C语言程序设计教程 第4版 普通高等教育“十一五”国家级规划教材 教学课件 ppt 作者 李丽娟 C语言程序设计教程（第4版）_第4章_分支结构

1、C语言程序设计教程 （第4版）,第4章 分支结构,李丽娟 2013年2月,第4章 分支结构,本章主要内容 1. if语句的基本结构 2.ifelse语句基本结构 3. if语句的嵌套结构 4. switch语句的基本结构 5.程序案例分析,第4章 分支结构,顺序结构：程序按照语句的先后顺序进行数据处理。 分支结构：程序要对问题进行判断，根据判断的结果，选择不同的处理方式，进行不同的操作。 C语言用于实现分支的结构： if结构 switch结构 4.1.1 if语句 if语句结构是一种常用的分支结构，是最简单的一种单分支结构，该结构构成一个二叉结构。,if语句的一般形式为。 if（） 语法功能： 先判断的值，若该值为“真”， 则：执行； 否则：什么也不执行。 注意： 1. ：一般为条件表达式或逻辑表达式。 2. if语句中的一般情况下都是以复合语句的形式出现，即用一对花括号将语句括起来。如果语句只有一条，则可以不需要花括号 3. if结构的流程图 ：,4.1 if结构,4.1 if结构,例1：从键盘任意输入两个实数a和b，要求a的值总是小于或等于b的值，然后输出这两个数a和b的值。 分析

2、：根据题意，要求ab。 方案：先输入一个较小的数，赋给变量a，再输入一个较大的数，赋给变量b。 问题：输入的限制对用户不合理。如果先输入的值较大，后输入的值较小，则结果为ab。 方案修正：不论输入的大小顺序怎样，总是会有ab的结果。,4.1 if结构,算法的流程图如图所示： 其中虚线框为if结构。 程序的难点：交换a,b的值。 程序见：example4_1.c 例2：从键盘输入一个整数，求该数的绝对值。 阅读例4-2的问题和程序。,4.1 if结构,4.1.2 if_else语句 if_else语句的一般形式为： if（） else 式中 ，一般为条件表达式或逻辑表达式。 语法功能： 先判断的值，若其值为“真”， 则执行，否则执行。 注意： 结构中的、与的规定同if结构。 if_else结构的流程图如图所示。,4.1 if结构,例3：设计一个猜数游戏，由计算机产生一个随机数magic，从键盘输入一个数guess，若输入的数guess的大小等于随机数magic，则输出“Gratulation! You Are right.”。否则，输出“Sorry! You Are Wrong.”。 分

3、析：计算机产生的随机数有两种： 伪随机数。真随机数。 伪随机数：实际上是一组预先排好的一个数列，可通过函数rand()获取； 真随机数：通过一个随机种子对伪随机数进行重新排列而得，该随机种子可以是任何数。如果取时间作为随机种子，则所得的随机数即为真随机数，真随机数可通过函数srand（unsigned seed）获取。 为简单起见，本题由计算机产生的数就用随机函数rand()直接取伪随机数。,4.1 if结构,算法流程图如图所示： 虚线框代表if_else结构。 程序：example4_3.c 思考： 怎样获取计算机的真随机数？ 修改程序example4_3.c ： example4_3a.c,4.1 if结构,4.1.3 if语句的嵌套 在if或else的分支下又可以包含另一个if语句或if_else语句。 嵌套的形式有两种：规则嵌套和任意嵌套。 1规则嵌套 规则嵌套的形式为： if（） else if（） else if （） else if () else ,4.1 if结构,规则嵌套的流程图如图所示：,4.1 if结构,例4：从键盘输入+、*、/中的任一个，输出对应的英文单词：

4、plus、minus、mutiply、divide，若输入的不是这4个字符中的任一个，则输出“Sorry you are wrong”。 算法的流程图如图所示： 程序,程序：example4_4.c,4.1 if结构,在if_else嵌套的结构中，else总是与离它最近的上一个if配对。 程序的书写可按缩进对齐方式，增加程序代码的美观和程序的可读性。 if_else结构的嵌套层次不提倡太多，否则会影响程序的执行效率，并且容易出现判断上的漏洞，导致程序出现不正确的结果。 良好的程序书写风格有助于对程序的理解，请注意程序的书写风格，养成良好的编程习惯。,注意,4.1 if结构,2任意嵌套 任意嵌套是在if_else结构中的任一执行框中插入if结构或if_else结构。 例5： 编写程序，通过输入x的值，计算阶跃函数y的值。,4.1 if结构,算法的流程图如图所示： 两个虚线框均为if_else结构。 程序：examle4_5.c,请思考规则嵌套的算法，并写出程序上机验证。,4.1 if结构,对多重if_else结构，最容易出现问题的是if与else配对错误。 阅读程序：example4_6

5、.c 、example4_7.c 思考if与else的配对关系。,注意,4.2 switch结构,if语句适合两种分支情况进行选择。 如果多种分支的情况，可采用嵌套的if语句结构。 存在的问题： 当嵌套的分支较多时，程序的效率和可读性降低。 解决方案：用switch结构处理多路分支的情形。,4.2 switch结构,4.2.1 switch语句 switch语句的一般形式为： switch（） case:语句序列1; case:语句序列2; case:语句序列n; default:语句序列(n+1); ,4.2 switch结构,注意： 的值必须是整型、字符型或者枚举类型； 语句序列i允许有多条语句，不需要将语句序列用一对花括号括起； 可以为任何表达式。 switch语句的语法规则是： 先计算的值； 再依次判断与哪一个的值相等； 若的值等于的值， 则：从语句序列i开始执行语句，直到语句序列（n+1）为止； 若的值不等于任何一个的值， 则：执行default后面的语句序列（n+1）。,4.2 switch结构,switch语句一般形式的流程图如图所示：,4.2 switch结构,例6：某

6、班级准备周末举行一个班级活动，但活动内容要根据表中所示的天气情况来决定：,分析： 分别用整数1、2、3、4代表晴天、有风无雨、下雪和下雨这4种天气情况。 通过输入天气情况weather的值，来确定活动场所。,4.2 switch结构,算法流程图如图所示： 程序： example4_8.c 结论： 程序不完全正确； 不能正确表达每一种情况。 存在的问题： 程序不能正确分支； 解决方案： 使用分支语句break。,4.2 switch结构,4.2.2 break语句在switch语句中的作用 break语句起中断和跳出的作用。 可以用在switch分支语句和循环语句中。 使用方法： 在switch语句中，在需要独立执行的后面加上一条分支语句：break； switch条件分支互相独立的语句形式为：,4.2 switch结构,switch () case : ; break; case : ; break; case : break; case : ; break; default: ; ,4.2 switch结构,switch条件分支互相独立语句的流程图： 思考： 该结构的语法规则。,4.

7、2 switch结构,例7：修改上面程序的算法，使其能满足实际的需要。 分析：参照图4-13所示的流程图，在每个分支的语句序列后面加上break语句即可。 程序：example4_9.c 深化性练习：画出该算法的流程图。,4.2 switch结构, switch结构的灵活应用： 可根据实际应用的需要，将两种不同形式的switch结构组合起来。 例8：从键盘输入一个字符，判断其是否为a（可代表abort）或r（可代表retry）或f（可代表fail），并输出相应信息（输入时不区分大小写）。 分析：问题的关键是对输入的字母a、r和f，不论它们是大写还是小写，所对应的操作都是一样的。 利用switch 结构的特点，设计出该问题的算法流程图如图所示。,4.2 switch结构,根据流程图不难写出其程序： example4_10.c,4.3 程 序 范 例,例9：求解一元二次方程ax2+bx+c=0的根（a0），a、b、c均为实数，其值由键盘输入。 分析：一元二次方程的一般解为：,其中a的值不能等于0，否则方程无解。 方程的求解需要考虑以下3种情况： b24ac0，方程有两个不等的实根：,4.3

8、 程 序 范 例, b24ac=0 方程有两个相等的实根：, b24ac0 方程有两个共轭复根：,算法流程图如图所示： 程序： example4_11,4.3 程 序 范 例,程序是怎样实现三个判别条件的？ 还可以设计怎样的算法？求出一元二次方程的根。,思考,4.3 程 序 范 例,例10： 运输费用的计算问题。货物的运输费用与距离和重量有关，距离S越远，每公里的运费越低。总运输费用Exp的计算公式为：Exp=P*W*S*(1d)，式中P为每公里每吨货物的基本运费、W为货物重量（t）、S为运输距离（km）、d为折扣，折扣率d与距离有关，具体标准如下： 0S250 没有折扣（d=0） 250S500 折扣2%（d=2%） 500S1 000 折扣5%（d=5%） 1 000S2 000 折扣8%（d=8%） 2 000S3 000 折扣10%（d=10%） 3 000S 折扣15%（d=15%）,4.3 程 序 范 例,分析：根据折扣率与距离的关系，折扣率发生变化时，距离为250km的倍数。从03 000km，将距离S按250km的倍数分段，一共可分为13段，每一段都对应着一个固定的折扣

9、率，如表所示：,4.3 程 序 范 例,算法流程图如图所示： 程序： example4_12.c 思考： 程序中语句 default : d=100; 起什么作用？ 怎样防止由于输入数据错误而发发生的错误？ 是否还有其他算法？ 阅读并分析【例4-13】,4.4 本 章 小 结,(1) 程序分支结构的几种形式： if语句、if_else语句、if嵌套语句和switch语句等。 (2) 分支语句的共同特点： 先进行条件判断，再决定下一步做什么。 (3) if的合理嵌套可以实现多分支选择，需注意else与if的配对。 (4)过多的if_else嵌套会降低程序的效率和可读性。 (5) switch是一种多分支选择语句，可读性比if语句要强。 (6)要注意在switch语句中正确地使用break语句，使程序能正常地从switch分支中跳出，避免发生逻辑错误。 (7)建议在switch语句中，都要设置default标号，避免出现逻辑错误。 (8)不提倡在if语句中内嵌一个switch结构语句，反之亦然。,本章练习,一、填空题 【题4.1】 【题4.13】中的奇数题号。 二、单选题 【题4.14】 【题4.27】中的奇数题号。 三、编程题 【题4.30】 【题4.32】 【题4.34】 【题4.36】 【题4.37】,

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