第3章分支結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)第3章分支結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)目標(biāo)本章主要要求掌握關(guān)系表達(dá)式與邏輯表達(dá)式、分支結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)思想、實(shí)現(xiàn)分支結(jié)構(gòu)判斷條件的構(gòu)成、實(shí)現(xiàn)分支結(jié)構(gòu)的語(yǔ)句、分支結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)舉例。第3章分支結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)3.1關(guān)系運(yùn)算符和關(guān)系表達(dá)式3.2邏輯運(yùn)算符和表達(dá)式3.3if語(yǔ)句3.4switch語(yǔ)句3.1關(guān)系運(yùn)算符和關(guān)系表達(dá)式3.1.1關(guān)系運(yùn)算符及其優(yōu)先次序3.1.2關(guān)系表達(dá)式3.1.1關(guān)系運(yùn)算符及其優(yōu)先次序在Ｃ語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)中，常常需要比較兩個(gè)量的大小關(guān)系，以決定程序下一步的工作。比較兩個(gè)量的運(yùn)算符稱為關(guān)系運(yùn)算符。在Ｃ語(yǔ)言中有以下關(guān)系運(yùn)算符：<小于<=小于或等于>大于>=大于或等于==等于!=不等于關(guān)系運(yùn)算符都是雙目運(yùn)算符，其結(jié)合性均為左結(jié)合。關(guān)系運(yùn)算符的優(yōu)先級(jí)低于算術(shù)運(yùn)算符，高于賦值運(yùn)算符。在上述六個(gè)關(guān)系運(yùn)算符中，<、<=、>、>=的優(yōu)先級(jí)相同，高于==和!=，==和!=的優(yōu)先級(jí)相同。3.1.2關(guān)系表達(dá)式用關(guān)系運(yùn)算符將兩個(gè)數(shù)值或數(shù)值表達(dá)式連接起來(lái)的式子稱為關(guān)系表達(dá)式。

一般格式：表達(dá)式關(guān)系運(yùn)算符表達(dá)式3.1.2關(guān)系表達(dá)式例如：a+b>c-dx<=5/35*i==k+1由于表達(dá)式也可以又是關(guān)系表達(dá)式，因此在關(guān)系表達(dá)式中允許出現(xiàn)嵌套的情況。例如：a>(b>c),a!=(c==d)關(guān)系表達(dá)式的值是真”和“假”，用“1”和“0”表示。例如：3>0的值為“真”，即為1。2>7不成立，故其值為假，即為0。例3.1分析下面程序的運(yùn)行結(jié)果。#include<stdio.h>voidmain(){

int

a,b,c;

scanf("%d%d%d",&a,&b,&c);a=b!=c;

//

將關(guān)系表達(dá)式的值賦給a

printf("a=%d,b=%d,c=%d\n",a,b,c);

a==(b=c++*3);

//a與b進(jìn)行相等比較

printf("a=%d,b=%d,c=%d\n",a,b,c);

a=b>c>2;

//

將關(guān)系表達(dá)式的值賦給a

printf("a=%d,b=%d,c=%d\n",a,b,c);}運(yùn)行結(jié)果：234↙a=1,b=3,c=4a=1,b=12,c=5a=0,b=12,c=53.2邏輯運(yùn)算符和表達(dá)式

3.2.1邏輯運(yùn)算符及其優(yōu)先次序3.2.2邏輯表達(dá)式3.2.1邏輯運(yùn)算符及其優(yōu)先次序3種邏輯運(yùn)算符：&&（邏輯與）

||（邏輯或）

!（邏輯非）&&和||是雙目(元)運(yùn)算符!是一目(元)運(yùn)算符邏輯表達(dá)式用邏輯運(yùn)算符將關(guān)系表達(dá)式或其他邏輯量連接起來(lái)的式子3.2.1邏輯運(yùn)算符及其優(yōu)先次序與運(yùn)算&&

：參與運(yùn)算的兩個(gè)量都為真時(shí)，結(jié)果才為真，否則為假。例如：1>0&&6>2由于1>0為真，6>2也為真，相與的結(jié)果也為真?；蜻\(yùn)算||

：參與運(yùn)算的兩個(gè)量只要有一個(gè)為真，結(jié)果就為真。兩個(gè)量都為假時(shí)，結(jié)果為假。例如：3>0||3>8由于3>0為真，相或的結(jié)果也就為真。非運(yùn)算!

：參與運(yùn)算量為真時(shí)，結(jié)果為假；參與運(yùn)算量為假時(shí)，結(jié)果為真。例如：!(3>0)由于3>0為真，非運(yùn)算的結(jié)果為假。3.2.2邏輯表達(dá)式由邏輯運(yùn)算符將邏輯量連接起來(lái)構(gòu)成的式子稱為邏輯表達(dá)式。一般格式：表達(dá)式邏輯運(yùn)算符表達(dá)式其中的表達(dá)式可以又是邏輯表達(dá)式，從而組成了嵌套的情形。3.2.2邏輯表達(dá)式例如：(a&&b)&&c根據(jù)邏輯運(yùn)算符的左結(jié)合性，上式也可寫為：a&&b&&c

邏輯表達(dá)式的值是式中各種邏輯運(yùn)算的最后值，以“1”和“0”分別代表“真”和“假”。例3.2分析下面程序的運(yùn)行結(jié)果。#include<stdio.h>voidmain(){

int

x,y,z,m;

x=y=z=0;

//

給變量x、y、z賦值0

m=++x&&++y||++z;

printf("m=%dx=%dy=%dz=%d",

m,x,y,z);}運(yùn)行結(jié)果：m=1

x=1

y=1

z=0分析：由于“++x&&++y”為1，表達(dá)式“++x&&++y||++z”值已完全確定，所以表達(dá)式中的“++z”被忽略。例3.3若有定義語(yǔ)句：intk1=10,k2=20;,執(zhí)行表達(dá)式（k1=k1>k2）&&(k2=k2>k1)后，k1和k2的值分別為()(2011年9月全國(guó)計(jì)算機(jī)等級(jí)考試二級(jí)C試題選擇題第17題)A.0和1 B.0和20C.10和1D.10和20分析：在執(zhí)行表達(dá)式k1=k1>k2時(shí)，先進(jìn)行關(guān)系比較，k1（10）是小于k2（20）的，所以k1>k2的值為0，再將0賦值給k1，所以此時(shí)k1=0，表達(dá)式值為0。由于是邏輯與（&&）連接，有一個(gè)表達(dá)式為0，邏輯表達(dá)式結(jié)果為0，此時(shí)，邏輯與后面的表達(dá)式不用參與運(yùn)算，所以k2值不變，仍然是20。選B。3.3if語(yǔ)句3.3.1不含else子句的if語(yǔ)句3.3.2含else子句的if語(yǔ)句3.3.3嵌套的if語(yǔ)句3.3.4條件表達(dá)式構(gòu)成的選擇結(jié)構(gòu)3.3.1不含else子句的if語(yǔ)句一般形式：

if(表達(dá)式)語(yǔ)句其語(yǔ)義是：如果表達(dá)式的值為真，則執(zhí)行其后的語(yǔ)句，否則不執(zhí)行該語(yǔ)句。其過(guò)程可表示為下圖:圖3.1不含else子句的if語(yǔ)句流程圖例3.4輸入兩個(gè)整數(shù)，輸出其中的大數(shù)。#include"stdio.h"voidmain(){

int

a,b,max;

printf("\ninputtwonumbers:\n");

scanf("%d%d",&a,&b);

max=a;

if(max<b)max=b;

printf("max=%d",max);}運(yùn)行結(jié)果：inputtwonumbers:35↙max=5例3.5有以下程序（2011年3月全國(guó)計(jì)算機(jī)等級(jí)考試二級(jí)C試題填空題第7題）#include<stdio.h>main(){intx;scanf("%d",&x);if(x>15)printf("%d",x-5);if(x>10)printf("%d",x);if(x>5)printf("%d\n",x+5);}若程序運(yùn)行時(shí)從鍵盤輸入12<回車>，則輸出結(jié)果為

。分析：本題執(zhí)行過(guò)程如下，輸入12后，首先判斷第一個(gè)if條件，12>15為假，所以第一個(gè)if語(yǔ)句不執(zhí)行。接著進(jìn)行第二個(gè)if條件判斷，12>10為真，執(zhí)行后面語(yǔ)句，所以輸出12。然后繼續(xù)執(zhí)行第三個(gè)if條件判斷，12>5為真，if語(yǔ)句繼續(xù)被執(zhí)行，就在輸出12后繼續(xù)輸出x+5，即17。所以完整輸出結(jié)果為1217。3.3.2含else子句的if語(yǔ)句一般形式：if(表達(dá)式)語(yǔ)句1；else語(yǔ)句2；其語(yǔ)義是：如果表達(dá)式的值為真，則執(zhí)行語(yǔ)句1，否則執(zhí)行語(yǔ)句2。其過(guò)程可表示為下圖:圖3.2含else子句的if語(yǔ)句流程圖例3.6輸入兩個(gè)整數(shù)，輸出其中的大數(shù)。#include"stdio.h"voidmain(){

int

a,b,max;printf("\ninputtwonumbers:\n");scanf("%d%d",&a,&b);if(a>b)printf("max=%d\n",a);elseprintf("max=%d\n",b);} 運(yùn)行結(jié)果：inputtwonumbers:35↙max=53.3.3嵌套的if語(yǔ)句當(dāng)if語(yǔ)句中的執(zhí)行語(yǔ)句又是if語(yǔ)句時(shí)，則構(gòu)成了if語(yǔ)句嵌套的情形。一般形式：

if(表達(dá)式)

if語(yǔ)句；

或者：

if(表達(dá)式)

if語(yǔ)句；

else

if語(yǔ)句；例如：

if(表達(dá)式1)

if(表達(dá)式2)

語(yǔ)句1；

else

語(yǔ)句2；其中的else究竟是與哪一個(gè)if配對(duì)呢?Ｃ語(yǔ)言規(guī)定，if語(yǔ)句嵌套時(shí)，else子句與if的匹配原則：與在它上面、距它最近、且尚未匹配的if配對(duì)。例3.7比較兩個(gè)數(shù)的大小關(guān)系。#include"stdio.h"voidmain(){

int

a,b;printf("pleaseinputa,b:\n");scanf("%d%d",&a,&b);if(a!=b)if(a>b)printf("a>b\n");elseprintf("a<b\n");elseprintf("a=b\n");

}運(yùn)行結(jié)果：Pleaseinputa,b:35↙a<b嵌套的if語(yǔ)句結(jié)構(gòu)中，比較常用到的結(jié)構(gòu)形式是if-else-if結(jié)構(gòu)。使用if-else-if形式，結(jié)構(gòu)更加清晰易懂。一般形式：if(表達(dá)式1)

語(yǔ)句1；

elseif(表達(dá)式2)

語(yǔ)句2；

elseif(表達(dá)式3)

語(yǔ)句3；

…elseif(表達(dá)式m)

語(yǔ)句m；

else

語(yǔ)句n；其語(yǔ)義是：依次判斷表達(dá)式的值，當(dāng)出現(xiàn)某個(gè)值為真時(shí)，則執(zhí)行其對(duì)應(yīng)的語(yǔ)句。然后跳到整個(gè)if語(yǔ)句之外繼續(xù)執(zhí)行程序。如果所有的表達(dá)式均為假，則執(zhí)行語(yǔ)句n。然后繼續(xù)執(zhí)行后續(xù)程序。

例3.8判別鍵盤輸入整數(shù)是正整數(shù)、負(fù)整數(shù)或者是零#include"stdio.h"main(){

intc;

printf("inputanumber:\n");

scanf("%d",&c);

if(c<0)

printf("Thisisanegativenumber\n");elseif(c>0)

printf("Thisispositivenumber\n");else

printf("Thisiszero\n");}運(yùn)行結(jié)果：Pleaseinputa,b:30↙Thisisapositivenumber3.3.4條件表達(dá)式構(gòu)成的選擇結(jié)構(gòu)C語(yǔ)言另外還提供了一個(gè)特殊的運(yùn)算符——條件運(yùn)算符，由此構(gòu)成的表達(dá)式也可以形成簡(jiǎn)單的選擇結(jié)構(gòu)，這種選擇結(jié)構(gòu)能以表達(dá)式的形式內(nèi)嵌在允許出現(xiàn)表達(dá)式的地方，使得可以根據(jù)不同的條件使用不同的數(shù)據(jù)參與運(yùn)算。條件運(yùn)算符為?和：，它是一個(gè)三目運(yùn)算符，即有三個(gè)參與運(yùn)算的量。由條件運(yùn)算符組成的式子稱為條件表達(dá)式。一般形式：表達(dá)式1?表達(dá)式2：表達(dá)式3其求值規(guī)則為：如果表達(dá)式1的值為真，則以表達(dá)式2的值作為條件表達(dá)式的值，否則以表達(dá)式2的值作為整個(gè)條件表達(dá)式的值。條件表達(dá)式通常用于賦值語(yǔ)句之中。例如條件語(yǔ)句：if(a>b)max=a；

elsemax=b；可用條件表達(dá)式寫為max=(a>b)?a：b；執(zhí)行該語(yǔ)句的語(yǔ)義是：如a>b為真，則把a(bǔ)賦予max，否則把b賦予max。例3.9用條件表達(dá)式重新編程，輸出兩個(gè)數(shù)中的大數(shù)。

#include"stdio.h"voidmain(){

int

a,b,max;printf("\ninputtwonumbers:\n");scanf("%d%d",&a,&b);printf("max=%d\n",a>b?a:b);

}運(yùn)行結(jié)果：inputtwonumbers56↙max=63.4switch語(yǔ)句一般形式：switch(表達(dá)式){case常量表達(dá)式1：語(yǔ)句1；

case常量表達(dá)式2：語(yǔ)句2；

…case常量表達(dá)式n：語(yǔ)句n；

default：語(yǔ)句n+1；

}3.4switch語(yǔ)句其語(yǔ)義是：計(jì)算表達(dá)式的值。并逐個(gè)與其后的常量表達(dá)式值相比較，當(dāng)表達(dá)式的值與某個(gè)常量表達(dá)式的值相等時(shí)，即執(zhí)行其后的語(yǔ)句，然后不再進(jìn)行判斷，繼續(xù)執(zhí)行后面所有case后的語(yǔ)句。如表達(dá)式的值與所有case后的常量表達(dá)式均不相同時(shí)，則執(zhí)行default后的語(yǔ)句。3.4switch語(yǔ)句例3.10成績(jī)等級(jí)查詢：在進(jìn)行評(píng)定時(shí)通常會(huì)將成績(jī)分為幾個(gè)等級(jí)，0~59分為不合格，60~79分為及格，80~89分為良好，90~100為優(yōu)秀。輸入一個(gè)成績(jī)，給出對(duì)應(yīng)的等級(jí)。#include"stdio.h"voidmain(){intnum;floatC;

printf("\t成績(jī)等級(jí)查詢\n\n");

printf("請(qǐng)輸入成績(jī)：");

scanf("%f",&C);num=(int)(C/10);

switch(num){case10:case9:

printf("等級(jí)為優(yōu)秀！\n");break;case8:

printf("等級(jí)為良好！\n");break;case7:case6:

printf("等級(jí)為合格。\n");break;default:

printf("等級(jí)為不合格。\n");break;}}運(yùn)行結(jié)果：成績(jī)等級(jí)查詢請(qǐng)輸入成績(jī)：95↙等級(jí)為優(yōu)秀！3.4switch語(yǔ)句選擇結(jié)構(gòu)應(yīng)用程序舉例：例3.11輸入一個(gè)字符，請(qǐng)判斷是字母、數(shù)字還是特殊字符?#include<stdio.h>voidmain（）{charch;printf("請(qǐng)輸入一個(gè)字符：");/*在雙引號(hào)內(nèi)的字符串中，可以出現(xiàn)漢字，不影響程序運(yùn)行*/ch=getchar（）;if((ch>=’a’&&ch<=’z’)||(ch>=’A’&&ch<=’Z’))printf("\n它是一個(gè)字母!\n");/*注意前后的\n，養(yǎng)成良好的編輯習(xí)慣*/elseif(ch>=’0’&&ch<=’9’)printf("\n它是一個(gè)數(shù)字!\n");elseprintf("\n它是一個(gè)特殊字符!\n");}運(yùn)行結(jié)果：請(qǐng)輸入一個(gè)字符：A↙

它是一個(gè)字母！例3.12閏年判斷程序。#include<stdio.h>voidmain（）{intyear;printf("Typeinayear:\n");scanf("%d",&year);if(year%400==0||year%4==0&&year%100!=0)printf("%disaleapyear.\n",year);elseprintf("%disnotaleapyear.\n",year);}運(yùn)行結(jié)果：Typeinayear：2006<回車>2006isaleapyear分析：閏年有兩種情況，設(shè)年份為year，則：⑴當(dāng)year是400的整倍數(shù)時(shí)為閏年，條件表示為：year%400==0⑵當(dāng)year是4的整倍數(shù)，但不是100的整倍數(shù)時(shí)為閏年，條件表示為：year%4==0&&year%100!=0綜合上述兩種情況，得到閏年條件的邏輯表達(dá)式：year%400==0||year%4==0&&year%100!=0例3.13

編寫程序，根據(jù)輸入的學(xué)生成績(jī)給出相應(yīng)的等級(jí)，大于或等于90分以上的等級(jí)為A,6O分以下的等級(jí)為E，其余每10分為一個(gè)等級(jí)。#include<stdio.h>main(){intg;

printf("Enterg:");scanf("%d",&g);

printf("g=%d:",g);

if(g>=90)printf("A\n");

elseif(g>=80)printf("B\n");

elseif(g>=70)printf("C\n");

elseif(g>=60)printf("D\n");

elseprintf("E\n");}運(yùn)行結(jié)果：Enterg：92↙g=92：A分析：當(dāng)執(zhí)行以上程序時(shí)，首先輸入學(xué)生的成績(jī)，然后進(jìn)入if語(yǔ)句。if語(yǔ)句中的表達(dá)式將依次對(duì)學(xué)生成績(jī)進(jìn)行判斷，若能使某if后的表達(dá)式值為1，則執(zhí)行與其相應(yīng)的子句，之后便退出整個(gè)if結(jié)構(gòu)。例3.14將上面的例子改成switch語(yǔ)句。#include<stdio.h>main(){intg;

printf("Enterg:");scanf("%d",&g);

printf("g=%d:",g);switch(g/10){case10:

case9:printf("A\n");break;

case8:printf("B\n");break;

case7:printf("C\n");break;

case6:printf("D\n");break;

default:printf("E\n");

}}運(yùn)行結(jié)果：Enterg：56↙g=56：E例3.15求一元二次方程ax2+bx+c=0的解（a≠0）。#include"math.h"#include"stdio.h"main(){floata,b,c,disc,x1,x2,p,q;scanf(“%f,%f,%f”,&a,&b,&c);disc=b*b-4*a*c;if(fabs(disc)<=1e-6) /*fabs()：求絕對(duì)值庫(kù)函數(shù)*/printf(“x1=x2=%7.2f\n”,-b/(2*a)); /*輸出兩個(gè)相等的實(shí)根*/else{if(disc>1e-6){x1=(-b+sqrt(disc))/(2*a); /*求出兩個(gè)不相等的實(shí)根*/x2=(-b-sqrt(disc))/(2*a);printf("x1=%7.2f,x2=%7.2f\n",x1,x2);}else{p=-b/(2*a); /*求出兩個(gè)共軛復(fù)根*/q=sqrt(fabs(disc))/(2*a);printf(“x1=%7.2f+%7.2fi\n“,p,q);/*輸出兩個(gè)共軛復(fù)根*/printf(”x2=%7.2f-%7.2fi\n“,p,q);}}}

運(yùn)行結(jié)果：2,6.5,3↙x1=-0.56,x2=-2.69例3.16已知某公司員工的保底薪水為500，某月所接工程的利潤(rùn)profit（整數(shù)）與利潤(rùn)提成的關(guān)系如下（計(jì)量單位：元）：profit≤1000 沒(méi)有提成；1000＜profit≤2000 提成10%；2000＜profit≤5000 提成15%；5000＜profit≤10000 提成20%；10000＜profit 提成25%。算法分析：為使用switch語(yǔ)句，必須將利潤(rùn)profit與提成的關(guān)系，轉(zhuǎn)換成某些整數(shù)與提成的關(guān)系。分析本題可知，提成的變化點(diǎn)都是1000的整數(shù)倍（1000、2000、5000、……），如果將利潤(rùn)prof