c语言程序设计 第4章_分支结构.ppt

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1、C语言程序设计教程语言程序设计教程（第（第2版）版）第第4 4章章 分支结构分支结构 第4章 分支结构本章主要内容本章主要内容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，

2、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结构例例1 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：分析：根据题意，要求ab。方案：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：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：方案修正：不论输入的大小顺序怎样，总

3、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例例2 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结构例例3 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gue

4、ss的大小等于随机数magic，则输出“Gratulation!YouAreright.”。否则，输出“Sorry!YouAreWrong.”。分析：分析：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（unsignedseed）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

5、。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.c4.1 if结构4.1.3 if语句的嵌套语句的嵌套在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规则嵌套规则嵌套规则嵌套的形式为：if（）elseif（）elseif（）elseif()else 4.1 if结构规则嵌套的流程图如图所示：4.1 if结构例例4 4：从键盘输入+、*、/中的任一个，输出对应的英文单词：plus、minus、mutiply、divide，若输入的不是这4个字符中的任一个，则输出

6、“Sorryyouarewrong”。算法的流程图如图所示：程序 程序：example4_4.c4.1 if结构1.在if_else嵌套的结构中，else总是与离它最近的上一个if配对。2.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。3.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。4.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。注意注意4.1 if结构2任意嵌套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。例例5 5：编写程序

7、，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：程序：examle4_5.cexamle4_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.c、example4_7.c 思考if与else的配对关系。注意注意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

8、。4.2 switch结构4.2.1 switch语句语句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：(1)的值必须是整型、字符型或者枚举类型；(2)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；(3)可以为任何表达式。(4)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

9、switch结构switch语句一般形式的流程图如图所示：4.2 switch结构例例6 6：某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：天 气活 动 内 容晴 天登 山有风无雨郊 游下 雪堆 雪 人下 雨不举行班级活动其他天气参观博物馆分析：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：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：存在的问题：程序不能正确分支；解决方案：解决方案：使用分支语

10、句break。4.2 switch结构4.2.2 break语句在语句在switch语句中的作用语句中的作用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：思考：该结构的语法规则。4.2 switch结构例例7 7：修改上面

11、程序的算法，使其能满足实际的需要。分析：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：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

12、所示。4.2 switch结构根据流程图不难写出其程序：example4_10.c4.3 程 序 范 例例例9 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：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 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_114.3 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。思考思考4.3 程

13、 序 范 例例例1010：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%）500S1000折扣5%（d=5%）1000S2000折扣8%（d=8%）2000S3000折扣10%（d=10%）3000S折扣15%（d=15%）4.3 程 序 范 例分析：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。

14、从03000km，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率，如表所示：S/2500123456789101112d（%）025810154.3 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

15、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】