第五章 选择结构程序设计

第5章选择结构程序设计§5.1关系运算符和关系表达式§5.2逻辑运算符和逻辑表达式§5.3if语句§5.4switch语句§5.5程序举例§5.1关系运算符和关系表达式一关系运算的概念“关系运算”就是“比较运算”。即：将两个值进行比较，判断其比较的结果是否符合给定的条件，如符合，则关系表达式的值为“真”，反之，则为“假”。例如：a3当a=5，则满足给定的条件“a3”，则表达式的值为“真”；当a=2，则不满足给定的条件“a3”，则表达式的值为“假”；二关系运算符及其优先次序⒈关系运算符C语言提供6种关系运算符：==（优先级高）==!=（优先级低）⒉优先次序⑴前四种关系运算符的优先级相同，后两种也相同。前四种高于后两种。⑵关系运算符的优先级低于算术运算符。⑶关系运算符的优先级高于赋值运算符。算术运算符赋值运算符关系运算符（低）（高）例如：ca+b等效于c(a+b)ab==c等效于(ab)==ca=bc等效于a=(bc)三关系表达式⒈定义：用关系运算符将两个表达式（可以是算术表达式、关系表达式、逻辑表达式、赋值表达式、字符表达式）连接起来的式子。例如：ab,a+bb+c,(a=3)(b=5),‘a’‘b’,(ab)(bc)⒉表达式的值：关系表达式的值是一个逻辑值，即：“真”或“假”，在C中，用“1”代表“真”，“0”代表假。例如：a=3,b=2,c=1“ab”的值为“真”，即：关系表达式的值为“1”。“b+ca”的值为“假”，即：关系表达式的值为“0”。d=abd=?f=abcf=?返回§5.2逻辑运算符和逻辑表达式一逻辑运算符及其优先次序⒈逻辑运算符C语言提供三种逻辑运算符：⑴&&（逻辑与）⑵||（逻辑或）⑶!（逻辑非）几点说明：⑴“&&”和“||”是“双目（元）运算符”，它要求有两个运算量（操作数）。例如：(ab)&&(xy)(ab)||(xy)⑵“!”是“一目（元）运算符”，只要求有一个运算量。例如：!(ab)⑶逻辑运算举例(逻辑运算的真值表见p93表5.1)例如：a&&b若a、b都为真，则a&&b为真。a||b若a、b之一为真，则a||b为真。!a若a为真，则!a为假。2.逻辑运算符的优先次序⑴!（非）&&(与)||（或）（“!”的优先级最高）⑵逻辑运算符中的“&&”和“||”低于关系运算符，“!”高于算术运算符。!(非)算术运算符关系运算符&&赋值运算符(低)（高）||例如：ab&&xy等价于(ab)&&(xy)a==b||x==y!a||ab二逻辑表达式⒈定义用逻辑运算符将关系表达式或逻辑量连接起来的式子。例如：ab&&xya==b||x==y⒉逻辑表达式的值逻辑表达式的值应该是一个逻辑量“真”或“假”。在C中，给出逻辑运算结果时，以数值“1”代表“真”，以数值“0”代表“假”。但是在判断一个量是否为“真”时，以“0”代表“假”，以非0代表“真”，即：将一个非零的数值认作为“真”。例如：※若a=4，则!a的值为0。※若a=4，b=5，则a&&b的值为1。※a=4，b=5，则a||b的值为1。※a=4，b=5，则!a||b的值为1。※4&&0||2的值为1。⒊如果一个表达式中不同位置上出现数值，应区分哪些是作为数值运算或关系运算的对象，哪些作为逻辑运算的对象。例如：53&&84-!0⒋逻辑运算符两侧的运算对象不但可以是0和1，或者是0和非0的整数，也可以是任何类型的数据（字符型、实型、指针类型等）。系统最终以0和非0来判断它们属于“真”或“假”。例如：‘c’&&‘d’的值为1⒌逻辑运算真值表见表5.2(p94)⒍在逻辑表达式的求解中，并不是所有的逻辑运算符都被执行，只是在必须执行下一个逻辑运算才能求出表达式的解时，才执行该运算符。⑴a&&b&&c对&&运算符来说，只有a≠0，才继续右面的运算。⑵a||b||c对||运算符来说，只有a=0，才继续右面的运算。例如：a=1b=2c=3d=4m=n=1(m=ab)&&(n=cd)结果：m=0n=1返回§5.3if语句if语句是用来判定所给定的条件是否满足，根据判定的结果（真或假）决定执行给出的两种操作之一。一if语句的三种形式⒈if(表达式)语句例如：if(xy)printf(“%d”,x);表达式语句真假2.if(表达式)语句1else语句2例如：if(xy)printf(“%d”,x);elseprintf(“%d”,y);语句1表达式语句2假真3.if(表达式1)语句1elseif(表达式2)语句2elseif(表达式3)语句3…elseif(表达式m)语句melse语句n表达式2表达式3表达式1语句1语句2语句4语句3假真真真假假例如：if(number500)cost=0.15;elseif(number300)cost=0.10;elseif(number100)cost=0.075;elseif(number50)cost=0.05;elsecost=0;几点说明：⑴if语句中的“表达式”，一般为逻辑表达式或关系表达式。除此之外，表达式的类型还可以是任意的数值类型（包括整型、实型、字符型、指针型数据）。例如：if(a==b&&x==y)printf(“a=b,x=y”);if(xy)printf(“%d”,x);if(3)printf(“ok”);if(‘a’)printf(“%d”,’a’);⑵第二、第三种形式的if语句中，在每个else前面有一个分号，整个语句结束处有一个分号。else子句不能作为语句单独使用，它必须是if语句的一部分，与if配对使用。⑶在if和else后面可以只含一个内嵌的操作语句，也可以有多个操作语句，此时用“{}”将几个语句括起来成为一个复合语句。“{}”外不需加分号。例如：输入两个实数，按代数值由小到大的次序输出这两个数。//ch5-01.cppvoidmain(){floata,b,t;scanf(“%f,%f”,&a,&b);if(ab){t=a;a=b;b=t;}printf(“%5.2f,%5.2f”,a,b);}二if语句的嵌套⒈定义：在if语句中又包含一个或多个if语句，称为if语句的嵌套。⒉一般形式：if()if()语句1else语句2elseif()语句3else语句4几点说明：⑴else总是与它上面最近的if配对。例如：编程者的目的：if()if()语句1（内嵌if语句）elseif()语句2（内嵌if语句）else语句3系统的处理：if()if()语句1（内嵌if语句）elseif()语句2（内嵌if语句）else语句3⑵如果if与else数目不一样，可以加花括弧来确定配对关系。例如：if(){if()语句1}else语句2例如：有一个函数：y=-1x00x=01x0编一程序，输入一个x值，输出y值。//ch5-02.cppvoidmain(){intx,y;scanf(“%d”,&x);if(x0)y=-1;elseif(x==0)y=0;elsey=1;printf(“x=%d,y=%d\n”,x,y);}三条件运算符1.引入例如：if(ab)max=a;elsemax=b;可用条件运算符处理以上问题：max=(ab)?a:b结论：若if语句中，在表达式为“真”和“假”时，都只执行一个赋值语句，并给同一个变量赋值，可以用简单的条件运算符来处理。2.条件运算符⑴一般形式表达式1？表达式2：表达式3例如：(ab)?a:b⑵执行过程表达式1条件表达式取表达式2的值条件表达式取表达式3的值假真⑶条件运算符有3个操作对象，称三目（元）运算符。它是C中唯一的一个三目运算符。几点说明：①执行顺序：先求解表达式1，若为非0（真），则求解表达式2，此时表达式2的值就作为整个条件表达式的值。若表达式1的值为0（假），则求解表达式3，表达式3的值就是整个表达式的值。例如：max=(ab)?a:b算术运算符关系运算符条件运算符赋值运算符(低)（高）②优先级例如：ab?a:b+1等价于(ab)?a:(b+1)③结合方向“自右至左”例如：ab?a:cd?c:d等价于ab?a:(cd?c:d)当a=1,b=2,c=3,d=4则上述表达式的值？④条件表达式不能取代一般的if语句，只有在if语句中内嵌的语句为赋值语句（且两个分支都给同一个变量赋值）时，才能代替if语句。例如：if(ab)max=a;elsemax=b;可用条件表达式来代替：max=(ab)?a:bif(ab)printf(“a=%d”,a);elseprintf(“b=%d”,b);无法用条件表达式来代替。⑤条件表达式中，表达式1的类型可以与表达式2和表达式3的类型不同。例如：x?‘a’:‘b’(x为整型变量)例如：输入一个字符，判别它是否大写字母，如果是，将它转换成小写字母；如果不是，不转换。然后输出最后得到的字符。//ch5-03.cppvoidmain(){charch;scanf(“%c”,&ch);ch=(ch=‘A’&&ch=‘Z’)?(ch+32):chprintf(“%c”,ch);}返回§5.4switch语句根据表达式的值进行选择ABMN…switch语句是多分支选择语句，用来实现如下图所表示的多分支选择结构。一一般形式switch(表达式){case常量表达式1：语句1;break;case常量表达式2：语句2;break;case常量表达式3：语句3;break;…case常量表达式n：语句n;break;default:语句n+1}例如：要求按照考试成绩的等级打印出百分制分数段。switch(grade){case‘A’：printf(“85~100\n”);break;case‘B’：printf(“70~84\n”);break;case‘C’：printf(“60~69\n”);break;case‘D’：printf(“60\n”);break;default：printf(“error\n”);}几点说明：⑴常量表达式的值的类型必须是整型或字符型，不能是浮点型。⑵当表达式的值与某一个case后面的常量表达式的值相等时，就执行此case后面的语句，若所有的case中的常量表达式的值都没有与表达式的值匹配时，就执行default后面的语句。⑶每一个case的常量表达式的值必须互不相同，否则就会出现互相矛盾的现象。(4)在执行完一个case分支后，可以用一个break语句，使流程跳出switch结构，即：终止switch语句的执行。(5)如果一个case分支后不加break语句，则执行完这个case分支后，流程控制转移到下一个case继续执行。switch(grade){case‘A’：printf(“85~100\n”);break;case‘B’：printf(“70~84\n”);break;case‘C’：printf(“60~69\n”);break;case‘D’：printf(“60\n”);break;default：printf(“error\n”);}⑺在case后面中虽然包含一个以上执行语句，但可以不必用花括弧括起来，会自动顺序执行本case后面所有的执行语句。⑻多个case可以共用一组执行语句。例如：switch(grade){case‘A’：case‘B’：case‘C’：case‘D’：printf(“60\n”);break;default：printf(“error\n”);}返回例5.7运输公司对用户计算运费。路程（s）越远，每公里运费越低。标准如下：s250km没有折扣250≤s＜5002%折扣500≤s＜10005%折扣1000≤s＜20008%折扣2000≤s＜300010%折扣3000≤s15%折扣设每公里每吨货物的基本运费为p，货物重为w，距离为s，折扣为d，则总运费的计算公式为：f=p*w*s*(1-d)§5.5程序举例//ch5-04.cppvoi