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1、第三章 C程序的流程控制,一、程序设计方法简述 1、计算机处理问题的过程,【例一】让某学生解方程 ax2+bx+c=0 求解过程：,分析问题 这是一个一元二次方程（代数问题，须中学代数知识） 确定处理方案 用求根公式 确定解题步骤 确定a、b、c的值 求出b2 -4ac的值 如果 b2 -4ac0（双实根） X1= X2= 如果 b2 -4ac=0（单实根） X1=X2= 如果 b2 -4ac0（双复根） X1= X2= 根据上述步骤计算 写出答案，整理、分析结果,一、程序设计方法简述 1、计算机处理问题的过程,2、编程要诀自顶向下，逐步求精 “先大纲，后文章” 如同写文章：分几部分每部分几个
2、问题每个问题几点 优点：不易顾此失彼；易于检查；减少后期修改工作量 对于面向过程的程序设计语言： 程序=数据结构+算法（做什么，如何做） 对比：文章=材料+构思,程序测试与修改,二、算法与流程图 1、算法(algorithm),算法：解题思路（解题步骤等） 算法有表示方式： 伪码（pseudocode） 用人类语言的形式（通常是英语）表示算法。 伪码不在计算机上执行，仅供程序员缩写程序之前构思时用（*注意伪码程序只包含执行语句，没有声明语句，后者仅仅是给编译器提供的信息） 流程图（flow chart） 用图示方式表示算法 编程依据（便于检查） 编程时用 使用流程图的优点：不易出错/便于编程/
3、便于别人阅读和检查程序。 通常编程的技术路线是： 用伪码和自顶向下、逐步求精的方法来制定算法，然后再编写相应的C语言程序。 复杂程序处理部分宜用流程图表示程序处理的过程。,1976年瑞士计算机科学家Niklaus Wirth在他的惊世之作中提出了一个著名的公式： 算法 + 数据结构 = 程序 算法两大要素： （1）操作 （2）控制结构 ： 顺序结构、选择结构、 循环结构 算法的基本性质 有效性 确定性 有穷性,2、算法的描述工具 示例：根据学生成绩输出评定结果。,伪码语句示例之一 if students grades greater than or equal to 60 display ”
4、Passed” else display ”Failed”,伪码语句示例之二 如果学生成绩大于或等于60 显示”及格” 否则 显示 ”不及格”,C语言源程序段示例 if (grade=60) printf(“Passed!”); else printf(“Failed”);,二、算法的描述工具 1、传统流程图,特点： 直观形象； 使用流线。 缺点： 占面积大，使用流线任意转移，易出现“乱麻”现象，造成编程与阅读程序困难。,图3.2 常用的流程图标准化符号,（a）顺序结构,（b）选择结构,（c）重复结构,（a）一个三数中取大的算法,（b）另一个三数中取大的算法,图3.4 三数中取大算法的流程图描
5、述,2、N-S结构化流程图,77年美学者I.Nassi和B.Scheiderman提出。 特点 取消流线 不允许流程任意转移，只能从上而下顺序执行 规定三种基本结构的流程图单元，由这些基本结构象搭积木似的组成各种算法（结构化设计）。 优点 算法清晰，流程不会无规律乱转移。,S1,S2,S3,当P,S,（c）当型重复结构,（a）顺序结构,（b）选择结构,图3.6 用N-S图描述三种基本流程结构,与图3.4（a）、（b）流程图对应的N-S图。注意，空白的处理框表示没有操作。,（a）采用选择结构,（b）采用当型重复结构,图3.7 三数中取大算法的N-S图描述,3、伪代码,介于自然语言与计算机语言之间
6、的文字符号算法描述的工具。 无固定的、严格的语法规则 一般专业人员习惯用伪代码进行算法描述。,输入a,b,c； if(a=b) max=a; else max=b if(max=c) 输出max; else 输出c；,二、算法的描述工具 4、三种基本结构,通常情况下，程序中的语句是以所编写的顺序一句接一句地执行，这种执行方法称为“顺序执行”。许多C语句能够让程序员指定不按编写顺序执行下一条执行语句，这种执行方法称为“控制转移”。 Bohm和Jacopini的研究证实，所有的程序都能够只用三种控制结构编写，即 顺序结构 选择结构（selection structure） 循环结构（repetit
7、ion structure） 顺序结构是C语言的基本结构，除非指示转移，否则计算机自动以语句编写的顺序一句一句地执行C语句。 任何C语言程序都是由七种控制结构（顺序结构、三种选择结构和三种循环结构）构成的。,顺序结构 A块、B块顺序执行（每块代表一个或一组操作）,选择结构 条件p成立时执行a块(否则执行b块) if 选择结构 条件为真时执行某个指定的操作，条件为假时跳过该操作（单路选择） ifelse选择结构 条件为真时执行某个指定的操作,为假时执行另一个指定的操作（双路选择） switch选择结构 根据表达式的值执行众多不同操作中的某个指定的操作（多路选择）,循环结构 分当型和直到型两类。
8、当型 先判断，只要条件为真就反复执行A块，为假则结束循环。 直到型 先执行A块，再判断条件是否为真，为真则继续执行循环体，为假则结束循环。 C语言提供了三种循环结构，即while循环结构，dowhile循环结构和for循环结构。,三、判断,1 命题的“真”、“假”与C语言中的逻辑值 选择结构和循环结构流程的改变都由判断决定。 需根据判断决定选择，根据判断决定是否循环以及循环的结束。 判断是针对命题的“真”、“假”进行的。如，下面是一些命题： 今天下雨。 550。 abc，即ab 且bc。 ab 或cb。 如果a不能被b整除。 命题的值都只能是一个逻辑（布尔）值：“真”或“假”。 早期C语言不提
9、供专门的逻辑（布尔）类型，规定用非0值表示“真”，用0值表示“假”。 表达式，只要值为非0（包括负数），就说明其为“真”；只要其值为0，就说明其为“假”。从而给判断带来很大的灵活性。 在C99中，增加了_Bool类型，并增加了头文件，在其中定义了宏bool、true和false，用true存储1，用false存储0。,2.关系运算符 （1）C语言的关系运算符 (大于) = (大于或等于) = (等于) != (不等于) 注意：由两个字符组成的运算符之间不可以加空格，如：=就不能写成： = 。,（2）关系运算符是双目运算符，具有自左至右的结合性。 例如： a+bc+d 应理解为 ： (a+b)(
10、c+d),六种运算符： , =， =, !=,以上运算符中，前四种关系运算符(, =)的优先级别相同；后两种(=, !=)优先级相同；且前四种级别高于后两种。,关系运算符、算术运算符和赋值运算符之间，优先级的次序是： 算术运算符优先级最高 关系运算符次之， 赋值预算符最低。,3.关系表达式及关系表达式的值 （1）由关系运算符组成的表达式，称为关系表达式。 关系运算符两边的运算对象可以是C语言中任意合法的表达式或基本数据类型。 如：a=b、(a=3)(b=4)、54=3等都是合法的关系表达式。,（2）关系表达式的结果是一个整数值：0或者1（非零）。,（3）当关系运算符两边的值类型不一致时，若一边
11、是整型，一边是实型，系统将自动把整型数转换为实型数，然后进行比较。,例如： 有：int x=2, y=3,z; 则表达式 x=y 的值为0。 而表达式 xy 的值为1。 表达式 z=3-1=x+1=y+2 的值呢?,先进行算术运算得 z=2=3=5 然后计算2=3，其值为0（假），得 z=0=5 再计算0=5，值为1（真），故有z的值为1。,注意： （1）表达式5278在C中是允许的。 整个关系表达式的值为多少？ （2）关系表达式的值是整型数0或1，可以看成是一种整型表达式。 如，若有： int i=1, j=7,a; a=i+(j%4!=0); 则a的值为？ （3）字符在关系表达式中出现按照
12、其ASCII值参与运算： 如：aA b=B-32的值分别为？ （4）避免对两个实数表达式作“相等”或“不相等”的判别， 考虑用其差绝对值之差小于一个很小的值的形式： 如： fabs (1.0/3.0* 3.0-1.0)1e-5 （5）表示x在区间a,b中，使用a=x & x=b 例如： -10=x & x=10 若使用：-10x10。 若x=10，结果为？ 若x=100，结果为？ 若x=-100，结果为？,4.逻辑运算符及逻辑表达式,（1）C语言中的逻辑运算符 & 逻辑与 | 逻辑或 ！ 逻辑非 其中，& 和 | 运算符是双目运算符， 如： (ab)&(xy)。 ! 运算符是单目运算符，应出现
13、在运算对象的左边 如： !(ab)。,（a）逻辑“与”,（b）逻辑“或”,（c）逻辑“非”,4.逻辑运算符及逻辑表达式,（2）C语言中的逻辑运算符优先级和结合性 优先级高低： ! (逻辑非)级别最高， &(逻辑与)次之， |(逻辑或)最低。 逻辑运算符与赋值运算、算术运算、关系运算符之间从高到低的运算优先次序(由高到低)是： !（逻辑非）、算术运算、关系运算、&(逻辑与) 、|（逻辑或）、赋值运算。 结合性： &和|是二元运算符，结合方向为自左至右； !为一元运算符， 结合方向为自右至左。,（3）逻辑表达式和逻辑表示式的值,由逻辑运算符和运算对象所组成的表达式称为逻辑表示式。 逻辑表达式的运算
14、结果或者为1（”真”），或者为0（”假”）。 例如：在关系表达式（xy）为真的条件下： 若a为10，b为16，表达式（ab）&(xy)的值则为”假”，输出0值； 若a为10，b为6，表达式（ab）&(xy)的值则为”真”，输出1值。,逻辑表达式中的运算规则,例 a=4;b=5; !a a&b a|b !a|b 4&0|2 53&2|84-!0 c&d,值为1,值为0,值为1,值为1,值为1,值为1,/(53)&2|(8(4-(!0) 值为1, 逻辑运算中有很多有趣的规律。由 运算后a和b的值分别为？ 诸如此类关于表达式的值的规律有如下一些，这些规律，能使复杂的逻辑运算简化、清晰： 0|a=a
15、1&a=a 1|a=1 0&a=0 a|!a=1 0&!a=0 以及 a|a=a a&a=a !(a|b)=!a&!b !(a&b)=!a|!b !(!a)=a,四、选择结构程序设计 1、if语句（三种形式）,if（表达式） 语句； （p73）,if（表达式） （p72） 语句1； else 语句2；,if（表达式1） （p75-76） 语句1； else if（表达式2） 语句2； else if（表达式n） 语句n； else 语句n+1；,1、if语句 示例,【例一】以下程序 设有任意数x，它的绝对值为 判断内容：x0是否成立。 两路分支：x=x (当x0) ； x= -x (当x0 ) double abstr (double x) if (x0.0) x=-x; else x=x; return (x); ,/*求一个数的绝对值*/,可以改写为： double abstr (double x) if (x0.0) x=-x; return (x); ,四、选择结构程序设计 1、if语句 示例,【例二】以下程序的作用是什么？ main( ) char c; printf(“Input :”); scanf(“%c”
