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1、第5章：选择结构程序设计,5.1问题的引出 前面学习的知识已经可以编写简单的顺序程序，但是有些问题用顺序程序没办法达到要求，如：输入三角形的三边a,b,c判断是否能构成三角形，并求出三角形的周长和面积。 求分段函数的值 0 x=0 必须让计算机按给定的条件进行分析、比较和判断，并按判断后的不同情况进行不同的处理。,问题的引出,这种情况属于选择结构，分支语句正是为了解决这些问题而设定的。C语言提供了进行分支判断的语句if 语句、switch语句来完成这种功能。 为了进行条件判断，首先必须学会关系式、逻辑表达式的写法。因此本章先介绍关系运算符和关系表达式，逻辑运算符和逻辑表达式，再讲两个分支语句（
2、if 、 switch）的功能及应用。,5.2关系运算符和关系表达式,所谓“关系运算”实际上就是“比较运算”，即将两个数据进行比较，判定两个数据是否符合给定的关系。 例如，“a b”中的“”表示一个大于关系运算。如果a的值是5，b的值是3，则大于关系运算“”的结果为“真”，即条件成立；如果a的值是2，b的值是3，则大于关系运算“”的结果为“假”，即条件不成立。,5.2.1 关系运算符及其优先次序,1关系运算符 C语言提供6种关系运算符： (大于), =(大于或等于), =(等于), !=(不等于) 注意：在语言中，“等于”关系运算符是双等号“= =”，而不是单等号“= ”（赋值运算符）。 2优
3、先级 （1）在关系运算符中，前4个优先级相同，后2个也相同，且前4个高于后2个。,5.2.2 关系表达式,（2）与其它种类运算符的优先级关系是： 关系运算符的优先级，低于算术运算符，但高于赋值运算符。 例如：ca+b 等价于 c(a+b) 算术运算符 （高） a=bc 等价于 a=(bc) 赋值运算符 （低） 5.2.2 关系表达式 1关系表达式的概念 所谓关系表达式是指，用关系运算符将两个表达式连接起来，进行关系运算的式子。例如，下面的关系表达式都是合法的： ab， a+bc-d， (a=3)=b,关系表达式,2关系表达式的值逻辑值（非“真”即“假”）。 由于语言没有逻辑型数据，所以用整数“
4、”表示“逻辑真”，用整数“”表示“逻辑假”。 例如，假设n1=3，n2=4，n3=5，则： （1）n1n2的值=0。 （2）(n1n2)!=n3的值=1。 （3）n1=0”。如果需要描述“x=0”、同时“x10”，就要借助于逻辑表达式了。,5.3 逻辑运算及其表达式,5.3.1 逻辑运算及其优先次序 逻辑运算符及其运算规则 （1）C语言提供三种逻辑运算符： & 逻辑与（相当于“同时”） | 逻辑或（相当于“或者”） ! 逻辑非（相当于“否定”）,逻辑运算规则,（2）运算规则 &：当且仅当两个运算量的值都为“真”时，运算结果为“真”，否则为“假”。(有0得0,全1得1) | ：当且仅当两个运算量
5、的值都为“假”时，运算结果为“假”，否则为“真”。(有1得1,全0得0) ! ：当运算量的值为“真”时，运算结果为“假”；当运算量的值为“假”时，运算结果为“真”。(0变1,1变0),逻辑运算优先级,例如，假定x=5，则(x=0) & (x5)的值为“假”。 2逻辑运算符的运算优先级 （1）逻辑非的优先级最高，逻辑与次之，逻辑或最低，即： ！（非） &（与） |（或） （2）与其它种类运算符的优先关系 ！ 算术运算 关系运算 & | 赋值运算,例题:,例如: (ab) 则执行 b=a=!a语句后，b的值是什么？ 分析：应先!a=0 再计算a=!a的值是0 再计算b的值是0,5.3.2 逻辑表达
6、式,1逻辑表达式的概念 所谓逻辑表达式是指，用逻辑运算符将1个或多个表达式连接起来，进行逻辑运算的式子。在C语言中，用逻辑表达式表示多个条件的组合。 例如： (ab)&(xy)|(a=1 num31的值=1。,逻辑表达式,3说明 （1）逻辑运算符两侧的操作数，除可以是和非的整数外，也可以是其它任何类型的数据，如实型、字符型等。 （2）在计算逻辑表达式时，并不是所有的逻辑运算符都被执行，只有在必须执行下一个逻辑运算符才能求出表达式的解时，才执行该运算符。（即并不是所有的表达式都被求解）。换句话说： 对于逻辑与运算，如果第一个操作数被判定为“假”，系统不再判定或求解第二操作数。 例如：（m=ab）
7、& (n=cd) 当a=1,b=2,c=3,d=4,m和n原值为1，由于”ab”的值为0,因此m=0,而“n=cd”不执行，所以n的值不是0而仍保持原值1。,逻辑表达式, 对于逻辑或运算，如果第一个操作数被判定为“真”，系统不再判定或求解第二操作数。 例如，假设n1=2、n2=1、n3=3、n4=4、x=0、y=1，则求解表达式“(x=n1n2) | (y=n3n4)”后，x的值变为1，而y的值不变，仍等于1。这点请读者注意！,5.4 if语句,5.4.1 if语句的三种格式 1、第一种格式 格式：if (表达式) 语句组 功能：首先计算机表达式的值，若值为“真”（非0），则执行语句组；表达式
8、的值为“假”（0），则直接转到此if语句的下一条语句去执行。其流程图如图5-1(a)所示. （1）if语句中的“表达式”必须用”( )”括起来。 （2）当if下面的语句组，仅由一条语句构成时，可不使用大括号,但是语句组由两条以上语句构成,就必须用大括号” ”括起来构成复合语句。,if (表达式) 语句组执行过程:,例题:,例题5.1 比较两个数,按由大到小输出. /*例题源代码文件名：LT5_1.C*/ main() int a,b,x; scanf(“a=%d,b=%d”, ,a: 10,b: 20,x:,x: 10,a:20,b:10,例题5.1的运行结果,第一次运行： a=10,b=20
9、 (此行是运行从键盘输入的) 20,10 (这是输出结果) 第二次运行： a=30,b=5 30,5,Ifelse 语句,2、第二种格式 if(表达式) 语句组1; else 语句组2; 功能：首先计算机表达式的值，若值为“真”（非0），则执行语句组1；表达式的值为“假”（0），则执行语句组2。其流程图如图5-1（b）,Ifelse 语句执行过程,例题：,例题5.2 输入任意三个整数num1、num2、num3，求三个数中的最大值。 main() int num1,num2,num3,max; printf(“Please input three numbers:”); scanf(“%d,%
10、d,%d”,例题：,printf(“The three numbers are:%d,%d,%dn”,num1,num2,num3); printf(“max=%dn”,max); 运行Please input three numbers:6 ,9 ,13 结果 max=13 此程序首先num1与num2中的值比较大者进入max变量（用ifelse格式），再用较大者max 与num3进行比较，如num3大于max,则num3的值给max,否则保持原max的值。,If语句格式3,3、第三种格式： if (表达式1) （语句组1） else if (表达式2) （语句组2） else if (表达
11、式3) （语句组3） else if (表达式n) （语句组n） else (语句组 n+1),If语句格式3的执行过程图,例题：,if (score89) grade=5 else if(score 74) grade=4; else if(score 59) grade=3; else grade=2;,5.4.2 较复杂的条件表达式分支程序,例题5.3判别某一年是否为闰年。判断闰年的条件为下面二者之一： 能被4整除，但不能被100整除。 能被400整除。 main() int year; printf(“Please input the year:“); scanf(“%d“, ,例题5
12、.3运行结果,运行： 1989 1989 is not a leap year. 2000 2000 is a leap year. 此例题首先输入一个年份，用if判断条件(year%4=0 & year%100!=0)|(year%400=0)先算&运算，后计算|或运算。表示如果某年能被4整除，但不能被100整除，或者能被400整除，则此年为闰年，否则不是闰年。,5.4.3非关系或逻辑表达式构成的条件表达式分支程序,if后面圆括号中的表达式的类型不限于逻辑/关系表达式，可以是任意的C语言的有效的表达式（如赋值表达式，算术表达式等），因此也可以是作为表达式特例的常量或变量。,例题5.4if语句
13、后面圆括号中的表达式为赋值表达式的应用举例。 /*例题源代码文件名：LT5_4.C*/ main() int s; if (s=2) printf(“hello”); else printf(“error”); 运行结果： hello,例题解析,解析: 例题5.4中的条件表达式是一个赋值表达式，s=2则赋值表达式的值是2，if(2)其中的2表示为真，执行printf(“hello”);本程序中的printf(“error”);无论如何都不会被执行。,例题5.5 if语句后面圆括号中的表达式为一个变量（即是一个最简单的表达式）的应用。 main() int x,y; scanf(“%d”, ,运
14、行结果： 输入：3 y=1 输入：0 y= -1 本程序中if(x)如果x为非0数，表示真执行y=1; 如果x为0则表示假，执行y= -1; 现把程序中if(x)改成if(x!=0)，这样虽然条件表达式写法不同，但是完成的功能是相同的。,5.4.4 if语句的嵌套,从前面的例子可以看出：一条if语句只能区分给定问题的两个方面，当供选择的情况较多时，可采用if语句的嵌套，所谓if语句的嵌套是指在if语句中又包含一个或多个if语句。,例题5.6 if 语句的嵌套应用,main（） int a,b; scanf(“%d%d”, /*此else与距它最近的if(ab)配对*/ ,运行结果： 第一次运行
15、 52 ab 第二次运行 39 ab 在嵌套时内嵌的if语句既可以嵌套在if子句中，也可以嵌套在else子句中，此程序的内层的if语句嵌套在外层的if语句的else子句中。 if与else的匹配原则：与在它上面、距它最近、且尚未匹配的if配对。,5.4.5 条件运算符,1一般格式： 表达式1？表达式2：表达式3 条件表达式中的“表达式1”、“表达式2”、“表达式3”的类型，可以各不相同。 2运算规则 如果“表达式1”的值为非0(即逻辑真)， 则运算结果等于“表达式2”的值；否则，运算结果等于“表达式3”的值。 如： x=ab ? a : b 当a=2 b=1 x=2,条件运算符,3运算符的优先级与结合性 条件运算符的优先级，高于赋值运算符，但低于关系运算符和算术运算符。其结合性为“从右到左”（即右结合性）。 如： x= ab? a : (cd ? c : d) 当a=1 b=2 c=3 d=4 x=4,例题,例题5.7从键盘上输入一个字符，如果它是大写字母，则把它转换成小写字母输出；否则，直接输出。 main() char ch; printf(“Input a character: “); scanf(“%c“, ,运行结果： F ch=f 由于大写字母的ASC
