第3章控制結(jié)構(gòu),返回總目錄,目錄,3.1程序結(jié)構(gòu)框圖,3.2二分支結(jié)構(gòu),3.3多分支結(jié)構(gòu),3.6習(xí)題三,3.4循環(huán)結(jié)構(gòu),3.5break與continue語句,返回總目錄,基本要求：）熟悉C語言的程序結(jié)構(gòu)框圖；）熟悉C語言的二分支結(jié)構(gòu)、多分支結(jié)構(gòu)和循環(huán)結(jié)構(gòu)；）熟練掌握結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)方法。學(xué)習(xí)重點(diǎn)：）流程圖、N-S圖、循環(huán)結(jié)構(gòu)；）結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)方法。,3.1程序結(jié)構(gòu)框圖,3.1.1自然語言描述,程序設(shè)計(jì)的關(guān)鍵是算法。算法是實(shí)際問題求解步驟的描述。有了正確有效的算法，就可以用任何一種計(jì)算機(jī)語言編寫程序，解決各種問題。算法可采用自然語言、流程圖或N-S圖等進(jìn)行描述。自然語言描述：用人們?nèi)粘Ｋ褂玫恼Z言(如英語、漢語)進(jìn)行算法的描述。,返回目錄,3.1程序結(jié)構(gòu)框圖,3.1.1自然語言描述,例3.2求s=1+2+3+100之和。解題思路要將1100累加到s變量上去，如果采用先初始化變量s=0，然后用語句序列s=s+1；s=s+2；則要重復(fù)寫100個加法賦值語句，很顯然，這種算法不可取。改用下述算法。算法步驟：(1)設(shè)s=0,n=0；(2)變量n值加1，即n=n+1；(3)將n加到變量s中，即s=s+n；(4)如果n值小于100，返回去執(zhí)行第2步。否則執(zhí)行第5步；(5)輸出s變量的值。,3.1程序結(jié)構(gòu)框圖,3.1.2流程圖,流程圖是一種傳統(tǒng)的算法描述方法，它用幾種不同的幾何圖來代表不同性質(zhì)的操作;用流程線來指示算法的執(zhí)行方向.用流程圖表示的算法簡單直觀，容易轉(zhuǎn)化成相應(yīng)的語言程序。,3.1程序結(jié)構(gòu)框圖,3.1.2流程圖,表示算法的開始或結(jié)束；,表示數(shù)據(jù)的輸入和輸出；在實(shí)際中輸入輸出也常用矩形框表示。,用來對給定的條件進(jìn)行判斷，根據(jù)條件成立與否來決定其后的操作，它有一個入口和兩個出口；,用來表示一般的數(shù)據(jù)處理；,表示算法執(zhí)行流程；,用來鏈接畫在不同地點(diǎn)的流程圖。,常用流程圖符號,3.1程序結(jié)構(gòu)框圖,3.1.2流程圖,例3.4將例3.2中的算法用流程圖表示，如下圖所示。,3.1程序結(jié)構(gòu)框圖,3.1.3NS圖,N-S圖是程序算法的另一種圖形表示，它是由美國人I.Nassi和B.Shneiderman共同提出來的，其依據(jù)是：因?yàn)槿魏嗡惴ǘ际怯身樞蚪Y(jié)構(gòu)、分支(選擇)結(jié)構(gòu)、循環(huán)結(jié)構(gòu)這三種結(jié)構(gòu)所組成，所以可以不需要各結(jié)構(gòu)之間的流程線，全部算法寫在一個矩形框內(nèi)，矩形框內(nèi)由順序、選擇、循環(huán)三種結(jié)構(gòu)組成。,3.1程序結(jié)構(gòu)框圖,3.1.3NS圖,3種基本結(jié)構(gòu)的NS圖,順序結(jié)構(gòu)：它是按照語句出現(xiàn)的先后順序依次執(zhí)行的。如上圖所示，先執(zhí)行A模塊，再執(zhí)行B模塊。,分支結(jié)構(gòu)：它是根據(jù)給定條件進(jìn)行判斷，選擇其中的一個分支執(zhí)行。如上圖所示，P表示條件，當(dāng)P成立時執(zhí)行分支A模塊，否則執(zhí)行分支B模塊。,當(dāng)型循環(huán)：當(dāng)條件滿足時，重復(fù)執(zhí)行某一操作。如上圖所示，當(dāng)條件P為“真”時，反復(fù)執(zhí)行A模塊操作，直到P為“假”時才終止循環(huán)，繼續(xù)執(zhí)行循環(huán)后面的語句。,直到型循環(huán)：它是先執(zhí)行循環(huán)體操作，再判斷條件，如果條件滿足，則繼續(xù)執(zhí)行循環(huán)體操作，直到條件不滿足時，才退出循環(huán)。如上圖所示，首先執(zhí)行A模塊操作，然后再判斷給定的條件P是否成立，如果成立，反復(fù)執(zhí)行A模塊操作，直到條件P不成立。,3.1程序結(jié)構(gòu)框圖,3.1.3NS圖,例3.6將例3.2中的算法用N-S圖表示，如下圖所示。,3.1程序結(jié)構(gòu)框圖,3.1.4結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì),結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)的基本思想是：任何程序都由順序結(jié)構(gòu)、分支結(jié)構(gòu)和循環(huán)結(jié)構(gòu)這三種基本結(jié)構(gòu)組成。結(jié)構(gòu)化程序：由3種基本結(jié)構(gòu)經(jīng)過反復(fù)組合、嵌套構(gòu)成的程序。結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)方法：自頂向下，逐步細(xì)化模塊化設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)化編碼,3.1程序結(jié)構(gòu)框圖,3.1.4結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì),結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)具有以下特點(diǎn)：一個程序單元由順序、分支、循環(huán)這3種基本結(jié)構(gòu)組成。3種基本結(jié)構(gòu)經(jīng)過反復(fù)嵌套，可以表示任何復(fù)雜的算法。一個大的程序由若干個不同功能的小模塊組成。每個小模塊只有一個入口和一個出口。程序中不能有無窮循環(huán)（死循環(huán)）。程序中不能有在任何條件下都執(zhí)行不到的語句（死語句）。用結(jié)構(gòu)化思想設(shè)計(jì)出來的計(jì)算機(jī)程序，具有清晰的模塊界面，因此，在書寫程序時，我們應(yīng)根據(jù)邏輯結(jié)構(gòu)和層次深度的不同，采用縮進(jìn)對齊的方式，將程序模塊寫在不同的位置，這樣可以提高程序的可讀性，有助于調(diào)試程序，找出程序的邏輯錯誤。,3.1程序結(jié)構(gòu)框圖,3.1.5結(jié)構(gòu)化程序的語句,表達(dá)式語句:由“表達(dá)式分號”構(gòu)成。如賦值語句、函數(shù)調(diào)用語句?？照Z句：只由一個分號構(gòu)成?？照Z句執(zhí)行不產(chǎn)生任何動作，常用于循環(huán)體中?？刂普Z句：完成一定的程序流程控制功能。如if-else，switch-case，for，while，do-while，break，continue，goto，return。復(fù)合語句：由一對大括號括起來的一條或多條語句。被括起來的語句可以是這4類的任何一類語句，常用于函數(shù)體或循環(huán)體。,3.2二分支結(jié)構(gòu),3.2.1二分支if語句,基本形式：if(表達(dá)式)語句1；else語句2；例如：if(xy)printf(“max=%d”,x);elseprintf(“max=%d”,y);,返回目錄,3.2二分支結(jié)構(gòu),3.2.1二分支if語句,例3.7求兩個整數(shù)x、y中較大的數(shù)，并賦給變量max。解題思路x、y值由輸入函數(shù)輸入，根據(jù)其大小判斷，大的賦給max變量。其N-S圖如圖3.8所示，可以編寫如下程序。#includemain()intx,y,max;printf(Inputx,y=);scanf(%d,%d,3.2二分支結(jié)構(gòu),3.2.2不平衡if語句,基本形式：if(表達(dá)式)語句；例如：if(xy)printf(“max=%d”,x);,3.2二分支結(jié)構(gòu),3.2.2不平衡if語句,例3.8設(shè)計(jì)一個程序，從鍵盤輸入3個整數(shù)，按由小到大的順序輸出。解題思路三個整數(shù)x、y、z，兩兩比較，始終保持x的值最小，z的值最大，不滿足此條件，則其值進(jìn)行交換?；鵑-S圖如圖3.10所示，可以編寫出程序如下：#includemain()intx,y,z,temp;printf(Inputx,y,z=);scanf(%d,%d,%d,3.2二分支結(jié)構(gòu),3.2.3if語句的嵌套,嵌套的一般形式,3.2二分支結(jié)構(gòu),3.2.3if語句的嵌套,例3.11計(jì)算分段函數(shù)的值：,3.2二分支結(jié)構(gòu),3.2.3if語句的嵌套,#include#includemain()floatx,y;scanf(%f,例3.11計(jì)算分段函數(shù)的值：,ifelse配對原則：缺省時，else總是和它上面離它最近的未配對的if配對,3.2二分支結(jié)構(gòu),3.2.3if語句的嵌套,通過“if語句的嵌套”可實(shí)現(xiàn)“多分支結(jié)構(gòu)”,3.2二分支結(jié)構(gòu),3.2.3if語句的嵌套,示例：if(a=b)if(b=c)printf(“a=b=c”);elseprintf(“a!=b”);,修改：if(a=b)if(b=c)printf(“a=b=c”);elseprintf(“a!=b”);,實(shí)現(xiàn)ifelse正確配對方法：加,3.3多分支結(jié)構(gòu),3.3.1多分支switch語句,if語句的嵌套實(shí)現(xiàn)多分支：如果分支較多，則嵌套的if語句層數(shù)就越多，程序不但冗長而且理解也比較困難。因此，C語言又提供了一種專門用于處理多分支結(jié)構(gòu)的條件選擇語句，稱為switch語句，又稱開關(guān)語句。,返回目錄,3.3多分支結(jié)構(gòu),3.3.1多分支switch語句,switch語句（開關(guān)語句）一般形式：,switch(表達(dá)式)case常量表達(dá)式1:語句組1;break;case常量表達(dá)式2:語句組2;break;.case常量表達(dá)式n:語句組n;break;default:語句組n+1;break;,3.3多分支結(jié)構(gòu),3.3.1多分支switch語句,switch語句（開關(guān)語句）執(zhí)行過程：,說明：switch后面的表達(dá)式的值類型可以是整型、字符型或枚舉型。當(dāng)表達(dá)式的值與某個case中的常量表達(dá)式的值相等時，就執(zhí)行相應(yīng)的case后的語句序列，直到遇到break語句或到達(dá)switch結(jié)構(gòu)末尾。多個連續(xù)的case語句可以共用一個語句序列。case后的不同常量表達(dá)式的值不能相等。break的作用是改變程序在switch結(jié)構(gòu)中的執(zhí)行流程，將程序流程跳出switch語句，轉(zhuǎn)到switch語句后的下一條語句去執(zhí)行。switch語句中允許嵌套switch語句。,3.3多分支結(jié)構(gòu),3.3.1多分支switch語句,例3.14從鍵盤輸入一學(xué)生成績，判斷學(xué)生成績等級。如果成績在90100分，等級為“A”，成績在8089分，等級為“B”，成績在7079分，等級為“C”，成績在6069分，等級為“D”，成績小于60分，等級為“E”。main()intscore；chargrade；printf(“Inputstudentsscore：”)；scanf(“%d”,n=100;n+)s=s+n;,for語句的執(zhí)行過程(1)計(jì)算表達(dá)式1；(2)計(jì)算表達(dá)式2，若其值為非0，則執(zhí)行第3步；若為0，則轉(zhuǎn)向第6步執(zhí)行；(3)執(zhí)行循環(huán)體；(4)計(jì)算表達(dá)式3；(5)跳轉(zhuǎn)到第2步繼續(xù)執(zhí)行；(6)終止循環(huán)，執(zhí)行for語句后的下一條語句。,3.4循環(huán)結(jié)構(gòu),3.4.1for語句,例3.17例3.16用for語句實(shí)現(xiàn)，程序如下：#includemain()ints,n；for(s=0,n=1；n=100；n+)s=s+n；printf(“s=%dn”,s)；,3.4循環(huán)結(jié)構(gòu),3.4.1for語句,for語句的說明,3.4循環(huán)結(jié)構(gòu),(1)在for語句中，若表達(dá)式1缺省，則必須將表達(dá)式1作為語句安排在for語句之前。,例3.17例3.16用for語句實(shí)現(xiàn)，可以編寫如下程序：#includemain()ints,n;s=0;n=1；for(;n100)break;s=s+n;printf(“s=%dn”,s)；,3.4.1for語句,for語句的說明,3.4循環(huán)結(jié)構(gòu),(3)在for語句中，若表達(dá)式3缺省，可將它的語句放在循環(huán)體的最后。,例3.17例3.16用for語句實(shí)現(xiàn)，可以編寫如下程序：#includemain()ints,n;for(s=0,n=1；n100)break;printf(“s=%dn”,s)；,3.4.1for語句,for語句的說明,3.4循環(huán)結(jié)構(gòu),(5)循環(huán)體可以為空語句，但必須有分號（即循環(huán)為空語句）,例3.17例3.16用for語句實(shí)現(xiàn)，可以編寫如下程序：#includemain()ints,n；for(s=0,n=1；n=100；s=s+n，n+)；printf(“s=%dn”,s)；,3.4.1for語句,思考與練習(xí)：例3.16用for語句實(shí)現(xiàn)，相應(yīng)的程序在前面已經(jīng)例舉了多種方法，請同學(xué)們試用其他可能的方法編寫程序。另外，例3.16還可以用while語句、do-while語句、if+goto等方法實(shí)現(xiàn)。這說明，對于某個實(shí)際的編程問題，可以編寫出很多種程序來解決同一問題。所以，對我們初學(xué)者來說，關(guān)鍵是要多學(xué)習(xí)、勤練習(xí)，熟則能生巧，到時，編寫起程序來就游刃有余了！加油吧！,3.4循環(huán)結(jié)構(gòu),3.4.1for語句,3.4循環(huán)結(jié)構(gòu),3.4.2while語句,while語句的一般形式while(表達(dá)式)循環(huán)體；例如：intn,s;n=1;s=0;while(n=100)s=s+n;n+;,3.4循環(huán)結(jié)構(gòu),3.4.2while語句,while語句的執(zhí)行過程首先計(jì)算和判斷表達(dá)式的值，如果表達(dá)式的值為“真”（非0），則執(zhí)行循環(huán)體，然后程序轉(zhuǎn)回去再計(jì)算和判斷表達(dá)式的值，直到表達(dá)式的值為“假”（0），終止while循環(huán)，繼續(xù)執(zhí)行while語句后的下一語句。,3.4循環(huán)結(jié)構(gòu),3.4.2while語句,示例例3.16用while語句實(shí)現(xiàn)，可以編寫如下程序：#includemain()ints,n;s=0;n=1；while(n=100)s=s+n;n+;printf(“s=%dn”,s)；,3.4循環(huán)結(jié)構(gòu),3.4.3dowhile語句,dowhile語句的一般形式do循環(huán)體；while（表達(dá)式）例如：intn=1,s=0;dos=s+n;n+;while(n=100);,3.4循環(huán)結(jié)構(gòu),3.4.3dowhile語句,dowhile語句的執(zhí)行過程dowhile語句的作用是無條件地先執(zhí)行循環(huán)體一次（無論表達(dá)式的值是否為0或非0），所以又稱為“直到型循環(huán)”。循環(huán)體執(zhí)行一次后，計(jì)算和判斷表達(dá)式的值，若表達(dá)式的值為“真”（非0），則程序轉(zhuǎn)回去反復(fù)執(zhí)行循環(huán)體，直到表達(dá)式的值為“假”（0），終止dowhile語句，繼續(xù)執(zhí)行dowhile語句后的下一條語句。,3.4循環(huán)結(jié)構(gòu),3.4.3dowhile語句,示例例3.16用do-while語句實(shí)現(xiàn)，可以編寫如下程序：#includemain()ints,n;s=0;n=1；dos=s+n;n+;while(n=100);printf(“s=%dn”,s)；,3.4循環(huán)結(jié)構(gòu),3.4.4循環(huán)嵌套,循環(huán)嵌套：指一個循環(huán)完全包含在另一個循環(huán)的循環(huán)體中。while循環(huán)、dowhile循環(huán)和for循環(huán)都可以互相嵌套。二重循環(huán)的執(zhí)行過程是外循環(huán)執(zhí)行一次，內(nèi)循環(huán)執(zhí)行一遍，直至內(nèi)循環(huán)結(jié)束后，才能再進(jìn)行一次外循環(huán)，如此反復(fù)，直到外循環(huán)結(jié)束。內(nèi)、外循環(huán)控制變量一般不能相同.,示例下面是for語句的二重循環(huán)嵌套程序，試分析其功能：#includemain()inti,j;for(i=1;i100時，即退出循環(huán)。,3.5break、continue及goto語句,3.5.2continue語句,continue語句的一般形式continue;continue語句經(jīng)常放在循環(huán)語句的循環(huán)體中。作用：是結(jié)束本次循環(huán)，即跳過循環(huán)體中某些還沒有被執(zhí)行的語句，開始新的一次循環(huán)。與break比較：continue僅結(jié)束本次循環(huán)，而break是結(jié)束整個循環(huán)語句的執(zhí)行。,3.5break、continue及goto語句,3.5.2continue語句,continue語句的示例,例3.30從鍵盤輸入10個不為0的整數(shù)，統(tǒng)計(jì)其中負(fù)數(shù)的個數(shù)，并求所有正數(shù)的平均值。解題思路程序中count用于統(tǒng)計(jì)負(fù)數(shù)個數(shù)，avg在循環(huán)結(jié)構(gòu)中用于統(tǒng)計(jì)正數(shù)和，循環(huán)結(jié)束后用于計(jì)算平均值.,#includemain()intn,count=0,x；floatavg=0；for(n=0；n0)avg=avg+x;continue;count+；if(count!=10)avg/=10-count；printf(“Count=%d,average=%fn”,count,avg);,3.5break、continue及goto語句,3.5break、continue及goto語句,3.5.3goto語句,goto語句的一般形式goto語句標(biāo)號;作用：使程序的流程無條件轉(zhuǎn)移到相應(yīng)語句標(biāo)號處。goto語句一般和if語句一起使用，構(gòu)成循環(huán)。語句標(biāo)號是對語句的標(biāo)識，應(yīng)是合法的標(biāo)識符，即只能由字母、數(shù)字和下劃線組成，且第一字符必須是字母或下劃線。注意：不能用一個整數(shù)作為語句標(biāo)號。goto語句是非結(jié)構(gòu)化語句，大量使用會造成程序流向混亂，可讀性差，因此結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)一般不用goto語句.,3.5break、continue及goto語句,3.5.3goto語句,goto語句的示例,構(gòu)造當(dāng)型循環(huán)（先判斷循環(huán)控制條件），程序如下：#includemain()intn=1,s=0；loop:if(n=0)m=a;,B,C,D,返回目錄,3.6習(xí)題三,單項(xiàng)選擇題,4）若i,j均為整型變量，則以下循環(huán).for(i=0,j=2;j=1;i+,j-)printf(%5d,%dn,i,j);A）循環(huán)體只執(zhí)行一次B）循環(huán)體執(zhí)行二次C）是無限循環(huán)D）循環(huán)條件不合法5）以下程序段，執(zhí)行結(jié)果為.a=1;doa=a*a;while(!a);A）循環(huán)體只執(zhí)行一次B）循環(huán)體執(zhí)行二次C）是無限循環(huán)D）循環(huán)條件不合法,C,A,3.6習(xí)題三,單項(xiàng)選擇題,6）C語言中while與dowhile語句的主要區(qū)別是.A）dowhile的循環(huán)體至少無條件執(zhí)行一次B）dowhile允許從外部跳到循環(huán)體內(nèi)C）while的循環(huán)體至少無條件執(zhí)行一次D）while的循環(huán)控制條件比dowhile的嚴(yán)格7）語句while(!a);中條件等價于.A）a!=0B）aC）a=1D）a=0,A,D,3.6習(xí)題三,單項(xiàng)選擇題,8）以下程序的運(yùn)行結(jié)果為.#includemain()inti=1,sum=0;while(i=0,score0.00001,-fz*x,3.6習(xí)題三,程序填空題,4下面的程序完成兩個數(shù)的四則運(yùn)算。用戶輸入一個實(shí)現(xiàn)兩個數(shù)的四則運(yùn)算的表達(dá)式，程序采用switch語句對其運(yùn)算進(jìn)行判定后執(zhí)行相應(yīng)的運(yùn)算并給出結(jié)果。#includemain()floatx,y;charop;printf(PleaseinputExpression:);scanf(%f%c%f,switch(op),x,op,y,x+y,break,3.6習(xí)題三,程序填空題,case-:printf(%g%c%g=%gn,x,op,y,x-y);break;case*:printf(%g%c%g=%gn,x,op,y,x*y);break;case/:if(_)printf(DivisionError!n);elseprintf(%g%c%g=%gn,x,op,y,x/y);break;default:printf(ExpressionError!n);,(y=-1e-6)x2=(-b-sqrt(d)/(2*a);printf(Theequationsrootis);printf(x1=%f,x2=%fn,x1,x2);elsex1=-b/(2*a);x2=sqrt(-d)/(2*a);printf(Theequationsrootis%f+Ifn,x1,x2);printf(Theequationsrootis%f-I%fn,x1,x2);,3.6習(xí)題三,編程題,4輸入一元二次方程的三個系數(shù)a、b、c，求出該方程所有可能的根。,3.6習(xí)題三,編程題,5編程求s=1-1/2+1/3-1/4+-1/100。,#includemain()intn,flag=1;floats=0;for(n=1;n=100;n+)s=s+1.0*flag/n;flag=-flag;printf(fn,s);,3.6習(xí)題三,編程題,6編程求1！+2！+3！+10！之和。,#includemain()longints=0,p=1;intn;for(n=1;n=10;n+)p=p*n;s=s+p;printf(%ldn,s);,3.6習(xí)題三,編程題,7一個燈塔有8層，共有765盞燈，其中每一層的燈數(shù)都是其相鄰上層的兩倍，求最底層的燈數(shù)。,#includemain()ints=1,n,p=1;for(n=1;n=7;n+)p=p*2;s=s+p;printf(%dn,765/s*p);,3.6習(xí)題三,編程題,8一張10元票面的紙鈔兌換成1元、2元或5元的票面，問共有多少種不同的兌換方法？,#includemain()inta,b,c,sum=0;for(a=0;a=10;a+)for(b=0;b=5;b+)for(c=0;c=2;c+)if(a+2*b+5*c=10)printf(%d,%d,%dn,a,b,c);sum+;printf(%dn,sum);,3.6習(xí)題三,編程題,9編程打印出所有的“水仙花數(shù)”。所謂水仙花數(shù)：是指一個三位數(shù)，其各位數(shù)字的立方之和等于該數(shù)。,#includemain()intn,a,b,c;for(n=100;n1000;n+)a=n/100;b=n/10%10;c=n%10;if(a*a*a+b*b*b+c*c*c=n)printf(水仙花數(shù)有：%5dn,n);,10如果一個數(shù)等于其所有真因子（不包括其本身）之和