第二章 选择程序结构设计

第2章选择结构程序设计第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。第2章选择结构程序设计图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。重庆北京深圳选择？第2章选择结构程序设计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：#includestdio.hvoidmain(){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(ab)/*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：真表达式?语句块1假图2-2if…else程序流程语句块2第2章选择结构程序设计图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：)16(8.0*12*)16(12*xxxxy显然，x为正整数，y为实数且应保留2位小数。程序源代码：#includestdio.h#includemath.hvoidmain(){intx;floaty;printf(“\npleaseinputx=”);第2章选择结构程序设计scanf(“%d”,&x);if(x16)y=x*12;elsey=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：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。第2章选择结构程序设计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：#includestdio.hvoidmain(){inta,b,c,t;scanf(“%d%d%d”,&a,&b,&c);if(ab){t=a;a=b;b=t;}/*交换变量a、b中的值*/if(ac){t=a;a=c;c=t;}/*交换变量a、c中的值*/if(bc){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：表达式?语句假真图2-5if语句程序流程第2章选择结构程序设计图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ab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ab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ac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(a0&&b0&&c0&&a+bc&&b+ca&&c+ab)第2章选择结构程序设计{l=(a+b+c)/2;s=sqrt(l*(l-a)*(l-b)*(l-c));printf(“\ns=%.2f”,s);}elseprintf(“\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”。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}看一看想一想请分析下列if语句格式是否正确，为什么?①if(n0)printf(%f,n)/*错误！*/elseprintf(%f,-n);②if(n0){n=n+m;printf(%f,n);}/*正确！*/elseprintf(%f,-n);③if(n0){n=n+m;printf(%f,n)};/*错误！*/elseprintf(%f,-n);④if(n0)n=n+m;printf(%f,n);/*错误*/elseprintf(%f,-n);第2章选择结构程序设计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语句的多分支结构表达式1？表达式2？表达式3？语句1语句1语句1表达式n？语句1语句n+1真真真真假假假假第2章选择结构程序设计【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：#includestdio.hvoidmain(){intx,y;printf(“请输入自变量x:”);scanf(“%d”,&x);if(x6){y=x-12;printf(“x=%d,y=%d\n”,x,y);}elseif(x15){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。第2章选择结构程序设计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：#includestdio.hvoidmain(){intscore;printf(“Enterascorefrom0to100:”);scanf(“%d”,&score);printf(“Thegradeis:”);if(score=90)printf(“%c\n”,’A’);elseif(score=80)printf(“%c\n”,’B’);elseif(score=70)printf(“%c\n”,’C’);elseif(score=60)printf(“%c\n”,’D’);elseprintf(“%c\n”,’E’);}以上是if语句嵌套的一种比较特殊的情况，if语句还有一种形式比较常用的形式，其语法格式如下：if()if(){语句块1;}else{语句块2;}elseif(){语句块3;}第2章选择结构程序设计else{语句块4;}此种情况要注意if和else的配对关系，从最内层开始，else总是与它上面最近的（未曾配对的）if配对。如果if与else的数目不一样，为实现程序设计者的意图，可以加花括号来确定配对关系。【例2-7】根据给出的输血者的资料（包括性别和体重），程序判断输出输血者对应的输血量。程序源代码：#includestdio.hmain(){/*sex代表输血者的性别，weight代表输血者的体重，cubage代表输血量*/intse