第4章 控制结构设计Word文档下载推荐.docx
《第4章 控制结构设计Word文档下载推荐.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第4章 控制结构设计Word文档下载推荐.docx（22页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
（2）重复执行加法，将每一个加数累加到变量S中去。
可用以下算法实现：
S1定义一个表示累加和的变量S，初始值为0；
定义一个表示加数的变量N，初始值为1。
S2将加数N累加到变量S中去，即S+N→S。
S3加数变量N加1，产生一个新的加数，即N+1→N。
S4判断：
当N≤5时，返回S2，再次求和；
当N>
5时，顺序执行S5。
S5输出结果，则S为所求之和。
在这个算法里，出现了重复运算的操作，称为循环。
循环必须用条件限制循环次数，否则就成为死循环，导致程序无法结束。
算法中S4是判断条件，如果条件成立（N≤5）则回到S2继续求和，否则执行S5输出结果。
2．算法的特点
从上面的例子中，可以概括出算法的5个特点：
有穷性：
一个算法必须在执行有穷个计算步骤后终止；
确定性：
一个算法给出的每个计算步骤，必须都是精确定义的、无二义性的；
可行性：
算法所要执行的每一个计算步骤,都是可以在有限时间内做完的；
输入：
一个算法一般要求有零个或多个输入信息，这些输入信息是算法所需的初始数据；
输出：
一个算法一般要求有一个或多个输出信息，这些信息一般就是对输入信息进行计算的结果。
注意：
对于同一个问题，可能有多种不同的算法，即存在一题多解的情况。
在解题的过程中，应该尽可能选择一种占用资源少、执行效率高且又容易理解的算法。
3．算法的描述
描述算法有多种不同的工具，不同的工具对算法描述的质量有着很大的影响。
常见的描述工具有自然语言、流程图、N-S图、PAD图等。
（1）自然语言。
自然语言是人类在日常生活中进行交流的语言。
用自然语言描述算法的优点在于人们比较熟悉，容易接受，但存在文字冗长、有二义性、表达不够直观准确、计算机不便于处理等缺点。
（2）流程图。
流程图亦称框图，是用一些几何框图、流程线和文字说明来表示各种类型的操作，具有直观、形象、易于理解等特点，应用很广泛，但程序流程很复杂时，会使图形中的流程线过多而显得杂乱，不便于阅读。
流程图采用的基本图形符号如表4-1所示。
表4-1流程图中常用的基本图形符号
名
称
图
形
功
能
起止框
表示程序的开始或结束
处理框
框中指出要处理的内容
输入输出框
用于数据的输入输出
判断框
框中内容为条件
流程线
程序的走向
（3）N-S图。
N-S图去掉了流程图中引起混乱的流程线，算法由一个矩形框来描述。
4.1.2程序控制结构
结构化程序设计的基本思想是像玩积木游戏那样，只要利用几种简单的结构，就可以构成任意复杂的程序。
基于这种思想，1966年Bobra和Jacopini提出了三种基本结构——顺序结构、选择结构、循环结构。
基于这三种结构的程序，就是结构化程序（StructuredProgram）。
1．顺序结构
顺序结构是最简单的一种结构，其程序流向是沿着一个方向进行的，有一个入口（A），一个出口（B）；
先执行A块，再执行B块。
A块和B块分别代表某些操作。
2．选择结构
程序的流程在某个位置发生分支，需要根据条件选择其中之一执行，这就是选择结构，又称为分支结构。
它也有一个入口（A），一个出口（B）。
简单的选择结构只有两个分支，根据给定的条件是否成立决定执行A块还是B块。
3．循环结构
循环结构又称重复结构，即程序流程根据条件重复执行某一块程序（循环体）。
循环结构有两种类型：
（1）当型（WHILE）循环结构：
先判断条件，后执行循环体。
当条件满足时执行循环体，否则就退出循环。
当型循环结构的流程图和N-S图如图4-5所示。
（2）直到型（UNTIL）循环结构：
先执行循环体，后判断条件。
当条件不满足时继续执行循环体，直到条件满足退出循环体。
虽然我们强调VisualBaisc是一种面向对象的程序设计语言，但其同样也是一种结构化程序设计语言，它对结构化程序设计的三种控制结构提供了良好的支持。
4.2选择结构
选择结构根据分支的个数，可分为单分支选择结构、双分支选择结构和多分支选择结构。
VisualBaisc中提供了多种形式的条件语句来实现不同的选择结构，本节我们主要介绍If语句和SelectCase语句
以及相关的选择函数。
4.2.1IF条件语句
If条件语句可分为单分支结构、双分支结构和多分支结构。
1．If…Then语句（单分支结构）
格式一（单行结构）：
If<
表达式>
Then<
语句块>
格式二（块结构）：
If<
Then
<
EndIf
功能：
如果“表达式”的值为True或非0值，则执行“语句块”，否则执行下一条语句。
说明：
（1）两种结构效果上等价，只是语法格式不一样而已，例如：
Ifx<
0Thenx=0
等价于
0Then
x=0
EndIf
（2）如果Then后面有多条语句，则各语句之间用“：
”隔开。
例如：
Ifx<
0Thena=b:
b=c:
c=a
（3）表达式可以为关系表达式、逻辑表达式、数值表达式、字符串表达式，当为数值表达式时，非0值表示True，0值表示False。
If1Thenx=0
条件为数值1，表示True，即执行语句“x=0”。
【例4-2】编程实现比较两整数x和y的大小，使x≤y。
分析：
x和y的关系有两种：
①x≤y，则无需做任何操作直接输出结果即可；
②x＞y，则需交换x和y的值，然后输出结果。
程序代码如下：
PrivateSubCommand1_Click（）
DimxAsInteger,yAsInteger
DimtempAsInteger'
用于存放中间结果
x=CInt（InputBox（"
请输入一个数：
"
））'
输入一个数，并转换成整型
y=CInt（InputBox（"
请输入另一个数：
））
Ifx>
yThen'
交换两个数的算法
temp=x
x=y
y=temp
Printx;
y
EndSub
以上IF语句采用块结构实现，如果采用单行结构，IF语句可写为：
Ifx>
yThentemp=x:
x=y:
y=temp
思考：
交换两个数的算法能否用如下语句交换两个数？
x=y：
y=x
本例中使用了临时变量temp来交换两个数，还有一种不使用临时变量的算法，如下：
x=x+y:
y=x-y:
x=x-y
2．
If…Then…Else语句（双分支结构）
语句块1>
[Else<
语句块2>
]
[Else
如果“表达式”的值为True或非0值，则执行“语句块1”，否则执行“语句块2”。
（1）“Else<
”可以省略。
省略时，则双分支结构就简化成了单分支结构。
（2）如果Then或Else后面有多条语句，则各语句之间用“：
3．IF语句的嵌套
对于较复杂的判断，可以采用If语句的嵌套来实现。
If语句嵌套的一般格式如图4-10所示。
图4-10IF语句嵌套结构图
嵌套的IF语句建议采用缩进格式进行书写，便于阅读和修改。
4．If…Then…ElseIf语句（多分支结构）
格式：
条件1>
Then
语句块l>
[Elself<
条件2>
Then
条件3>
语句块3>
……
语句块n+1>
如果“表达式1”的值为True或非0值，则执行“语句块1”，否则继续判断“表达式2”；
如果“表达式2”的值为True或非0值，则执行“语句块2，否则继续判断“表达式3”；
以此类推；
如果上述条件均不成立，则执行“语句块n+1”。
流程如图4-13所示。
图4-13IF语句多分支结构流程图
（1）ElseIf不要写成ElseIf，否则编译通不过。
（2）如果省略“ElseIf”子句，则块IF语句简化为双分支选择结构。
4.2.2SelectCase语句
SelectCase语句又称情况语句，是多分支结构的另一种形式。
SelectCase测试表达式
Case表达式列表1
Case表达式列表2
…
[CaseElse
EndSelect
根据“测试表达式”的值，从多个语句块中选择符合条件的一个语句块执行。
（1）情况语句执行流程是：
先对“测试表达式”求值，然后顺序测试该值与哪一个Case子句中的“表达式列表”匹配，如果找到，则执行该Case子句的语句块，否则执行CaseElse子句的语句块，执行完后退出SelectCase结构。
（2）“测试表达式”可以是数值型或字符串表达式，通常为变量或常量。
（3）“表达式列表i”与“测试表达式”的类型必须相同。
（4）“表达式列表i”有三种格式：
①<
表达式1>
[，表达式2]…
当“测试表达式”的值与其中之一相同时，就执行该Case子句的语句块。
Case2,4,6,8
②<
To<
表达式2>
当“测试表达式”的值在<
和<
之间时，就执行该Case子句的语句块。
Case1to5
③Is<
关系表达式>
当“测试表达式”的值满足<
时，就执行该Case子句中的语句块。
CaseIs<
10
SelectCase语句最多只能选择一个分支去执行，即顺序找到的第一个与“测试表达式”相匹配的Case子句，执行对应的语句块后退出SelectCase结构。
4.2.3条件函数
1．IIf函数
IIf（条件表达式，表达式1，表达式2）
IIf函数功能与If…Then…Else语句相似。
如果“条件表达式”的值为True或非0值，则函数返回“表达式1”的值，否则返回“表达式2”的值。
例如，将x,y中较大的数赋给max变量，实现代码为：
max=IIf（x>
y，x，y）
2．Choose函数
Choose（整数表达式，返回值1，返回值2，……）
根据“整数表达式”的值来决定返回选项列表中的某个值。
如果“整数表达式”的值为1，则Choose函数的返回值为“返回值1”；
如果“整数表达式”的值为2，则Choose函数的返回值为“返回值2”；
以此类推。
若“整数表达式”的值小于1或大于列出的选项数目时，则Choose函数的返回值为Null。
例如，将数字形式的星期week转换成中文星期名。
转换语句如下：
CWeek=Choose（week，"
星期一"
，"
星期二"
星期三"
星期四"
星期五"
）
当week值为1时，返回字符串“星期一”，然后赋值给CWeek变量；
当week值为2时，返回字符串“星期二”；
若week值不在1~5之间时，返回Null值。
4.3循环结构
在实际应用中，经常遇到一些操作并不复杂，但需要反复处理的问题，这些问题用顺序结构处理十分麻烦，甚至难以实现，而使用循环结构可以轻松实现。
循环结构就是在指定的条件下重复执行同一组语句。
VisualBaisc提供了两种不同的循环结构：
计数型循环结构（For-Next）和条件型循环（While和Do-Loop）。
4.3.1For…Next循环
For循环适合处理事先就能确定循环次数的问题。
For<
循环变量>
=<
初值>
终值>
[step<
步长>
循环体>
[ExitFor]
Next[<
循环变量>
按确定的次数执行循环体，循环次数由循环变量的初值、终值和步长值确定。
（1）For循环执行过程：
①将“初值”赋给“循环变量”；
②检查“循环变量”是否超过终值，若没有超过终值，则执行循环体，否则结束循环执行Next后面的语句；
③循环变量加上步长值，并转到②。
其流程图如图4-15所示。
图4-15For循环执行流程
2，然后继续判断是否超过终值。
直到i值变为6时，超过终值，循环结束。
其输出结果为：
12345
（2）循环变量也称“循环计数器”或“循环控制变量”，为数值型。
（3）初值、终值和步长均为数值表达式。
步长为1时可以省略，如【例4-10】中“step1”可以省略不写。
（4）ExitFor可用于强制退出For循环，转去执行Next后面的语句。
（5）Next后面的“循环变量”与For后面的“循环变量”必须相同，也可以省略不写。
由于For循环每执行一次循环体之后都要加上步长值，可以将Next语句直观地理解成如下操作：
循环变量=循环变量+步长
（6）For-Next循环的循环次数由初值、终值和步长三个因素决定，计算公式为：
循环次数＝Int（终值-初值）/步长＋1。
（1）当退出循环时，循环变量的值会保持退出时的值。
如【例4-10】中，退出循环后，i值为6。
（2）步长为循环变量的增量，可正可负；
如果省略，则默认步长为1。
当初值≤终值时，步长为正数，反之为负数。
①步长＞0，表示循环变量的值是递增的，循环体若能执行，初值必须≤终值。
②步长＜0，表示循环变量的值是递减的，循环体若能执行，初值必须≥终值。
例如以下程序段：
Fori=5To1step-1
Printi;
Nexti
54321
③步长=0，循环体若能执行，则必须在循环体中加入强制退出循环的语句ExitFor，否则构成死循环。
（3）在循环体内可以对循环变量进行引用，但如果在循环体中修改了循环变量的值，会影响原来的循环规律。
4.3.2While…Wend循环
While<
条件表达式>
[<
Wend
当“条件表达式”成立，即为True或非0值时，执行循环体，否则执行Wend之后的语句。
流程图如图4-18所示。
图4-18While循环流程图
在For循环结构中，可以利用循环变量加步长值的隐含操作修改循环变量的值，但While循环结构无此功能，所以需要在循环体内单独用一条语句修改循环变量的值。
4.3.3Do…Loop循环
Do循环有两种格式：
格式一：
Do[{While|Until}<
条件>
]
[ExitDo]
Loop
格式二：
Do
Loop[{While|Until}<
（1）格式一为前测型，先判断条件，后执行循环体，如果一开始条件不成立，则循环体一次也不执行；
格式二为后测型，先执行循环体后判断条件，即使一开始条件不成立，循环体也执行一次。
（2）While指在条件为True时就执行循环体；
Until指在条件变为True之前执行循环体。
（3）ExitDo语句可以强制退出循环，而转去执行Loop之后的语句。
（4）若语句中省略While或Until子句，即循环由Do-Loop构成，则为无条件循环，循环体内应该有ExitDo语句，否则成为死循环。
4.3.4GoTo语句
GoTo{标号|行号}
无条件地转移到标号或行号指定的语句。
行号是写在一行开头的正整数，标记则是变量加上一个“：
”。
行号写在一行的开头位置，用来指示GoTo语句所要跳到的地方。
标号是一个字符序列，行号是一个数字序列。
由于GoTo语句可以灵活跳转，如果不加限制，会破坏结构化设计风格。
所以，在程序设计时应尽可能少用、慎用GoTo语句。
4.3.5循环嵌套
一个循环体内又出现另外的循环语句称为循环的嵌套，也称为多重循环。
在嵌套结构中，一般有几层嵌套，就说是几重循环。
（1）嵌套时，内层循环必须完全包含在外层循环之内，不能相互“交叉”。
表4-8列举了常见的正确嵌套形式和错误嵌套形式。
表4-8嵌套形式范例
正确的嵌套
Fori=1To10
…
Forj=1To20
Nextj
…
Nexti
Do
Nextj
LoopWhilei<
=10
Fori=1To10
DoWhilej<
=20
Loop
错误的嵌套
（2）多重循环的执行过程是，外循环每执行一次，内循环都要从头到尾执行一遍。
Fori=1To5
Forj=1To3
Printi,j,i+j
在以上的双重循环中，外循环变量i取1时，内循环就要执行3次（内循环变量j依次取1、2、3），接着，外循环变量取值2，内层循环同样要重新执行3次（j再一次取1、2、3）……以此类推，循环体“Printi,j,i+j”一共执行了5×
3次，即15次。
4.4常用算法
（一）
4.4.1累加、连乘
累加和连乘是循环结构中最常用的算法。
累加是在原来和的基础上再加一个数，并重复此操作。
累加常可分为数值累加和字符串累加。
连乘是在原有积的基础上再乘以一个数，并重复此操作。
要注意的是，存放累加或连乘结果的变量初值应在循环语句前设置。
【例4-21】编程求Sum=1+（1+2）+（1+2+3）+…（1+2+3+…+n），其中n由用户输入。
该题是一个累加问题，共有n项相加，存放累加和的变量为Sum；
而对于第i个累加项1+2+…+i，又是一个累加问题，存放该累加和的变量为Sum1。
本题需要采用双重循环。
外循环变量i依次取1、2、…n；
内循环变量j依次取1、2、…i。
PrivateSubForm_Click（）
N=InputBox（"
请输入欲求的项数：
Sum=0'
存放所有项的累加和变量，置初值0
Fori=1ToN
Sum1=0'
存放每一项的累加和变量
'
在计算每个累加项之前，将其值清零
Forj=1Toi
Sum1=Sum1+j'
求每一项累加和的语句
Sum=Sum+Sum1'
求所有项累加和的语句
PrintSum'
输出结果
程序运行后，单击窗体，弹出一个输入对话框，输入5，在窗体上输出结果35。
【例4-22】逆序输出26个英文字母。
DimiAsInteger
DimstrSumAsString'
存放累加和的变量
strSum="
'
累加和变量置初值
Fori=1To26
Char=Chr（Asc（"
A"
）+i-1）'
依次产生26个字母
strSum=Char+strSum'
字符串累加语句，注意Char和strSum的顺序
PrintstrSum'
运行结果为：
ZYXWVUTSRQPONMLKJIHGFEDCBA
如果要顺序输出，程序应该如何改写？
【例4-23】求n!
（n为自然数）。
n!
=1×
2×
3×
…×
n，乘数为1到n的步长为1的等差数列。
DimnAsInteger
n=InputBox（"
输入n的值：
k=1'
存放n!
，置初值1
Fori=1Ton'
利用循环变量依次产生下一个乘数
k=k*i'
连乘语句
Printn;
"
!
="
;
k
程序运行后，在弹出的输入对话框中输入6，输出结果：
=720。
4.4.2输出定位
输出定位即要求在指定位置输出字符或图形信息。
【例4-20】打印九九乘法表就是输出定位的一个例子。
在解决这类问题时，应该首先从图形效果上找规律，再采用循环等结构来进行处理。
【例4-24】在窗口中输出以下图形。
（1）
（2）
（3）
（4）
图4-24输出定位效果图
在图形
（1）中，每一行都输出同样的6个*，只需将输出一行字符的语句连续执行5次。
程序代码如表4-9
（1）。
图形
（2）与
（1）的差别在于每一行*前面有若干空格，空格的个数与其行号相同，即始终与行变量j相同。
代码如
升级会员 