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1、第五章 选择结构程序设计,要设计选择结构程序，要考虑两个方面的问题：一是在C语言中如何来表示条件，二是在C语言中实现选择结构用什么语句。5.1 关系运算及其表达式 5.2 逻辑运算及其表达式 5.3 if语句 5.4 switch语句 5.5 选择结构程序举例,5.1 关系运算符和关系表达式关系运算实质是比较运算，它是将两个值进行比较，判断其比较的结果是否符合给定的条件，其结果为真（1）或者为假（0）。 5.1.1关系运算符及其优先次序 C语言提供了6种关系运算符：, 大于 = 大于或等于,= = 等于!= 不等于,优先级相同（高）,优先级相同（低）,说明： 1）关系运算符的优先级低于算术运算
2、符； 2）关系运算符的优先级高于赋值运算符,5.1.2 关系表达式用关系运算符将两个表达式（可以是算术表达式或关系表达式，逻辑表达式、赋值表达式、字符表达式）连接起来的式子，称为关系表达式。下面为一些合法的关系表达式： a+bb+c (a=3)(b=5) ab关系表达式的结果只有两种：真或假；在C语言中，以数值1代表“真”，数值0代表“假”。 例：假设a=3,b=2,c=1，则： (ab) = = c d=ab f=abc,结果为：表达式的值为1(真)；,结果为：d 的值为1,表达式的值为1 ；,结果为：f 的值为0,表达式的值为0 ；,5.2 逻辑运算符和逻辑表达式 5.2.1 逻辑运算符及
3、其优先次序 C语言提供三种逻辑运算符：,（1）& 逻辑与（与运算符） （2） | | 逻辑或（或运算符） （3） ！ 逻辑非（非运算符）,说明：1）“&”和“| |”为双目运算符，“!”为单目运算符；2）逻辑运算的结果只有两种：真或假。逻辑运 算的真值表详细情况见书P93表5.1。,几种运算符的优先次序为：,例：!a&b| |xy&c,5.2.2 逻辑表达式给出逻辑运算结果: 数值1代表“真”，数值0代表“假”判断一个量是否为“真” : 0代表“假”，非0代表“真” 例：1）若a=4，则!a=0；2）若a=4，b=5 则 a&b=1；a | | b=1；! a | | b=1；3）53&2 |
4、 8b)&(n=cd)，如果“ab”的值为0，则n将不进行赋值运算而保留原值(Why?)；,一个重要的例子：判断某一年是否为闰年的方法。而为闰年的条件是符合下面两者之一：（1）能被4整除，但不能被100整除；（2）能被4整除，又能被400整除； 写出逻辑表达式： 首先分析逻辑结构：1、条件（1）和条件（2）的关系应该是“或”；2、而每个条件内部应该为“与”关系；3、条件（2）内，满足被400整除的一定满足被4整除，因此只需一个逻辑表达式即可； 所以最后的逻辑表达式为： (year%4=0)&(year%100!=0)| |(year%400=0) 根据运算符的优先级关系，上式可简化为： yea
5、r%4=0 & year%100!=0 | | year%400=0,5.3 if 语句,5.3.1 if 语句的三种形式： 1. if (表达式) 语句； 执行过程，如左图：if (xy) printf (“%d”,x);,表达式,语句,假(0),真(非0),XY,printf (“%d”,x);,假(0),真(非0),2. if (表达式) 语句1； else 语句2； 例如： if (xy) printf (“%d”,x); else printf(“%d”,y);,3. if (表达式1) 语句1； else if (表达式2) 语句2；else if (表达式3) 语句3；else
6、if (表达式m) 语句m；else 语句n；,例： if (number500) cost=0.15; else if (number300) cost=0.10; else if (number100) cost=0.075; else if (number50) cost=0.05; else cost=0;,number500,cost=0.15,假,真,cost=0.10,真,假,cost=0.075,cost=0.05,真,假,cost=0,假,真,number300,number100,number50,说明： 1）if 语句中在if后面都有表达式，一般为逻辑表达式或关系表达式，
7、也可以为其它表达式；如果表达式的值为0,则按“假”处理，如果为非0，则按“真”处理； 例如：if (3) printf(“O.K.”); 直接执行打印“O.K.”if (a) printf(“%d”,a); 打印a的ASCII码97 2）注意在if 语句每个语句后都有分号；if (number500) cost=0.15；else if (number300) cost=0.10；else if (number100) cost=0.075；else if (number50) cost=0.05；else cost=0;,3) 在if和else后面可以只含一个内嵌的操作语句，也可以有多个操作
8、语句，此时须用花括号“ ”将几个语句括起来成为一个复合语句。 例：if (a b) m = a ; printf(“The MAX number is %d”, m);else m = b;printf(“The MAX number is %d”, m);,例5.1：输入两个实数，按代数值由小到大的次序输出这 两个数； 分析：这是一个简单而重要的程序，算法的关键在与设 置一个中间交换变量，用于比较两个实数的大小后进行次序的变换； 程序： main( ) float a, b, t;scanf(“%f,%f”, ,例5.2 输入3个数a、b、c，要求按由小到大的顺序输出； 分析：此题算法比上题
9、稍微复杂一些。上题为两个变量比较大小，只需进行一次比较，而本题为三个变量，则需进行三次比较。其伪代码算法为：if ab 将a和b对换 （对换之后，a比b小）if ac 将a和c对换 （对换之后，a比c小，a为最小）if bc 将b和c对换 （对换之后，b比c小，b为次小）经过三次比较和变换后：a为最小值，b为次小值，c为最大值。程序可写为：,#include Void main( ) float a, b, c, t;scanf(“%f,%f,%f”, ,5.3.2 if语句的嵌套,一般形式：if( )if ( ) 语句1else 语句2elseif ( ) 语句3else 语句4 注意：if
10、与else的配对关系。else总是与它上面的最近的 if 配对。,if( )if ( ) 语句1 elseif ( ) 语句2else 语句3if( ) if ( ) 语句1 elseif ( ) 语句2else 语句3,此if,else配对,此if,else配对,它们共同构成第 一个If的内嵌语句,加上一个花括符，限定了内嵌if语句的范围，可避免上述错误的出现,例5.3有一函数：编一程序，输入一个x值，输出y值。算法a:若x0 y=1输出x 算法b:输入x若x0 y=1输出y,算法2之变形算法的完整程序和简要流程图： main( ) int x,y;scanf(“%d”, ,x=0,Y,y
11、= -1,x0,Y,N,N,y = 1,y =0,错误例之一的程序及流程图片段： y = -1 if (x!=0)if (x0) y=1; else y=0,x!=0,Y,y = -1,x0,Y,N,N,y = 1,y =0,此程序的错误在于当x=0时使y= -1,而产生错误的原因是认为第二行的if和第四行的else配对,书P101程序4也是 犯了同样的错误,5.3.3 条件运算符,条件运算符的引入：简化某些简单的if语句。例如：if (ab) max=a;else max=b;可以写为：max=(ab)?a:b; 条件表达式的一般形式为： 表达式1? 表达式2：表达式3 这是C语言中惟一的三
12、目运算，其流程图如左图所示。,表达式1,条件表达式 取表达式2的值,条件表达式 取表达式3的值,真(非0),假(0),说明： 1）执行顺序：先求解表达式1,若为真(非0)，则求解表达式2，并把表达式2的值作为整个条件表达式的值；否则求解表达式3，把表达式3的值作为整个条件表达式的值； 例：max=(ab)?a:b 2）条件运算符优先于赋值运算符，而低于关系运算符和算术运算符； 所以：max=(ab)?a:b，可以写成：max=ab?a:b ab?a:b+1相当于ab?a:(b+1)，而不是(ab?a:b)+1 3）条件运算符的结合方式为“自右向左”。 如：ab?a:cd?c:d相当于ab?a:
13、(cd?c:d),4）条件表达式不能取代一般的if语句，只有在if语句中内嵌的语句为赋值语句，且两个分支都给同一变量赋值时才能代替if语句。if (ab) max=a;else max=b; 5）条件表达式中，表达式1的类型可以与表达式2和表达式3的类型不同。表达式2和表达式3的类型也可以不同，而表达式的值取它们之中较高的类型。 例1：设x为整型变量，有x?a:b 例2： xy?1:1.5，当xy时，表达式的值转换为1.0,例 5.4 输入一个字符，判断它是否为大写字母，如果是，将它转换为小写字符；如果不是，不转换。然后输出最后得到的字符。 main( ) char ch;scanf (“%c
14、”, 此程序介绍一个大小写字母转换的方法，值得注意和掌握。,5.4 switch语句,一般形式： switch (表达式) case 常量表达式1：语句1case 常量表达式2：语句2case 常量表达式n：语句ndefault: 语句n+1 流程图如右图所示。,表达式= 常量表达式1,表达式= 常量表达式2,表达式= 常量表达式n,语句1,语句2,语句n,default,语句n+1,例：要求按照考试成绩的登记打印出百分制分数段。 switch(grade) caseA: printf(“85100n”);caseB: printf(“7084n”);caseC: printf(“6069n”);caseD: printf(“60n”);default : printf(“errorn”); 如果grade的值等于A，则将连续输出：851007084 606960error,产生这样结果的原因是： “case常量表达式”只是起语句标号作用，并不是在该处进行条件判断。因此，根据switch后面表达式的值找到匹配的入口标号，就从此开始执行下去，不再进行判断。而这种流程控制并不是我们通常所希望的。,
