第4章 选择与循环程序设计

第4章
选择与循环程序设计
主 要 内 容
选择程序设计
循环程序设计
一、选择程序设计
1、选择程序的含义
程序中的语句并不是每条都执行，而是根据条件有选择的执行。
例：if(x>y) max=x; else max=y;
Y max=x x>y N max=y
2、关系运算符与关系表达式
(1)关系运算符
>、<、>=、<=、==(等于)、!=(不等于)。 优先级：关系运算符的优先级低于算术运算符，高于逻辑运算 符，且>、<、>=、<=的优先级相同，==、!=相同，前四 个高于后两个。 结合方向：自左向右。
6、简单循环程序举例 (1)求
n!
n 1
20
(2)输出所有的水仙花数(例如，407=43+03+73，所以407是一个 水仙花数)。
二、循环程序设计
7、break语句在循环程序中的应用
(1)问题的提出 英国大数学家哈代 (G.H.Hardy,1877-1947)曾经发现过一种有 趣的现象: 153=13+53+33 371=33+73+13 407=43+03+73 …… 它们都是三位数，且等于各位数字的三次幂之和，这种巧合不 能不令人感到惊讶。后来数学家们称这样的数为水仙花数 (Narcissus Data)。 【问题】求前两个水仙花数。
若为0，表示不成立，若为非0值，表示成立(值为1)；
(2)注意C语言表达式与数学式子的区别，并会根据数学式子 的含义，用合理的C语言表达式表示； 例：数学式子 a>b>c 对应的C语言表达式应是： a>b && b>c (3)C语言在计算逻辑表达式时，如果在某一步已得到了整个 表达式的结果，则后面的部分将不再计算。 a && b 若a为0，则b不再计算
【例2】#include <stdio.h> int main( ) { int i,j,sum=0； for(i=1；i<=10；i++) { for(j=1；j<=10；j++) { sum=sum+1； if(j>=3) break； } if(i>=2) break； } printf(“%d\n”,sum)； return 0； }
【例1】#include <stdio.h> int main( ) { int i,sum=0； for(i=1；i<=100；i++) { sum=sum+i； if(sum>=1000) break； } printf(“%d\n”,sum)； return 0； }
二、循环程序设计
(3)break语句的格式和作用 格式: break； 作用: 用来提前终止其所在的本层(其所在的那层)循环。
二、循环程序设计
该问题中包含的信息有以下几点： (1)水仙花数是一个三位数，即介于100到999之间； (2)设水仙花数n 的个位数、十位数和百位数分别为 a 、b 和c，则有 a3+b3+c3=n； (3)只输出前两个这样的数。 用已学过的知识实现前两点不难，方法如下：
(1)for(n=100；n<=999；n++)
Y b>max N
max=b 格式1 a>b
if(b>max) max=b;
格式2：if(表达式) 语句1； else 语句2 例：if(a>b) max=a; else max=b;
Y max=a
N N max=b
格式2
一、选择程序设计
格式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 if(表达式m) 语句m； else 语句m+1； 注：① if语句中，表示条件的表达式通常是关系表达式或逻辑表达 式，但也可以是任何合法的其它表达式(比如赋值表达式)， 甚至可以是一个常量或变量，此时，只要值不为 0 ，就作为 “真”来处理； 例：int a=4;
二、循环程序设计
5、for语句 (1)格式
for(表达式1；表达式2；表达式3)
循环体 可以理解为：
for(初始状态部分；循环条件；修改部分)
工作部分 例：for(sum=0,i=1;i<=500;i++) sum=sum+i;
n!
n 1
20
二、循环程序设计
见教材P71页图4.7。
(2)执行过程
一、选择程序设计
注：(1)表达式只能是整型、字符型或枚举型；
(2)每个case后的常量表达式的值都不能相同；
(3)每个case以及default后的语句都可以是一条简单语句，也可以有多 条语句，且可以不用{ }括起来；
(4)default子句可以省略；
(5)为了达到执行任何一个case后的语句后，就跳出整个switch语句， 我们在每个case(包括default)后都加上一条break语句；
一、选择程序设计
(2)关系表达式
对于一个关系，我们只关心其成不成立，因此关系表达式的值
只有两种，1(关系成立)和0(关系不成立)。 例： 5>3 2*5==3 8!=8 1!=3>4 4<3<2 值为1 值为0 值为0 值为1 值为1
注意：表达式 a=3 与 a==3 的区别，前者为赋值表达式，值
a || b
若a为1，则b不再计算
一、选择程序设计
例：int a=1,b=0,c;
c=a || ++b;
因为a的值为1(真，成立),不管++b的值是多少，整个逻辑表达 式的值都为1，所以++b不再计算，b的值仍为0。
一、选择程序设计
4、简单分支选择语句if
(1)格式
格式1：if(表达式) 语句； 例：max=a;
if(a=3) print(“%d\n”,a+2);
一、选择程序设计
② if语句中的语句可以是单个语句，也可以是一个符合语句。 例： if(a>b) { t=a; a=b;
b=t;
} (2)if语句的嵌套
例：求以下函数中y的值。
x+1 (a>0,x>0) (a>0,x≤0)
y=
x-1
一、选择程序设计
结合方向：自左向右。
一、选择程序设计
(2)逻辑表达式
用逻辑运算符将几个关系连接在一起，就形成了逻辑表达式。
因此，逻辑表达式跟关系表达式相同，值也只有两种，1(成立)和
0(不成立)。
例： 5>3 && 1+3>6
2*5 && 3 !8 !0 || 0
值为0
值为1 值为0 值为1
一、选择程序设计
注意：(1)C语言中任何合法的表达式的值都可以看做一个逻辑值，
1、循环程序的引入
有以下2个问题：
①求1+2+3+„„+500的和； ②从键盘输入50个整数，求它们的平均值。
问题①的解法可以是：
(1) (2) (3) (4) sum=0; sum=sum+1; sum=sum+2; sum=sum+3; …… (501)sum=sum+500; (502)print sum. (1) (2) (3) (4) (5) (6) sum=0; i=1; sum=sum+i; i=i+1; if(i≤500) 转(3); print sum.
例：sum=0; i=1; while( i<=500 ) { sum=sum+i; i++; } (2)执行过程
二、循环程序设计
4、do-while语句 (1)格式 do 循环体 while(表达式)；
/*循环体包括工作部分和修改部分*/ /*表达式即为循环条件*/
例：sum=0; i=1; do { sum=sum+i; i++; } while( i<=500 );
(2)对任意一个三位数n，先求其个位数、十位数和百位数，设分别 为a、b和c，如果满足条件a3+b3+c3=n，则输出n。 那么怎么解决“只输出前两个这样的数”呢？
二、循环程序设计
(2)break语句的引入
循环程序在执行过程中，经常需要提前终止，为了实现该功 能，C语言提供了一个控制语句break语句。
二、循环程序设计
2、循环程序的结构
一个循环程序段示例：
sum=0; i=1; while( i<=500 ) { sum=sum+i; i++; }
循环工作部分 循环修改部分
初始状态部分
循环条件部分
二、循环程序设计
小结：循环程序包括以下4个组成部分：
(1)初始状态部分：执行第一次循环之前必须满足的条件，即相关
二、循环程序设计
小结：日常生活中，遇到的有些问题进行的处理过程常常是重复
某个或某些操作，这些问题就可以 ( 也应该 ) 用循环程序来
解决(我们只要写有限的几条语句，就能充分发挥计算机运 算速度快的优势，使计算机在很短的时间内重复执行某个 或某些操作很多次)。 注意：循环只能解决有规律重复操作的问题。
1、分析问题
变量：year、month、days(int) 2、算法
(1)input year、month；
(2)if month=1、3、5、7、8、10、12，days=31； if month=4、6、9、11，days=30； if month=2 and year为闰年，days=29； else days=28； (3)print days. 注：year为闰年的条件为： (year%400==0) || (year%4==0 && year%100!=0)