第五章 选择结构程序设计 一、关系运算符和表达式 1、关系运算符 在程序中经常需要比较两个量的大小关系， 以决定程序下一步

Presentation on theme: "第五章 选择结构程序设计 一、关系运算符和表达式 1、关系运算符 在程序中经常需要比较两个量的大小关系， 以决定程序下一步"— Presentation transcript:

1 第五章 选择结构程序设计 一、关系运算符和表达式 1、关系运算符 在程序中经常需要比较两个量的大小关系， 以决定程序下一步
的工作。比较两个量的运算符称为关系运算符。 在Ｃ语言中有以下关系运算符： < 小于 <= 小于或等于 > 大于 >= 大于或等于 == 等于 != 不等于 关系运算符都是双目运算符，其结合性均为左结合。 关系运算符的优先级低于算术运算符，高于赋值运算符。 在六个关系运算符中，<,<=,>,>=的优先级相同，高于==和!=，==和!=的优先级相同。

2 2、关系表达式 关系表达式的一般形式为： 表达式 关系运算符 表达式
表达式 关系运算符 表达式 例如：a+b>c-d,x>3/2 ‘a’+1<c -i-5*j==k+1 由于表达式也可以又是关系表达式。 因此也允许出现嵌套 的情况，例如：a>(b>c),a!=(c==d)等。关系表达式的值是“真” 和“假”，用“1”和“0”表示。 如： 5>0的值为“真”，即为1。 (a=3)>(b=5)由于3>5不成立，故其值为假，即为0。

3 #include<stdio.h>
main() { char c='k'; int i=1,j=2,k=3; float x=3e+5,y=0.85; printf("%d,%d\n",'a'+5<c,-i-2*j>=k+1); printf("%d,%d\n",1<j<5,x-5.25<=x+y); printf("%d,%d\n",i+j+k==-2*j,k==j==i+5); } 在本例中求出了各种关系运算符的值。 字符变量是以它对应 的ASCII码参与运算的。对于含多个关系运算符的表达式，如 k==j==i+5, 根据运算符的左结合性，先计算k==j,该式不成立，其值为0，再 计算0==i+5，也不成立，故表达式值为0。

4 二、逻辑运算符和表达式 1、 逻辑运算符 Ｃ语言中提供了三种逻辑运算符 && 与运算 || 或运算 ! 非运算
1、 逻辑运算符 Ｃ语言中提供了三种逻辑运算符 && 与运算 || 或运算 ! 非运算 与运算符&&和或运算符||均为双目运算符。具有左结合性。 非运算符!为单目运算符，具有右结合性。逻辑运算符和其它运 算符优先级的关系可表示如课本中，图5-2所示： 按照运算符的优先顺序可以得出： a>b && c>d等价于(a>b) && (c>d) !b==c||d<a等价于((!b)==c)||(d<a) a+b>c && x+y<b等价于((a+b)>c) && ((x+y)<b)

5 2、逻辑运算的值 逻辑运算的值也为“真”和“假”两种，用“1”和“0 ”来表 示。其求值规则如下： 1.与运算&&
参与运算的两个量都为真时，结果才为真，否则为假。 例如:5>0 && 4>2 由于5>0为真，4>2也为真，&&结果为真。 加速法则：若0&&x，则x不进行运算。 2.或运算|| 参与运算的两个量只要有一个为真，结果就为真。 两个量都 为假时，结果为假。 例如：5>0||5>8,由于5>0为真，||结果也就为真。 加速法则：若1||x，则x不进行运算。

6 3.非运算! 参与运算量为真时，结果为假；参与运算量为假时，结果为 真。例如：!(5>0)的结果为假。 虽然Ｃ编译在给出逻辑运算值时，以“1”代表“真”，“0 ” 代表“假”。 但反过来在判断一个量是为“真”还是为“假”时， 以“0”代表“假”，以非“0”的数值作为“真”。 例如：由于5和3均为非“0”因此5&&3的值为“真”，即为1。 又如：5||0的值为“真”，即为1。

7 3、逻辑表达式 逻辑表达式的一般形式为： 表达式 逻辑运算符 表达式 其中的表达式可以又是逻辑表达式，从而组成了嵌套的情形。例如：
表达式 逻辑运算符 表达式 其中的表达式可以又是逻辑表达式，从而组成了嵌套的情形。例如： (a&&b)&&c 根据逻辑运算符的左结合性，上式也可写为： a&&b&&c 逻辑表达式的值是式中各种逻辑运算的最后值，以“1”和“0” 分别代表“真”和“假”。

8 #include<stdio.h>
main(){ char c='k'; int i=1,j=2,k=3; float x=3e+5,y=0.85; printf("%d,%d\n",!x*!y,!!!x); printf("%d,%d\n",x||i&&j-3,i<j&&x<y); printf("%d,%d\n",i==5&&c&&(j=8),x+y||i+j+k); } 本例中!x和!y分别为0，!x*!y也为0，故其输出值为0。由于 x为非0，故!!!x的逻辑值为0。对x|| i && j-3式，先计算j-3的值 为非0，再求i && j-3的逻辑值为1，故x||i&&j-3的逻辑值为 1。 对i<j&&x<y式，由于i<j的值为1，而x<y为0.故表达式的值为1，0 相与，最后为0，对i==5&&c&&(j=8)式，由于i==5为假，即值为0， 该表达式由两个与运算组成，所以整个表达式的值为0。对于式 x+ y||i+j+k由于x+y的值为非0，故整个或表达式的值为1。

9 三、ｉｆ条件语句 用if语句可以构成分支结构。它根据给定的条件进行判断， 以 决定执行某个分支程序段。Ｃ语言的if语句有三种基本形式。
1.第一种形式为基本形式 if(表达式) 语句； 其语义是：如果表达式的值为真，则执行其后的语句， 否则不执 行该语句。 #include<stdio.h> main(){ int a,b,max; printf("\n input two numbers:"); scanf("%d%d",&a,&b); max=a; if (max<b) max=b; printf("max=%d",max); } 例:

10 2.第二种形式为if-else形式 if(表达式) 语句1； else 语句2； 其语义是：如果表达式的值为真，则执行语句1，否则执行语句2 。 main() { int a, b; printf("input two numbers:"); scanf("%d%d",&a,&b); if(a>b) printf("max=%d\n",a); else printf("max=%d\n",b); } 例:

11 3.第三种形式为if-else-if形式 前二种形式的if语句一般都用于两个分支的情况。 当有多个分 支选择时，可采用if-else-if语句，其一般形式为： if(表达式1) 语句1； else if(表达式2) 语句2； else if(表达式3) 语句3； … else if(表达式m) 语句m； else 语句n； 其语义是：依次判断表达式的值，当出现某个值为真时， 则执行其对应的语句。然后跳到整个if语句之外继续执行程序。 如果所有的表达式均为假，则执行语句n 。 然后继续执行后续程序。

12 #include<stdio.h>
main(){ char c; printf("input a character:"); c=getchar(); if(c<32) printf("This is a control character\n"); else if(c>= ’0' &&c<= ’9') printf("This is a digit\n"); else if(c>='A'&&c<='Z') printf("This is a capital letter\n"); else if(c>='a'&&c<='z') printf("This is a small letter\n"); else printf("This is an other character\n");} 根据输入字符的ASCII码来判别键盘输入字符的类别。由 ASCII码表可知ASCII值小于32的为控制字符。 在‘0’和‘9’之 间的为数字，在‘A’和‘Z’之间为大写字母， 在‘a’和‘z’之间 为小写字母，其余则为其它字符。

13 4.在使用if语句中还应注意以下问题 (1) 在三种形式的if语句中，在if关键字之后均为表达式。 该表达 式通常是逻辑表达式或关系表达式， 但也可以是其它表达式， 如赋值表达式等，甚至也可以是一个变量。例如： if(a=5) 语句； if(b) 语句； 都是允许的。只要表达式的值为非0，即为“真”。如在if(a=5) …；中表达式的值永远为非0，所以其后的语句总是要执行的，当 然这种情况在程序中不一定会出现，但在语法上是合法的。

14 又如，有程序段： if(a=b) printf("%d",a); else printf("a=0"); 本语句的语义是，把b值赋予a，如为非0则输出该值，否则 输出“a=0”字符串。这种用法在程序中是经常出现的。 (2) 在if语句中，条件判断表达式必须用括号括起来， 在语句 之后必须加分号。

15 3) 在if语句的三种形式中，所有的语句应为单个语句，如果要想
在满足条件时执行一组(多个)语句，则必须把这一组语句用{} 括 起来组成一个复合语句。但要注意的是在}之后不能再加分号。 例如： if(a>b){ a++; b++; } else{ a=0; b=10;

16 5、ｉｆ语句的嵌套 当if语句中的执行语句又是if语句时，则构成了if 语句嵌套的情形。其一般形式可表示如下： if(表达式) if语句； 或者为 else

17 在嵌套内的if语句可能又是if-else型的，这将会出现多个if
和多个else重叠的情况，这时要特别注意if和else的配对问题。例 如： if(表达式1) if(表达式2) 语句1； else 语句2； 应该理解为： 还是应理解为： if(表达式1) if(表达式1) if(表达式2) if(表达式2) 语句1； 语句1； else 语句2； else 语句2； 为了避免这种二义性，Ｃ语言规定，else 总是与它前面最 近的if配对，因此对上述例子应按前一种情况理解。

18 #include<stdio.h>
main(){ int a,b; printf("please input A,B:"); scanf("%d%d",&a,&b); if(a!=b) if(a>b) printf("A>B\n"); else printf("A<B\n"); else printf("A=B\n"); } 本例中用了if语句的嵌套结构。 采用嵌套结构实质上是为了 进行多分支选择，实际上有三种选择即A>B、A<B或A=B。这种问 题用if-else-if语句也可以完成。而且程序更加清晰。因此，在 一般情况下较少使用if语句的嵌套结构。 以使程序更便于阅读理 解.

19 小结 if 条件语句 一. 条件语句的一般形式为:　　真　　　　　　 if (表达式) 语句1; else 语句2; 假 表达式 语句１ 语句２

20 例：求任一实数的绝对值 #include ＂stdio.h＂ main( ) { double x, xabs;
printf(＂input a data :＂); scanf(＂%lf＂,&x); if(x<0) xabs=-x; else xabs=x; printf(＂x=%f,|x|=%f\n＂,x,xabs); }

21 注意: 1. if 语句中 “else 语句2;” 部分可以缺省, 此时, if 语句变成: if (表达式) 语句1; 2. 如果语句1或语句2有多于一条语句要执行时, 必须使用“{”和“}” 把这些语句括起来成为一个复合语句． ３．所谓表达式一般是关系表达式和逻辑表达式的结合 式, 也可为任意类型表达式．

22 ４. if 语句可以嵌套 例如: if (x>20||x<-10) if (y<=100&&y>x) printf("Good"); else printf("Bad"); C规定: else语句与它最近的一个if配对． 若为了使else与if(x>20||x<-10)相匹配, 必须用 花括号。即: if (x>20||x<-10) { if (y<=100&&y>x) printf("Good");}

23 ５. 可用阶梯式if-else-if结构来实现多种条件的选择
阶梯式结构的一般形式为: if (表达式1) 语句1; else if (表达式2) 语句2; else if (表达式3) 语句3; . else 语句n; 这种结构是从上到下逐个对条件进行判断, 一旦发现条件 满足就执行与它有关的语句, 并跳过其它剩余阶梯; 若没有一个条件满足, 则执行最后一个else语句n。 最后这个else常起着"缺省条件"的作用。

24 四. 条件运算符和条件表达式 1. 条件运算符 ? ： 是 C语言唯一的一个三目运算符, 其功能为：若在 If 语句中，无论条件表达式为
1. 条件运算符 ? ： 是 C语言唯一的一个三目运算符, 其功能为：若在 If 语句中，无论条件表达式为 真或为假，均是用赋值语句对同一个变量赋值时，可用 条件运算符处理。 即? if (a>b) max = a ; else max = b ; 等价于 max = (a>b) ? a: b ;

25 2．条件表达式 一般形式是: <表达式1> ? <表达式2> : <表达式3>
求值过程是: 先求表达式1的值, 若为真, 则求表达式2 的值并把它作为整个表达式 的值; 若表达式1 的值为假, 则求表达式3 的值并把它作为 整个表达式的值。

26 3．说明： 算术运算符 （高） 关系运算符 条件运算符 赋值运算符 （低） １) 条件运算符的优先级
１) 条件运算符的优先级 算术运算符 关系运算符 条件运算符 赋值运算符 （高） （低） max = (a>b) ? a : b ; 与 max = a>b ? a : b ; 等价． y= a>b ? a : (b+1) ; 与 y = a>b ? a : b+1 ; 等价． 2) 条件运算符的结合性: 自右向左 例: a=1 , b=2 ,c=3 ,d=4, 则条件表达式 a > b ? a : c > d ? c: d 的值为4

27 3) 条件表达式不能取代一般的 if 语句,只能取代if
语句中特殊的一种. 例: if (a > b) printf (＂%d＂, a); else printf (＂%d＂, b); 可用 printf(＂%d＂, a> b ? a: b );　取代. ４) 条件表达式中，表达式１的类型可与表达式２及３ 不同，表达式２和 表达式３的类型也可不同，而 条件表达式值的类型取表达式２和３中的较高者． 例：　int x, y; x ? ＇a＇:＇b＇ 　　值为字符型 x > y ? 1 : 1.5 　 　　值为实型

28 例：求a,b,c中的绝对值最大的数 #include <stdio.h> #include <math.h>
main() {float a,b,c,max; printf(“input three data:\n”); scanf(“%f%f%f ”,&a,&b,&c); if(fabs(a)>fabs(b)) max = fabs(a)>fabs(c)? a : c ; else max = fabs(b)>fabs(c)? b : c ; printf(“a=%.2f,b=%.2f,c=%.2f,max=%.2f”,a,b,c,max); }

29 五、 switch语句 一般形式为: switch(表达式) { case 常量表达式1: 语句1或空;
. case 常量表达式n: 语句n或空; default: 语句n+1或空; } 说明: 1.执行switch语句时, 将表达式的值逐个与case后的常量 进行比较, 若与其中一个相等, 则执行该常量下的语句, 若不与任何一个常量相等, 则执行default 后面的语句。

30 2. switch中表达式与case后的常量可为任何类型．
则出现矛盾。 4. 每个case或default后的语句可以是复合语句, 但不需要使用"{"和"}"括起来。 ５．执行完一个case后面语句后，流程控制转移到下一 个case 继续执行．因此，若想在不同情况下执行不同的 语句，必须使用break语句。 break语句的功能：将程序流程控制跳出整个switch语句， 执行switch语句的下一条语句．

31 例： 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"); } 6.多个 case 可共用一组执行语句．例：　 case ＇A＇: case ＇B＇: case ＇C＇: printf("＞60\n"); break;

32 选择结构程序设计举例 例: 将任意三个整数按从大到小的顺序输出。 #include "stdio.h" void main()
例: 将任意三个整数按从大到小的顺序输出。 #include "stdio.h" void main() {int x,y,z,t; scanf("%d,%d,%d",&x,&y,&z); if(x<y) {t=x;x=y;y=t;} /*交换x,y的值*/ if(x<z) {t=x;x=z;z=t;} /*交换x,z的值*/ if(y<z) {t=y;y=z;z=t;} /*交换y,z的值*/ printf("%d,%d,%d\n",x,y,z); }

33 例: 给一个不多于4位的正整数，求出它是几位数，逆序打印出各位数字。
例: 给一个不多于4位的正整数，求出它是几位数，逆序打印出各位数字。 #include "stdio.h" void main() {int x,a,b,c,d; /*a,b,c,d代表千位、百位、十位、个位*/ scanf("%d",&x); a=x/1000; b=x%1000/100; c=x%100/10; d=x%10; /*分解出千位、百位、十位、个位*/ if(a!=0) printf("4:%d%d%d%d\n",d,c,b,a); else if(b!=0) printf("3:%d%d%d\n",d,c,b); else if(c!=0) printf("2:%d%d\n",d,c); else if(d!=0) printf("1:%d\n",d); }

34 例: 任意输入三个数，判断能否构成三角形？若能构成三角形，是等边三角形、等腰三角形还是其它三角形？
#include "stdio.h" void main() {float a,b,c; scanf("%f,%f,%f",&a,&b,&c); if(a+b>c&&a+c>b&&b+c>a) {if(a==b&&b==c) printf("equalateral triangle.\n"); else if(a==b||a==c||b==c) printf("isoscelestriangle.\n"); else printf("other triangle.\n"); } else printf("can not\n");

35 例: 从键盘输入一个年份，判断是否是闰年。
#include "stdio.h" void main() {int year; scanf("%d",&year); if(year%400==0||(year%4==0&&year%100!=0)) printf("%d is a leap year\n",year); else printf("%d is not a leap year\n",year); }

36 课堂练习 1.main() { int x=1,y=0,a=0,b=0; switch(x) {case 1: switch(y)
{case 0: a++;break; case 1:b++;break; } case 2: a++;b++;break; case 3:a++;b++; printf(“a=%d,b=%d\n”,a,b); 结果: a=2,b=1

37 2.程序填空: 以下程序判断输入的整数能否被3或7整除.
main() {int x,f=0; scanf( “%d”,&x ); if( ) ( ) if(f==1) printf(“YES\n”); else printf(“NO\n”); }