b=0,c=0,d=0; a|b|(c=a+b,d=100) 因为a、b均为0，该逻辑运算表达式值还不能确定，(c=a+b,d=100)需要计算。该表达式运算完成后，其值为1，c为0，d为100。,在程序设计中，常用关系表达式和逻辑表达式表示条件。下面将通过具体示例来进行说明。 【例4.1】写出下列条件： （1）判断年份year是

8、否为闰年。 （2）判断ch是否为小写字母。 （3）判断m能否被n整除。 （4）判断a是否为整数。 （5）判断ch既不是字母也不是数字字符。,4.2 if选择结构 4.2.1 单分支if选择结构 单分支if选择结构的一般格式为： if(表达式) 语句 执行过程是：计算表达式的值，若值为非0，则执行语句，然后执行if语句的后继语句。若值为0，则直接执行if语句的后继语句。其执行过程如图4-1所示。,图4-1 单分支if选择结构的执行过程,注意： （1）if后面的表达式必须用圆括号括起来。 （2）if后面的表达式不限于是关系表达式或逻辑表达式，还可以是任意表达式。例如语句： if (B) print

9、f(“%dn”,B); 是合法的，将输出大写字母B的ASCII码值66。 【例4.2】输入两个整数a和b，按从大到小的顺序输出。,4.2.2 双分支if选择结构 双分支if选择结构的一般格式为： if(表达式) 语句1 else 语句2 执行过程是：计算表达式的值，若值为非0，则执行语句1，否则执行语句2，语句1或语句2执行后再执行if语句的后继语句。其执行过程如图4-2所示。,图4-2 双分支if选择 结构的执行过程,注意：表达式后面或else后面的语句若包含多个语句，应将它们写成复合语句的形式。例如： if(i%2=1) x=i/2;y=i*i; else x=i;y=i*i*i; 请读者

10、分析下列if语句与上述if语句的区别： if(i%2=1) x=i/2,y=i*i; else x=i,y=i*i*i; 【例4.3】输入三角形的三个边长，求三角形的面积。,程序运行时，选择结构的每一条分支不可能同时被执行，每次只能执行一个分支。所以在检查选择结构程序的正确性时，设计的原始数据应包括每一种情况，保证每一条分支都检查到。如例4.3中，第一次运行时，输入三边能构成一个三角形，求出其面积。第二次运行时，输入三边不能构成一个三角形，提示用户输入数据有误。 【例4.4】输入x，求对应的函数值。,4.2.3 多分支if选择结构 多分支if选择结构的一般格式为： if(表达式1) 语句1 e

11、lse if(表达式2) 语句2 else if(表达式3) 语句3 else if(表达式m) 语句m else 语句n,执行过程是：多分支选择结构的执行过程如图4-3所示。当表达式1的值为非0时，执行语句1。否则判断表达式2的值是否为0，非0时，执行语句2，否则处理表达式3，依此类推。若表达式的值都为0，则执行else后面的语句n。,图4-3 多分支if选择结构的执行过程,注意： （1）不管有几个分支，程序执行完一个分支后，其余分支将不再执行。请思考，当表达式1和表达式2都为非0时，语句的执行路线如何？ （2）else if不能写成elseif，也就是else与if之间要有空格。 【例4.

12、5】输入一个字符，若为大写字母，则输出其后继字符，若为小写字母，则输出其前驱字符，若为其他字符则原样输出。,4.2.4 if选择结构的嵌套 if语句中可以再嵌套if语句。C语言规定，在嵌套的if语句中，else子句总是与前面最近的、不带else的if相结合。例如，有以下形式的if语句： （1）if(表达式1) if(表达式2) 语句1 else 语句2 （2）if(表达式1) if(表达式2) 语句1 else 语句2 （3）if(表达式1) if(表达式2) 语句1 else 语句2 （1）和（2）是等价的，else与第二个if配对。（3）将没有else对应的内嵌if语句写成复合语句，els

13、e与第一个if配对。,【例4.6】硅谷公司员工的工资计算方法如下： （1）工作时数超过 120小时者，超过部分加发15%。 （2）工作时数低于60小时者，扣发 700元。 （3）其余按每小时84元计发。 输入员工的工号和该号员工的工作时数，计算应发工资。 【例4.7】根据键盘输入的3个数，找出最大数并输出。,4.2.5 容易混淆的等于运算符和赋值运算符 这是C语言程序设计中极易出错的一个问题，有必要单独提出来讲述。把等于运算符 =和赋值运算符 = 交换使用，通常不会发生语法错误，也就是说，程序能编译通过并能运行，但运算结果往往不正确，所以这类错误较隐蔽，不易被发现。,出现这种错误的原因有两个方

14、面。一方面，由于在数学上用“=”表示等于，这一点许多人已经习以为常了，所以特别容易混淆（其实容易混淆的地方还有很多，如标识符的定义、表达式的书写、标准函数的调用等）。另一方面，由于在C语言中，任何具有值的表达式都可以作为选择控制或循环控制的判断条件，表达式值为0，认为是“假”，表示条件不成立，表达式值为非0，认为是“真”，表示条件成立，而C语言的赋值表达式会产生一个值，即赋值运算符左边变量的值，所以赋值表达式可以表示条件。但这时逻辑上的含义却大大不同了。,例如，假定把语句： if(StudentID=5) score+=20; 不小心写成： if(StudentID=5) score+=20;

15、 第一条if语句能够判断学生的学号（StudentID）是否为5，给学号为5的学生的成绩（score）加20分，而第二条if语句先计算条件表达式，该表达式是一个赋值语句，它的值为5。因为任何非0值都被当作“真”，所以if语句的条件总是满足的，也就是说，不论学生的学号是多少，他总可以加20分。在这里，语法上并没有错误，但逻辑上有错，所以程序得不到正确结果。,4.3 条 件 运 算 条件运算是C语言中唯一的一个三目运算，有3个运算分量。它的一般形式为： 表达式1?表达式2:表达式3 条件运算的运算规则是先求表达式1的值，如果表达式1的值非0（真），则求表达式2，并以表达式2的值为条件运算的结果（不

16、再计算表达式3）。如果表达式1的值为0（假），则求表达式3，并以表达式3的值为条件运算的结果（不再计算表达式2）。,使用条件表达式可以使程序简洁明了。例如，赋值语句z=ab?a:b中使用了条件表达式，很简洁地表示了判断变量a与b的最大值并赋给变量z的功能。所以，使用条件表达式可以简化程序。 另外，条件运算的3个运算分量的数据类型可以各不相同。例如： i?a:A i是整型变量，若i的值非0，则条件表达式的值为a，否则条件表达式的值为A。又如： ij?20:31.5 当条件运算中，表达式2与表达式3的类型不一致时，C语言约定在表达式2与表达式3中，类型低的向类型高的转换。因此，上式当ij时，条件表达式的值为20.0，否则为31.5。,【例4.8】生成3个随机整数，输出其中最大的数。 例4.7和例4.8中介绍了求3个数中的最大数的实现方法，可以选择单分支、多分支、if结构嵌套和条件表达式来实现，这说明