程序的三种基本结构 if条件分支语句 switch多路开关语句 循环语句 循环嵌套 break，continue和goto语句 第三章 控制语句 程序的三种基本结构 if条件分支语句 switch多路开关语句 循环语句 循环嵌套 break，continue和goto语句

3.1程序的三种基本结构 C语句的类型 五类 三种基本结构 顺序、选择、循环 2

3.1.1 C语句的类型 1. 控制语句 ① if( )...else... (条件语句) ② switch (多分支选择语句) ③ for( )... (循环语句) ④ while( )... (循环语句) ⑤ do...while( ) (循环语句) ⑥ continue (结束本次循环语句) ⑦ break (中止执行switch或循环语句) ⑧ goto (转向语句) ⑨ return (从函数返回语句) 3

3.1.1 C语句的类型 2. 函数调用语句 函数调用语句由一个函数调用加一个分号构成。 例： getchar(); 3. 表达式语句 表达式语句由一个表达式加一个分号构成。 例： a = 3; i ++ ; x + y ; 4

3.1.1 C语句的类型 4. 空语句 5. 复合语句 空语句是只有一个分号的语句，不执行任何操作形式为： ; 空语句是只有一个分号的语句，不执行任何操作形式为： ; 5. 复合语句 把一些语句用{ }括起来称为复合语句（又称分程序），通常由多条语句构成，但在逻辑上可以看作一条语句。例： if(a > b) { t = a; a = b; b = t; } 5

3.1.2 三种基本结构 顺序结构 例3.1：从键盘输入一个学生的学号、姓名和成绩，并输出。 流程图 NS图 6

3.1.2 三种基本结构 2. 选择结构 指通过对特定条件的判断，来选择一个分支执行 NS图 流程图 7

3.1.2 三种基本结构 3. 循环结构 while型循环结构 (当型) do-while型循环结构（直到型） 在给定的条件下，重复执行某段程序，直到条件不满足为止 while型循环结构 (当型) 先判断条件，当条件为“真”时，重复执行某段程序，直到条件为“假”为止 do-while型循环结构（直到型） 先执行某段程序，然后再判断条件，当条件为“真”时，再重复执行这段程序，直到条件为“假”为止 流程图 NS图 8

3.2 if条件分支语句 if语句的三种流程 if语句嵌套 条件运算符 9

3.2.1 if语句的三种流程 1. 单分支if语句 if（表达式） 语句 例： if (100 == score) { cout << "最高分" << endl; } if (-1 == score) cout << "缺考" << endl; 10

3.2.1 if语句的三种流程 2. 双分支if语句 if（表达式） 例： 语句1 else 语句2 if ( score >= 60) { cout << “合格" << endl; } cout << “不合格" << endl; 11

3.2.1 if语句的三种流程 3. 多分支if语句 if（表达式1） 语句1 else if(表达式2) 语句2 语句3 ... ... else if(表达式m) 语句m else 语句m+1 12

3.2.1 if语句的三种流程 3. 多分支if语句 例： if (score > 89) { putchar('A'); } else if (score > 79) { putchar('B'); } else if (score > 69) { putchar('C'); } else if (score > 59) { putchar('D'); } else { putchar('E'); } 13

3.2.1 if语句的三种流程 4. 关于if语句的说明 3种形式的if语句都只是一条语句 常犯的逻辑错误： if(n = 10) { cout << "***" << endl; } 改为： if(10 == n) 14

3.2.2 if语句嵌套 if(表达式1) if(表达式2) 语句1 else 语句2 if(表达式3) 语句3 语句4 内嵌if 内嵌if 15

3.2.2 if语句嵌套举例 编程实现以下符号函数的功能： 算法分析： 16

3.2.2 if语句嵌套举例（编程实现） ...... int x, y; cout << "x = "; cin >> x; if(x > 0) // 如果x大于0 { y = 1; } else if (x < 0) // 如果x小于0 { y = -1; } else // 如果x等于0 { y = 0; } cout << "y = " << y << endl; 17

也能实现吗？ 为什么？ 3.2.2 if语句嵌套举例（编程实现） ...... int x, y; cout << "x = "; cin >> x; if(x > 0) // 如果x大于0 { y = 1; } else if (x < 0) // 如果x小于0 { y = -1; } else // 如果x等于0 { y = 0; } cout << "y = " << y << endl; 也能实现吗？ 为什么？ y = 0; if(x >= 0) if(x > 0) y = 1; else y = -1; 18

条件表达式：由条件运算符和操作数构成的表达式 格式：表达式1 ? 表达式2 : 表达式3 功能： 3.2.3 条件运算符 条件运算符： ？ ： 条件表达式：由条件运算符和操作数构成的表达式 格式：表达式1 ? 表达式2 : 表达式3 功能： 若表达式1成立，则求解表达式2，并将表达式2 的值作为整个表达式的值； 否则，求解表达式3，并将表达式3 的值作为整个表达式的值。 19

3.2.3 条件运算符 例：将x、y、z三个变量中最大的值赋值给变量max。 用if语句实现： 用条件运算符实现： if(x > y) if(x > z) max = x; else max = z; if(y > z) max = y; 用条件运算符实现： max = x > y ? (x > z ? x : z) : (y > z ? y : z); 20

3.3 switch多路开关语句 为什么使用？ 怎样正确使用？ 21

3.3 switch多路开关语句 基本格式： switch(表达式) { case 常量表达式1: 语句1; break; …… case 常量表达式n: 语句n; break; default: 语句n+1; } 22

3.3 switch多路开关语句 说明： switch后面表达式可以是C中整型、字符型或枚举型的合法表达式，求解其实际值，而非逻辑值； 每一个case后的常量表达式必须互不相同，否则在编译时系统会报错； break不是必不可少的； case和default的出现顺序不影响执行结果； 最后一个情况（无论是case还是default）之后可以不使用break，流程自动结束switch语句。 switch (score) { case >89 : grade='E'; break; case >79 : grade='G'; break; case <60 : grade='B'; break; default : cout<<"God knows\n"; } 23

3.3 switch多路开关语句 流程图： 24

switch语句完整形式的执行流程图 表达式的具体值 语句1 语句2 …… 语句n 语句n+1 T Y N F =常量表达式1的值？ =常量表达式2的值？ =常量表达式n的值？ T 有break Y N

多路开关语句举例 根据学生的百分制分数值打出A～E等级。 switch(score / 10) { case 10: case 9: putchar('A'); break; case 8: putchar('B'); break; case 7: putchar('C'); break; case 6: putchar('D'); break; default: putchar('E'); } 26

多路开关语句举例 例3.3：在“学生选课系统”中，根据用户输入的编号，输出需要调用的操作模块名称。 显示菜单 输入用户编号 根据用户编号进行输出 27

3.4 循环语句 while语句 do-while语句 for语句 28

3.4.1 while语句 基本格式： while(表达式) { 语句（组）; } 说明： NS图 基本格式： while(表达式) { 语句（组）; } 说明： while后面的表达式可以是C中任意类型合法的表达式，先求其实际值，进一步求得其逻辑值； 若表达式的值一开始就为0，则循环体将一次也不执行； 当循环体由多个语句组成时，必须用{ }把它们括起来，使它们形成复合语句； 为了使循环最终能够结束，而不至于产生“死循环”，每执行一次循环体，表达式的值都应该有所变化。 29

3.4.1 while语句举例 利用以下公式计算π的值，要求精度控制在10-6内。 算法分析： 每次得到新的一项，并累加。 关键：如何得到新项？ 30

3.4.1 while语句举例 NS图： 当前项分子num初始化为1 当前项分母den初始化为1 当前项item初始化为1 pi初始化为0   累加当前项pi = pi + item 计算当前项的分子num = -num 计算当前项的分母den = den + 2 计算新的当前项item = num / den pi = pi * 4 输出pi 31

3.4.1 while语句举例(编程实现） 当前项分子num初始化为1 当前项分母den初始化为1 当前项item初始化为1 pi初始化为0 while（当前项绝对值大于0.000001）   累加当前项pi = pi + item 计算当前项的分子num = -num 计算当前项的分母den = den + 2 计算新的当前项item = num / den pi = pi * 4求pi的值 输出pi ...... int num = 1; // 分子 int den = 1; // 分母 double item = 1.0; // 当前项 double pi = 0.0; // 存储pi while(fabs(item) > 1e-6) { // 当前项绝对值大于误差限时循环 pi = pi + item; // 累加当前项 num = -num; // 求分子 den = den + 2; // 求分母 item = (double)num / den; } pi = pi * 4; cout << "pi = " << pi << endl; 32

3.4.2 do-while语句 基本格式： do { 语句（组）; }while(表达式) ; 说明： NS图 基本格式： do { 语句（组）; }while(表达式) ; 说明： 在while后必须有一个“;”，表示语句结束； 由于do-while语句是先执行循环体语句再判断表达式的值， 所以无论一开始判断表达式的值为“真”还是“假”，循环体 中的语句都至少被执行一次； 如果do-while语句的循环体部分是由多个语句组成的，则必 须用花括号{ }括起来，使它们形成复合语句。 33

3.4.2 do-while语句举例 算法分析： 将用户输入的一个正整数倒序输出。例如，输入1234，则输出4321。 如何求得正整数的某一位？ 如何倒序输出？ 34

3.4.2 do-while语句举例（编程实现） ...... int n; cout << "请输入一个正整数："; cin >> n; cout << "倒序结果："; do { cout << n % 10; n = n / 10; }while(n > 0); cout<<endl; 35

3.4.3 for循环语句 基本格式： for(表达式1; 表达式2; 表达式3) { 循环体语句; } 说明： 三个表达式之间必须用分号间隔； 任何一个表达式都可以省略，但其中的分号一定要保留； 若循环体部分由多个语句组成，则必须用花括号{}括起来， 使它们形成复合语句； 表达式1和表达式3既可以是一个简单表达式，也可以是由逗 号连接的多个表达式。 36

3.4.3 for循环语句举例 由键盘输入全体考生的C语言成绩，并求平均分。 算法分析： 利用循环依次输入每一位考生的成绩，并将其累加起来。若考生人数确定（即循环次数确定），选用for循环更为方便。 37

3.4.3 for循环语句举例（编程实现） ...... int i = 0; // 循环变量 int num = 0; // 考生人数 double score = 0; // 考生成绩 double sum = 0; // 总成绩 double avg = 0; // 平均成绩 cout << "请输入考生人数："; cin >> num; cout << "请逐一输入各位考生的成绩：" << endl; for(i = 1; i <= num; i++) { cin >> score; // 输入当前考生成绩 sum = sum + score; // 累加 } avg = sum / num; // 求平均值 cout << "平均分是" << avg << endl; 38

3.4.4 while，do-while和for语句的比较 ① 一般情况下，三种循环语句是可以互换的； ② 一般来说，for语句用于循环次数明确的情况，而while和 do-while语句用于循环次数不确定但循环条件明确的情况； ③ 用for循环时，循环变量的初始化可以由表达式1来实现， 而用while和do-while循环时，循环变量的初始化需要在语句 之前完成。 ④ for循环更加灵活。 for(i=1, j=1; i < 10; i++) { j ++; } for (i=1, j=1; i < 10; i++, j++) ; 39

3.5 循环嵌套 一个循环体内又包含另一个完整的循环结构，称为循环的嵌套。 40

3.5 循环嵌套 while() { … { … } } while() { … do { … } while(); } while() { for( ; ; ) { … } } 41

3.5 循环嵌套 do { … { … } while(); } while(); do { … while() { … } for ( ; ; ) { … } } while(); 42

3.5 循环嵌套 for( ; ; ) { … do { … } while(); } for( ; ; ) { … while() 43

3.5 循环嵌套举例 例：请输出九九乘法表。 算法分析： 可使用循环依次输出九九表的各行，表每行的输出又需要一个循环——双重循环 外层循环变量i代表被乘数 内层循环变量j代表乘数 外层循环依次处理各行，内层循环中依次输出当前行的每一个乘法口诀 for(i = 1; i <= 9; i++) 依次处理行   for(j = 1; j <= 9; j++) 输出乘法表的当前项i * j 输出换行符 44

3.5 循环嵌套举例（编程实现） 请输出九九乘法表。 ...... int i = 0; // 循环变量，控制行 int j = 0; // 循环变量，控制列 for(i = 1; i <= 9; i++) // 依次处理各行 { for(j = 1; j <= 9; j++) // 依次处理各列 cout << i << "*" << j << "=" << i * j << " "; } cout << endl; // 结束本行 45

3.6 break，continue 和goto语句 46

3.6.1 break语句 用法：只能用在switch语句和循环语句中。 作用： 用在switch语句中控制分支的出口。 用在循环体中，使流程从循环体内跳出，从而提前结束循环。 47

3.6.1 break语句举例1 例：编程计算1×2×3×…×n ，n=10。 #include <iostream> using namespace std; int main() { int prod=1, n=1; while (1) prod=prod*n; n++; if (n>10) break; } cout<<"1*2*…*“<<n-1<<"=“<<prod<<endl; return; 用常量1作判断表达式，好像形成了一个无限循环…… 当循环终止条件满足时，用break语句结束循环。 48

3.6.2 continue语句 用法：只能用在循环语句中。 作用：结束本次循环，立即开始执行下一次循环。 49

3.6.2 continue语句举例 例3.9 编程计算1～100之间所有偶数的和。 ...... int n = 0; // 循环变量，当前要累加的数 int sum = 0; // 累加和，初始化为0 for(n = 1; n <= 100; n++)// 对1～100中每个数进行循环 { if(n % 2 != 0) // 如果n不是偶数 continue; // 跳过累加 } sum = sum + n; // 累加当前数字 cout << "2+4+…+100 = " << sum <<endl; 50

3.7 程序举例 51

例3.11 某次面试有若干位专家为面试者打出百分制分值，计算面试者最后得分的方法是：去掉一个最高分，去掉一个最低分，取剩余成绩的平均分。编写程序，输入一位面试者的若干成绩，以-1作为输入结束标记，计算其最终得分。 算法分析： 在循环中完成输入评分、累加成绩、求最高及最低分等操作。循环完成后，将总成绩减去最高分和最低分，除以计分专家的人数即可得到平均分。 因为专家数不定，故循环需以“当前成绩是-1”为结束条件。 如何求一系列数字中的最大值和最小值？可以设一个变量maxScore存储最大值，其初值很小，如0；在循环中，如果当前评分大于maxScore，则将maxScore更新为当前评分；这样循环结束后，maxScore的值就是所有评分中的最大值。同理可得最小值。 52

例3.11（编程实现） 定义变量，提示输入成绩 循环输入成绩，并计算成绩之和及成绩个数 计算并输出最终成绩 53

程序举例1 ：题目及分析 例：求 Fibonacci 数列的前40个数。该数列满足递推公式 f1= 1 , f2 = 1 ; fn = fn-1 + fn-2 分析： 题目需要计算累加，应该用到循环语句。 用那种循环语句呢？根据题目考虑用for语句比较合适。 怎么循环？我们把前40个数的递推过程写一下： f1=1 f2=1 f3=f2+f1 f4=f3+f2 f5=f4+f3 …… 可见，在已知f1和f2的时候，从第3个数据开始，每个数据都只与前面相邻的两个数据有关。 比如：当根据 f1+f2=f3 求出 f3 后，再求 f4 时，原来 f1 变量中的数据不再有用，所以如果把 f2 的值放到 f1 中，把 f3 的值放到 f2 中，那么计算 f4 的表达式 f3+f2 就变成了 f2+f1 ，结果又可以放到 f3 中，依此类推就形成了循环。

程序举例1 ：算法 f3 = f2 + f1 f3 = f2 f1 (f3) (f2) + f4 = f3 + f2 (f4) 算法：每循环一次求出一个新的数据 f3 = f2 + f1 f3 = f2 f1 (f3) (f2) + f4 = f3 + f2 (f4) f5 = f4 + f3 (f5) 第1次循环： 第2次循环： 第3次循环：

程序举例1：实现方案 #include <iostream> using namespace std; int main() { int f1 = 1 , f2 = 1, f3; int n; cout<<f1<<"\t"<<f2; for (n = 3; n <= 40; n++) f3 = f1 + f2 ; cout<<f3<<"\t"; if (n % 5 == 0) cout<<endl; f1 = f2 ; f2 = f3 ; } return 0; 每次循环求出一个新的数据并输出 使每行只输出5个数据 实现循环递推算法的关键

已知三个人说的是真话，一个人说的是假话。现在要根据这些信息，找出做了好事的人。 程序举例2 ：谁做的好事？ 川大附小有四位同学中的一位做了好事，不留名，表扬信来了之后，校长问这四位是谁做的好事。 A说：不是我。 B说：是C。 C说：是D。 D说：他胡说。 已知三个人说的是真话，一个人说的是假话。现在要根据这些信息，找出做了好事的人。

程序举例2 ：谁做的好事？ 下面，我们把四个人说的四句话写成关系表达式。在声明变量时，让thisman表示要找的人，定义他是字符变量 A说：不是我。写成关系表达式为(thisman!='A') B说：是C。 写成关系表达式为(thisman=='C') C说：是D。 写成关系表达式为(thisman=='D') D说：他胡说。写成关系表达式为(thisman!='D')

程序举例2 ：谁做的好事？ 思路： 1.如何找到该人，一定是“先假设该人是做好事者，然后到每句话中去测试看有几句是真话”。“有三句是真话就确定是该人，否则换下一人再试”。 比如，先假定是A同学，让thisman='A'; 代入到四句话中 A说：thisman!='A'; 'A'!='A' 假，值为0。 B说：thisman=='C'; 'A'=='C' 假，值为0。 C说：thisman=='D'; 'A'=='D' 假，值为0。 D说：thisman!='D'; 'A'!='D' 真，值为1。 显然，不是‘A’做的好事（四个关系表达式值的和为1） 然后，我们再分别用B、C、D去试，看他是否是做好事的人。 我们可以理出头绪，要用所谓枚举法，一个人一个人地去试，四句话中有三句为真，该人即所求。

程序举例2：谁做的好事？ 2. 从编写程序的角度看，实现枚举最好用循环结构 for(thisman='A'; thisman<='D'; thisman++) { // 循环体，开始 sum = (thisman!='A')+ // 'A'的话是否为真 (thisman=='C')+ // 'B'的话是否为真 (thisman=='D')+ // 'C'的话是否为真 (thisman!='D'); // 'D'的话是否为真 if(sum==3) { cout<<thisman<<endl; } } // 循环体，结束

有了上述了解之后，我们来看解“谁做的好事”的程序框图 NS图 根据上述框图写出的程序 运行结果

3.8 本章小结 1. if 语句用于实现单路、两路和多路分支。 2. switch是多选一的分支语句，它是if 语句的一个补充（else if 结构），当用它编写程序时会增加可读性。 3. 循环是一组语句，计算机反复执行这组语句直到满足终止条件 为止。 4. while，do-while和for 三种循环语句可以相互转化。 5. for适用于循环次数已知的循环。 6. while先判定循环条件，可能一次都不执行循环体。 7. do-while后判定循环条件，至少保证执行一次循环体。 8. 正确使用break和continue语句，可以为编程带来方便。 62