第二章 选择程序结构设计.docx

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第二章选择程序结构设计

第2章　选择结构程序设计

主要内容：

本章是程序设计三种基本结构顺序、选择、循环中的选择结构程序设计，主要介绍结构化程序设计中最常用的选择（分支）控制语句。

详细阐述了（if/else、switch/case）两种选择控制语句在不同情况下的用法。

教学要求：

⏹掌握if/else选择控制语句的常规用法

⏹学会if/else选择控制语句的多层嵌套

⏹掌握switch/case选择控制语句的用法

⏹培养程序编写基本能力和逻辑思维能力

2.1简单条件处理：

if语句

日常生活中，我们常常要处理一些判断性的选择问题，例如同学们高考完之后根据成绩来进行选择性地填报大学志愿，还有道路的选择问题（如图2-1）等等。

那么在计算机程序中的会不会遇到此类选择性问题呢？

又是怎样解决的呢？

在C语言中，程序语句的执行流程就会经常用到选择语句来控制。

伴随着程序控制语句的不断学习，在C的殿堂里，学员将步步登高，渐入佳境，能够用C语言解决更多的实际问题。

图2-1选择示例

上图形象地给我们展示了现实生活中的“选择”问题，其实，此类问题就是“如果”……“否则”……的问题。

如果选择去“北京”那么就走上面那条路，否则就走下面这条路去“深圳”（要注意的是：

此种情况必需在两条路中选其一）。

现实生活中如此，计算机程序中也是这样，C语句程序中常用if语句来进行条件判断，处理程序的选择问题，从而得到控制程序执行流程的目的。

接下来我们就来学习if选择语句。

2.1.1if条件语句

C语言if条件语句的基本语法格式为：

if（条件表达式）

{

语句块1；

}

else

{

语句块2；

}

语法格式讲解：

✧如果if后面的条件表达式的值为“真”，则执行“语句块1”；如果条件表达式的值为“假”，则执行else后面的“语句块2”。

✧执行完“语句块”之后，程序继续顺序往后执行，其程序流程图如图2-2所示。

✧对于语句块1和语句块2，在只有一条语句的情况下，其配对的大括号{}可以省略，否则不能省略。

实际上在C语言中用大括号{}括起来的多条语句我们称为复合语句，可以视为一条语句。

看一看想一想有没有语句块1和语句块2都执行的情况发生呢？

【例2-1】输入两个数，要求将数值大的赋给x，数值小的赋给y，并输出结果。

程序源代码：

#include

voidmain（）

{

inta,b,x,y;

scanf（“a=%db=%d”,&a,&b）;/*从键盘接收两个数，分别存放于a、b中*/

if（a>b）/*用于判断的条件表达式*/

{x=a ;y=b ;}/*将a的值赋予变量x；b的值赋予变量y*/

else

{x=b ;y=a ;}

printf（“x=%dy=%d\n”,x,y）;/*从屏幕输出x和y的值*/

}

运行结果如图2-3：

图2-3程序运行结果

程序分析与解释：

如果变量a的值大于变量b的值，if条件表达式的值就为“真”，则执行完第一个花括号里的语句x=a ;y=b ;之后，就不再执行else后面花括号中的语句，而直接执行else花括号后面的语句。

反之，如果变量a的值小于变量b的值，if条件表达式的值就为“假”，则程序不会执行else前面花括号中的语句，而是直接执行完else后面花括号中的语句后继续往下执行。

【例2-2】电影院为了提高效益，规定票价为12元/张，但团体购票可享受8折优惠（一次购票超过15张）。

试为该影院编写一个卖票收费程序。

【分析】设一次买票张数为x张，实收费y元。

由数学知识得知，这其实是一个分段函数：

显然，x为正整数，y为实数且应保留2位小数。

程序源代码：

#include

#include

voidmain（）

{

intx;

floaty;

printf（“\npleaseinputx=”）;

　scanf（“%d”,&x）;

if（x<16）

y=x*12;

else

y=x*12*0.8;

printf（“\ny=%.2f”,y）;/*从屏幕输出变量y的值，并保留两位小数*/

}

运行结果如图2-4：

图2-4程序运行结果

C语句

C语言的语句可以是单个语句，也可以是由多个语句构成的复合语句。

if条件语句中花括号里的语句块是由多个语句构成的复合语句时，则必须要用花括号{}括起来，也可以是单个语句，这时则可以不用花括号括起来。

学到这里，同学们可能就会想，现实生活中有这种情况：

如果有条件的话就去“北京”，没有条件的话就哪里也不去。

其实这就是前面一个看一看，想一想中的提问。

像这样的问题，C语言程序中仍是用if语句来处理，不过其中就没有else语句了。

省略else的if语句基本格式如下：

if（条件表达式）

{语句块；}

语法格式讲解：

如果条件表达式的值为“真”则执行if中的“语句块”，执行完后直接往后执行。

语句执行流程如图2-6所示。

【例2-3】从键盘输入三个数a，b，c，按照从小到大的顺序输出

程序源代码：

#include

voidmain（）

{inta,b,c,t;

scanf（“%d%d%d”,&a,&b,&c）;

if（a>b）

{t=a;a=b;b=t;}/*交换变量a、b中的值*/

if（a>c）

{t=a;a=c;c=t;}/*交换变量a、c中的值*/

if（b>c）

{t=b;b=c;c=t;}/*交换变量b、c中的值*/

printf（“%d,%d,%d”,a,b,c）;

}

运行结果如图2-5：

图2-6程序运行结果

程序分析与解释：

在此程序的if条件句中没有else语句，当程序执行到第一个if条件语句时，首先判断关系表达式a>b的值，如果是为“真”，则执行t=a;a=b;b=t，用一个t作为临时保存数据的变量，交换a与b的值；反之如果表达式a>b的值为“假”，则不执行t=a;a=b;b=t，跳过第一个花括号去执行下一条语句；第二个if条件语句，判断表达式a>c的值，如果表达式的值为“真”则执行第二个花括号里面的内容t=a;a=c;c=t，如果表达式的值为“假”则跳出第二个if语句，继续执行下面的语句。

依此类推判断出三个数据的大小，按从小到大的顺序分别保存于变量a,b,c中并输出。

通过上面的学习，我们不难发现以上例子的程序源代码中if条件表达式的值都为逻辑值。

且表达式可以是关系表达式或是逻辑表达式等，对于各种表达式我们在第1章中已经详细学习过了，本章我们只是加以运用，如例2-5。

【例2-4】计算三角形的面积

程序源代码：

#include“math.h”

voidmain（）

{

floata,b,c,l,s;

printf（“\nPleaseinputa,b,c:

”）;

　scanf（“%f,%f,%f”,&a,&b,&c）;

/*先判断能否构成三角形，若能，才求面积！

*/

if（a>0&&b>0&&c>0&&a+b>c&&b+c>a&&c+a>b）

{

l=（a+b+c）/2;

s=sqrt（l*（l-a）*（l-b）*（l-c））;

printf（“\ns=%.2f”,s）;

}

else

printf（“\nDataError!

”）;

}

该程序的if条件判断表达式是几种表达式的混合使用。

但最终的值只能是“真”或者“假”。

看一看想一想请分析下列if语句格式是否正确，为什么?

①if（n>0）printf（"%f",n）/*错误！

*/

elseprintf（"%f",-n）;

②if（n>0）{n=n+m;printf（"%f",n）;}/*正确！

*/

elseprintf（"%f",-n）;

③if（n>0）

{

n=n+m;printf（"%f",n）

};/*错误！

*/

else

printf（"%f",-n）;

④if（n>0）n=n+m;printf（"%f",n）;/*错误*/

elseprintf（"%f",-n）;

2.1.2if条件语句的嵌套

前面小节我们学到了用if条件语句来处理程序流程简单分支的情况，那么如果条件有多个的情况，或者是说程序流程有多种分支的时候怎么办呢？

这时我们可以用if语句的嵌套形式来完成程序流程的控制。

语法格式如下：

if（条件表达式1）

{语句块1}

elseif（条件表达式2）

{语句块2}

……

elseif（条件表达式n）

{语句块n}

else

{语句块n+1}

语法格式讲解：

按顺序依次判断条件表达式1、条件表达式2……，一直到条件表达式n，如果条件表达式1成立，则执行完语句块1后直接跳出if语句；如果条件表达式1不成立，则判断条件表达式2，成立则执行完语句块2后直接跳出if语句；如果条件表达式2不成立，则判断条件表达式3是否成立，依此类推，直到条件表达式n不成立，则执行完语句块n+1后直接执行该if语句后面的程序。

如图2-7所示。

图2-7if语句的多分支结构

【例2-5】有一分段函数，y=f（x）。

当x小于6时，y=x-12；当x大于等于6且小于15时，y=3x-1；当x大于等于15时，y=5x+9。

本例根据题意，任意输入一整数x，从而输出相应的y值。

程序源代码：

#include

voidmain（）

{

intx,y;

printf（“请输入自变量x:

”）;

scanf（“%d”,&x）;

if（x<6）

{

y=x-12;

printf（“x=%d,y=%d\n”,x,y）;

}

elseif（x<15）

{

y=3*x-1 ;

printf（“x=%d,y=%d\n”,x,y） ;

}

else

{

y=5*x+9 ;

printf（“x=%d,y=%d\n”,x,y） ;

}

}

程序分析与解释：

首先给出自变量x的值,根据自变量x的值，程序将做出判断。

首先，判断x是否为小于6的整数，若是，则按照语句：

y=x-12计算出因变量y的值，并将其输出，不再继续执行下面的判断语句，而是直接跳出if判断结构。

在本例中则是跳出整个程序。

若x不是小于6的整数，接着会判断其是否小15，如果是，则会执行语句：

y=3*x-1 计算出因变量y的值并输出，接着跳出程序。

如果判断还不满足条件，说明x一定是大于等于15的整数，程序便会按照语句：

y=5*x+9来计算y的值，最后同样也是输出y的值并结束程序。

【例2-6】要求输入百分制成绩，然后按此成绩输出成绩等级（90-100分为A，80-89分为B，70-79分为C，60-69分为D，60分以下为E）。

程序源代码：

#include

voidmain（）

{

intscore;

printf（“Enterascorefrom0to100:

”）;

scanf（“%d”,&score）;

printf（“Thegradeis:

”）;

if（score>=90）

printf（“%c\n”,’A’）;

elseif（score>=80）

printf（“%c\n”,’B’）;

elseif（