第三章 结构化程序设计.ppt

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1、第三章 结构化程序设计,3.1 顺序结构 3.2 选择结构 3.3 循环结构 3.4 其它控制语句 3.5 应用举例,3.1 顺序结构,顺序结构：按照语句出现的先后顺序依次执行。 3.1.1 表达式语句形式： 表达式；例如：,i+;sum=a+b; coutabendl;,3.1.2 空语句,形式： ； 作用: 当程序中某个位置在语法上需要一条语句，而在语义上又不 要求执行任何动作时，可放上一条空语句。一般适用于在循环语句中做空循环体；如：,for (m = 0; m1000; m+) ;,3.1.3 复合语句,形式：变量定义 语句组 作用：当程序中某个位置在语法上只允许一条语句， 而在语义上

2、要执行多条语句才能完成某个操作时，需要使用复合语句。,例如：,if(x=0)couta; coutb;,3.2 选择结构,选择结构：根据条件的值来判断程序的流向。 C/C+中，提供两类选择控制语句:if语句，实现n分支，要求n个表达式;switch语句，实现多分支；只用1个表达式。,3.2.1 if 语句,if语句的三种形式:形式1： if (表达式) 语句作用：当表达式为真(非0)时，执行表达式后面的语句, 否则绕过该语句，而执行其后面的语句。 【例3.1】已知两个数x和y，比较它们的大小，使得x大于y。,if(xy) t=x; x=y; y=t; coutxy;,#include “ios

3、tream.h“ void main() int x,y,t;coutxy;if (x“yendl; ,程序：,形式2： if (表达式) 语句1else语句2作用：当表达式为真(非0)时，执行语句1，否则执行语句2。【例3.2】计算分段函数：,要使max存放x、y中大者， min存放小者，分析下面程序段正确否？,if (x) y=sin(x)+sqrt(x*x+1); elsey=cos(x)x*x+3*x;,if (xy)max = x; min = y; elsemax = y; min = x;,形式3：if (表达式1)语句1else if (表达式2)语句2else if (表达式

4、n)语句nelse语句n+1 作用：当表达式1的值为true时，执行语句1；否则判断当表达式2的值为true时执行语句2；依此类推，若表达式的值都为false，则执行语句n+1。,【例3.3】已知成绩mark，要求显示对应五级制的评定，评定条件：,if (mark = 90) cout “优“; else if (80 = mark ,if (mark = 60) cout= 70) cout= 80) cout=90) cout “优“; elsecout “不及格“;,分析下面两程序段：,注意： 不管有几个分支，程序执行一个分支后，其余分支不再执行。 else if不能写成elseif。

5、当多分支中有多个表达式同时满足，则只执行第一个与之匹配的语句。,if语句的嵌套形式,if语句的嵌套是指if或else后面的语句本身又是一个if语句。 如： if(表达式1)if(表达式11)语句11else 语句12else语句2,if (表达式1)if (表达式2) 语句1else 语句2,注意：为了增强程序的可读性，建议采用锯齿型的书写形式。else始终与它上面的最近的if语句配对，而这个if语句又没有其它的else与之匹配 。,如何使之与第一个if配对？,【例3.4】已知x，y，z三个数，使得xyz。可用一个IF语句和一个嵌套的IF语句实现。,if (xy) t=x ; x=y ; y=

6、t; if (yz) t=y ; y=z ; z=t ; if (xy) t=x ; x=y ; y=t ;,3.2.2 switch语句,形式： switch(表达式） case 常量表达式1：语句组1；break；case 常量表达式2：语句组2；break；case 常量表达式n：语句组n；break；default： 语句组n+1 ,执行顺序：当表达式的值与某个常量表达式的值相等时，则执行该常量表达式后面相应的语句，若使用了break, 则执行完该语句后便退出switch语句；否则，还要依次执行其后面的各条语句。若找不到相匹配的常量表达式，则执行default后面的语句。,必须为整型或

7、字符型,2a+1 (1=a2) 【例3.5】用switch结构求分段函数b= a2-3 (2=a4)a 其它,正确： switch(int)a) case 1: b=2*a+1;break;case 2: case 3: b=a*a-3;break;default: b=a; ,错误： switch(int)a) case a=1 ,共用同一个语句组,思考：若省去break语句，情况会怎样？,3.3 循环结构,C语言提供了三种循环语句：,流程图如下：while do-while for,while (表达式)语句,do 语句 while (表达式);,for(表达式1;表达式2;表达式3) 语

8、句,【例3.6】用上述三种循环语句求,while语句:,n = 1;s = 0; while (n=100)s=s+n;n=n+1; ,n = 1; s = 0;do s = s+n;n = n+1; while(n=100);,do-while语句:,for (n = 1,s = 0;n=100;n+)s=s+n;,for语句:,【例3.7】求下列级数的前m项和,要求其误差小于0.00001 。,分析: 级数的通项为 xm/m!,第i项ti与第i-1项 ti-1之间存在如下关系： ti=t i-1*x/i,int i(1);float t(1),e(0); while(t1e-5)e+=t;

9、 t/=i; i+;,int i(1);float t(1),e(0); for( ;t1e-5; ) e+=t; t/=i; i+;,for(i=1,t=1,e=0;t1e-5; e+=t, t/=i,i+);,分号不能省略,空语句,3.3.3 循环的嵌套,循环的嵌套：循环体内包含另一个完整的循环结构。 三种循环语句皆可以相互嵌套 。 【例3.8】打印九九乘法表,#include “iostream.h” void main() cout“t 九九乘法表“endl;cout“t -“endl;for(int i=1;i=9;i+)for(int j=1;j=9;j+)couti“j“=“i*

10、jt;coutendl; ,程序：,思考：打印上三角或下三角程序如何改动？,3.4 其它控制语句,break语句和 continue语句 break语句有两个作用：用于switch语句中，保证多分支情况的正确执行；用于循环语句中，强制终止本层循环(跳出本层循环)。 Continue语句的作用：绕过本次循环，强行进入下一次循环。 即它只能跳过循环体中continue后面的语句。 注意： continue只能用于循环语句,【例3.9】 break 和 continue 语句的区别,for(m=20;m0;m-) if(m % 6=0) break;coutm“ “;,for(m=20;m0;m-)

11、 if(m % 6=0) continue;coutm“ “;,3.5 应用举例,1. 求最大值（或最小值） 【例3.10】从键盘输入一组数，求这组数中的最大值。,cinm; max=m; /第一个数假设为最大数 while (cinm,m!=0)if (mmax) max=m;,max=0; /设一个较小的数为最大值的初值 for(int i=0;im;if (mmax) max=m; ,以输入0作为结束，输入数的个数未知,输入数的个数已知,2.最大公约数 【例3.11】用辗转相除法求两自然数的最大公约数。 算法思想： (1) 对于已知两数m，n，使得mn (2) m除以n得余数r (3)

12、若r=0，则n为最大公约数，结束；否则执行(4) (4) mn，nr，再重复执行(2),辗转相除法 while (r=m % n)!=0) m=n;n=r; coutn;,辗转相减法m=m-n mnn=n-m nmm、n为公约数 m=n while (m!=n)if(mn)m-=n;else n-=m;,#include “iostream.h“ void main( ) int m, n, t, r;coutmn;if(mn) t=m; m=n; n=t; while (r=m % n)!=0)m=n; n=r;cout“最大公约数为 “mendl; ,程序：,3.质数【例3.12】求210

13、0之间的素数，并以每行显示8个质数。质数：除1和它本身外，不能被其他任何一个整数整除的自然数。 分析： (1) 判别某数m是否为素数最简单的方法是:用i=2，3，m-1逐个判别m能否被j整除，只要有一个能整除，m不是素数，退出循环；若都不能整除，则m是素数。可进一步证明：若m不能被 中任一整数整除，则m为质数。 (2) 每行显示8个，只要对求得的质数计数，满8个换行。, for(i=2;m%i!=0;i+); if(i=m), k= sqrt(m); for(i=2;ik),程序：#include “iostream.h” void main() int m,i,countm(0);bool

14、tag;for(m = 2;m=100;m+) tag=false; /tag初值为falsefor(i = 2;i=m-1;i+)if (m % i = 0) tag=true; if (tag=false) /等价于 if (!tag) coutmt;countm+; if (countm % 8 =0) coutendl;,4. 求部分级数和 【例3.13】计算sin(x)的值，公式为：当第n项的绝对值小于10-5时结束。 分析：关键是找部分级数和的通项，如下表示：ti+2= -1*ti*x*x/(i+1)*(i+2) i=1,3,5,7,t=x; while(fabs(t)=1e-5)

15、sinx+=t;t=-t*x*x/(i+1)*(i+2);i=i+2;,5. 穷举法 【例3.14】百元买百鸡问题。假定小鸡每只5角，公鸡每只2元，母鸡每只3元。现有100元钱要买100只鸡，列出所有可能的购鸡方案。 分析：(1) 设母鸡、公鸡、小鸡各为x、y、z只，列出方程为：x+y+y = 1003x+2y+0.5z = 100 三个未知数，两个方程，此题有若干个整数解。(2) 采用试凑法(也称为穷举法或枚举法)来实现，即将可能出现的各种情况一一罗列测试，判断是否满足条件，采用循环结构来实现。,用三重循环来实现: for(x=0;x100;x+)for(y=0;y100;y+)for(z=

16、0;z100;z+)if(3*x+2*y+0.5*z)=100),用二重循环来实现: for(x=0;x=33;x+) for(y=0;y=50;y+) z=100-x-y;if(3*x+2*y+0.5*z)=100)coutsetw(9)xsetw(9)ysetw(9)zendl;,5.递推法 “递推法”也称为 “迭代法”，其基本思想是把一个复杂的计算过程转化为简单过程的多次重复，每次重复都从旧值的基础上递推出新值，并由新值代替旧值。,【例3.15】利用牛顿迭代法求方程在x0附近的根的近似值。牛顿迭代公式为：输入x0值，由公式求出x1，再由x1从公式求出x2,直到 时可视x n+1为方程f(

17、x)=0在X0附近的一个近似根 ,设为10-5 。,x1=1; do x0=x1;x1=x0 - (3*x0*x0*x0-4*x0*x0-5*x0+13)/(9*x0*x0-8*x0-5) while(fabs(x1-x0)1e-5);,思考: 若迭代最高次数M后，即使达不到精度也要输出结果, 程序该如何修改？,6.分类统计 【例3.16】对输入一串字符，统计其中单词的个数、字母个数、数字个数。规定单词之间用一个空白符分开（空白符包括空格符、水平制表符、换行符）。以z表示输入结束。 分析： （1）统计单词的个数，可通过统计空白符的个数得到。 （2）由于标准输入流cin输入时会把空白符作为输入结束符，所以应使用getchar()函数逐一读取字符，该函数必须用”stdio.h”。,int alpha(0), num(0),ch(0),word(0);while(c=getchar( )!=EOF) / EOF代表文本结束符，对应输入CTRL+Z if(c= |c=t|c=n) word+;if(c=a ,