C语言第4章选择结构程序设计
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C语言第四章.选择结构程序设计
case 常量表达式n: 语句n; default : 语句n+1; }
语句的执行过程：
先计算表达式的值，并逐个与其后的常量表达式值相 比较； 当表达式的值与某个常量表达式的值相等时，即执行
其后的语句；
然后不再进行判断，继续执行后面所有case后的语句；
如表达式的值与所有case后的常量表达式均不相同时，
a+b>c && x+y<b 等价于 ((a+b)>c) && ((x+y)<b)
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。
反过来在判断一个量是为“真”还是为“假”时，以“0” 的数值代表“假”，以非“0”的数值代表“真”。
3）逻辑运算的规则：
（1）与运算&&
条件运算符和条件表达式
条件表达式通常用于赋值语句之中。 例如条件语句：
if(a>b) max=a;
else max=b; 可用条件表达式写为 max=(a>b)?a:b;
执行该语句的语义是：如a>b为真，则把a 赋予max， 否则把b 赋予max。
注意以下几点：
条件运算符的运算优先级 低于关系运算符和算术运算符，高于赋值符。 因此 max=(a>b)?a:b可以去掉括号而写为 max=a>b?a:b
注意:
(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。 例如：交换两个变量 if (a>b) { t= a; a=b； b=t; }
第4章 选择结构程序设计《C语言程序设计(第三版)》-电子教案
【注意】
switch后跟的"表达式"允许为任何类型的表达式,其 后跟的"表达式"允许为任何类型的表达式, 后跟的 数据类型和case后面的常量表达式的数据类型一致. 后面的常量表达式的数据类型一致. 数据类型和 后面的常量表达式的数据类型一致 每一个case后的各常量表达式的值不允许重复,否则 后的各常量表达式的值不允许重复, 每一个 后的各常量表达式的值不允许重复 会报错. 会报错. 每一个case后允许有多条语句 可以不用花括号" 后允许有多条语句, 每一个case后允许有多条语句,可以不用花括号"{}" 括起来. 括起来. case和default子句出现的先后顺序可以变动,不会影 子句出现的先后顺序可以变动, 和 子句出现的先后顺序可以变动 响程序的执行结果. 子句也可以省略不用. 响程序的执行结果.default子句也可以省略不用. 子句也可以省略不用 多个case可以共用一组执行语句.例如: 可以共用一组执行语句. 多个 可以共用一组执行语句 例如: … case 'A': case 'B': case 'C':printf("Pass\n");break;
3<5 || ++b
【例4-2】测试短路现象 】
#include <stdio.h> void main() { int a,b; a=b=0; a || ++b; printf("%d,%d\n",a,b); a=b=1; a || ++b; printf("%d,%d\n",a,b); a=b=0; a && ++b; printf("%d,%d\n",a,b); a=b=1; a && ++b; printf("%d,%d\n",a,b); }
C语言 第4章 选择结构程序设计
#include <stdio.h> int main() { float a,b,c,t; scanf("%f,%f,%f",&a,&b,&c); if(a>b) 如果 a>b，将a和b对换 ， 和 对换 是 、 中的小者 { t=a; a=b; b=t; } a是a、b中的小者 if(a>c) { t=a; a=c; c=t; } if(b>c) { t=b; b=c; c=t; } printf("%5.2f,%5.2f,%5.2f\n",a,b,c); return 0; }
if (disc<0) 8<0为假 为假 printf(“has not real roots\n”); else 的值变为-1 的值变为 { p=-b/(2.0*a); p的值变为 的值变为0.71 的值变为 q=sqrt(disc)/(2.0*a); q的值变为 x1=p+q; x1的值变为 的值变为-0.29 的值变为 x2=p-q; x2的值变为 的值变为-1.71 的值变为 printf(“real roots:\nx1=%7.2f\n x2=%7.2f\n”,x1,x2); } return 0; }
if (disc<0) printf(“has not real roots\n”); else { p=-b/(2.0*a); q=sqrt(disc)/(2.0*a); x1=p+q; x2=p-q; printf(“real roots:\nx1=%7.2f\n x2=%7.2f\n”,x1,x2); } return 0; 复合语句 }
C语言有两种选择语句： 语言有两种选择语句： 语言有两种选择语句 (1)if语句，实现两个分支的选择结构 语句， 语句 (2)switch语句，实现多分支的选择结构 语句， 语句
C语言程序设计第四单元选择结构程序设计
思路指导
输入：输入学生的成绩存储到变量score中 输出：根据学生的成绩输出学生的等级 条件判断：判断学生成绩符合哪个范围 处理：根据判断，输出学生的等级
相关知识
1.多重if（多分支if语句）的语法格式 if(表达式1)
{语句体1} else if(表达式2)
{语句体2} else if(表达式3)
/*母亲身高*/
printf("你是男孩(b) 还是女孩（g）?");
scanf("%1s", &sex);
printf("你输入你爸爸的身高（cm）:");
scanf("%f", &faheight);
printf("你输入你妈妈的身高(cm):");
scanf("%f", &moheight);
条件1 条件2
语句组1 语句组2
条件
语句组n+1 语句组n
语句组n 语句组n+1
相关知识
（二）解决选择问题的基本步骤和方法
选择结构是结构化程序设计的三种结构之一，也是常用的一种 结构，在大多数的程序中都包含有选择结构，一般来说解决这样 的问题用以下的方法和步骤：
1. 判断解决的问题是否是选择问题。 2. 若是选择问题，则判断是哪种选择结构类型，是单分支、双 分支还是多分支结构。 3. 若是选择问题，确定选择结构，确定选择条件、执行过程与 结束过程。 4. 用C语言描述。
此外，如果喜爱体育锻炼，那么可增高身高2%；如果有良 好的卫生饮食习惯，那么可增加身高1.5%。
思路指导
输入：性别（用字符型变量sex存储，输入字母g表示女性， 输入字符b表示男性）、父母身高（用实型变量存储， faheight为其父身高，moheight 为其母身高）、是否喜爱体 育锻炼（用字符型变量sports存储，输入字符y表示喜爱，输 入字符n表示不喜爱）、是否有良好的饮食习惯（用字符型变 量diet存储，输入字符y表示喜爱，输入字符N表示不喜爱）。 输出：身高 处理：利用给定公式和身高预测方法对身高进行预测。 判断条件：性别男还是女、是否喜爱体育锻炼、是否有良好 的饮食习惯。
《C语言程序设计(第五版)》第4章选择结构程序的设计 PPT课件
►(b*b-4*a*c)>=0
b*b-4*a*c>=0
►z= (x>y+3)
z= x>y+3
►(a＞b)= = c
a>b= =c
►a=(b!=c)
a=b!=c
当然为提高程序的可读性、可维护性你不妨多使用 括号，因为C语言中的有些优先级很容易让你不小心犯 错。
C语言程序设计
第4章 选择结构程序设计
第10页
“>”的结果为“假”，即条件不成立。
C语言程序设计
第4章 选择结构程序设计
第5页
4.1 关系运算及关系表达式
4.1.1 关系运算符及其优先次序
运算符
含义
> 大于
优先级
结合性
>= 大于或等于 这些关系运算符等优
< 小于
先级，但比下面的优 先级高
左结合性
<= 小于或等于
== 等于 != 不等于
这些关系运算符等优 先级，但比上面的优 先级低
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第4章 选择结构程序设计
第4页
4.1 关系运算及关系表达式
所谓“关系运算”实际上就是“比较运算”， 即将两个数据进行比较，判定两个数据是否符合 给定的关系。例如，
► “x>y+3”中的“>”表示一个大于关系运算。 ➢如果a的值是5，b的值是1，则大于关系运算
“>”的结果为“真”，即条件成立； ➢如果a的值是2，b的值是1，则大于关系运算
因为按照自左至右的结合方向，先执行关系运算
“a>b”得值为1（“真”），再执行关系运算“1>c”， 得值为0（“假”），因此y为0。
C语言程序设计
C程序设计（第五版）-第4章选择结构程序设计课后习题答案
C程序设计（第五版）-第4章选择结构程序设计课后习题答案1. 什么是算术运算？什么是关系运算？什么是逻辑运算？【答案解析】算熟运算：算术运算即“四则运算”，是加法、减法、乘法、除法、乘⽅、开⽅等⼏种运算的统称。
其中加减为⼀级运算，乘除为⼆级运算，乘⽅、开⽅为三级运算。
在⼀道算式中，如果有多级运算存在，则应先进⾏⾼级运算，再进⾏低⼀级的运算。
C语⾔中的算熟运算符包括：+、-、*、/、++、--、%等种类。
如果只存在同级运算；则从左⾄右的顺序进⾏；如果算式中有括号，则应先算括号⾥边，再按上述规则进⾏计算。
⽰例：$ (1 + 1)^{2} * 4+5 * 3$解析：1. 先进⾏括号内运算1+1，然后进⾏乘⽅运算得到结果4.2. 接下来与4相乘，得到结果163. 因为乘法优先级⼤于加法，因此先进⾏5*3，得到结果154. 最终相加得到结果31结果：31关系运算：关系的基本运算有两类：⼀类是传统的集合运算（并、差、交等），另⼀类是专门的关系运算（选择、投影、连接、除法、外连接等），⽽在C语⾔中，关系运算通常被认为是⽐较运算，将两个数值进⾏⽐较，判断⽐较结果是否符合给定的条件。
常见的关系运算符包括：<、<=、>、>=、==、!=等种类。
其中，前4种关系运算符(<、<=、>、>= )的优先级别相同，后2种(==、!=)也相同。
⽽前4种⾼于后2种。
例如, >优先于==。
⽽>与<优先级相同。
并且，关系运算符的优先级低于算术运算符，关系运算符的优先级⾼于赋值运算符(=)。
逻辑运算：在逻辑代数中，有与、或、⾮三种基本逻辑运算。
表⽰逻辑运算的⽅法有多种，如语句描述、逻辑代数式、真值表、卡诺图等。
⽽在C语⾔中，逻辑运算通常⽤于使⽤逻辑运算符将关系表达式或其它逻辑量连接起来组成逻辑表达式⽤来测试真假值。
常见的逻辑运算符包括：&&、||、!等种类&&：与是双⽬运算符，要求有两个运算对象，表⽰两个运算对象都成⽴，则结果为真，否则结果为假。
Ch04_选择结构程序设计
典型示例
求最大值 成绩等级 求方程解
作业/上机
作业（做在书上）
TP62 习题4：一、二、三 TP65 习题4：2,3,5,6
上机
4.1 关系表达式与逻辑表达式
关系运算符及优先级
4.1 关系表达式与逻辑表达式
关系表达式
用关系运算符将两个操作数(常量、变量或表达式)连 接起来，进行关系运算的式子，称为关系表达式。 例如，假设n1=5，n2=8，n3=10，则：
1）关系表达式n1==n2的值为0。 2）关系表达式n1<=n3的值为1。 3）关系表达式n1+n2>n3的值为1。 4）关系表达式n1== n2>n3的值等为0。
举例
if(ａ>ｂ) max=a; else max=b;
<==>
max = (a > b) ? a : b
4.4 switch表达式
switch格式
switch (<表达式>) if (<表达式> == <数值1>) { <语句或语句组1>; case <数值1>: else if (<表达式> == <数值2>) [<语句或语句组1>;] <语句或语句组2>; <==> case <数值2>: …… [<语句或语句组2>;] else …… <语句或语句组>; [default: <语句或语句组>;] }
例：设a=4，b=5： !a的值为0 a || b的值为1 4 && 0 || 2的值为1
C语言程序设计第四章
运行情况: 1989↙ 1989is not a leap year.
2000↙
2000 is a leap year.
C程序设计
第五章
选择结构程序设计
例4.6 求
2 ax bx c 0 方程的解
#include "stdio.h" #include "math.h" main() {float a,b,c,d,disc,x1,x2,realpart,imagpart; scanf("%f,%f,%f",&a,&b,&c); printf("The equation"); if (fabs(a)<=1e-6) printf("is not a quadratic"); else disc=b*b-4*a*c; if(fabs(disc)<=1e-6) printf("has two equal roots:%8.4f\n",-b/(2*a)); else if(disc>1e-6) {x1=(-b+sqrt(disc))/(2*a); x2=(-b-sqrt(disc))/(2*a); printf("has distinct real roots:%8.4f and %8.4f\n",x1,x2); } else {realpart=-b/(2*a); imagpart=sqrt(-disc)/(2*a); printf("has complex roots:\n"); printf("%8.4f+%8.4fi\n",realpart,imagpart); printf("%8.4f-%8.4fi\n",realpart,imagpart); } }
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最后一个分支的default语句后面可以不加“break;”语句。 根据程序的需要在语句后面加或不加“break”，可以使 多分支处理变得非常灵活。如果多种情况需要共用一个 执行语句，可用case的常量表达式将多种情况列出，在 最后一种情况之后，才安排需执行的语句。例如： switch(i) { case l: case 2: case 3: printf(″ABC\n″); break; case 4: printf(″D\n″); break; default: printf(″E\n″); } 当表达式的值为l，2，3中任一个值，都会输出：ABC。
例4.7 根据变量i的值，输出字符。 #include <stdio.h> void main() { int i; printf(″please input i:″); scanf(″%d″,&i); switch(i) { case l: printf(″A\n″); case 2: printf(″B\n″); case 3: printf(″C\n″); case 4: printf(″D\n″); default: printf(″E\n″); } }
为了使程序结构清晰，避免产生逻辑错误，可以加花括 号来确定配对关系。 例如： if(x<=0) { if(x<=-10) /*当x<=-10*/ y=2*x; else /*当-10<x<=0*/ y=2+x; } else /*当x>0时走这条分支*/ { if(x<=10) /*当0<x<=l 0*/ y=x-2; else /*当10<x*/ y=x/10; } 添加花括号后可以很清楚地表示出else与外层if的配对情况。
图4.1 单分支选择结构
例4.1 输入一个数，如果该数大于等于0， 则输出它的平方根，当它小于0，则不做 任何处理。 分析： (1)输入的数存入变量x； (2)使用选择if(x＞=0)。
程序： #include <stdio.h> #include <math.h> main() { double x; scanf (″%lf″,&x), if ( x>=0) printf(″%10.6lf″,sqrt(x)); /* sqrt(x)开平方库函数调用*/ }
选择结构是根据运行时的情况自动选择要执行的 语句。在C语言中，用if语句或switch语句实现选择结 构。if语句称作条件语句，switch语句称作分情况语句。
如何表示条件，如何使用选择结构制程序流程，是学
习本章要掌握的主要内容。
§4.1
if 语句
先来看这样一个问题，计算分段函数： y= 3-x x≤0 2/x x＞0 求解问题的流程如下： (1)输入x； (2)如果x<=0则y=3-x；否则y=2/x； (3)输出y的值。
注意： 虽说“表达式”可以是数值型，但由于浮点数 是用近似值表示的。“= =”用于两个浮点数的判断 时，由于存储误差，会得出错误的结果。 例如： 1.0/3.0 *3.0= =1.0 由于1.0/3.0得到的值用有限位保存，是近似 值，所以，1.0/3.0*3.0≠1.0。也就是说，“表达式” 中不可以是浮点数。
程序： void main() { int tall; char sex; printf(″input sex and tall：″); scanf(″%c%d″,&sex,&tall); if(sex==′F′) { if(tall>=150)printf(″A″); else printf(″B″); }
else { if(tall>=170)printf(″A″); else printf(″B″); } }
§4.2
switch 语句
switch语句是另一种分支控制语句， 其特点是可以根据一个表达式的多种值， 选择多个分支，因而也称为分情况语句 和开关语句。实际问题中常常需要用到 多分支结构，例如，学生成绩分档次(85 分以上为“A”等，70~84分为“B”等， 60~69分为“C”等……)。
多分支选择结构
多分支选择结构的if语句形式如下： 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n) 语句n; else语句n+1;
执行多分支选择if语句时，如果表达式i的值为 非0，则执行语句i，后面的语句再不执行；否 则执行else后面的语句。 多分支选择的流程图如图4.3所示。
双分支if语句
双分支选择语句为if-else，语句的结构形 式为： if（表达式） 语句1 else 语句2 当表达式值为非0，则执行语句1；当表达 式值为0，则执行语句2。 控制流程如图4.2所示。
图4.2 双分支选择结构
在例4.1中，若输入的数据大于等于0，输出它的平方根； 否则，就输出数据出错信息，用if-else结构形式的选择语句 可以实现两种处理的分支。 编程如下： #include <stdio.h> #include <math.h> main() { double x; scanf(″%lf″,&x); if(x>=0) printf(″%10.6lf″,sqrt(x)); /*sqrt(x)开平方库函数调用*/ else printf(″Enter data error! ″); /*输出数据错误信息*/ }
若输入i的值为3，则与第3个常量相等，执行时会以 case3：为入口，执行此后的所有语句，其输出结果为： C D E 为了实现多分支，在执行了满足条件的语句后，就要使 流程跳出switch分支结构，而不执行其后续的case后面 的语句。因此，必须在常量表达式后面语句的最后，加 上“break"语句。具体形式如下： switch(i) { case l: printf(″A\n″); break; case 2: printf(″B\n″); break; case 3: printf(″C\n″); break; case 4: printf(″D\n″); break; default: printf(″E\n″); }
switch语句一般形式如下： switch(表达式) { case常量1：语句1; case常量2：语句2; case常量3：语句3; …… case常量n：语句n; default： 语句n+1; }
语句中的“表达式”可以是数值型或是字符型， 表达式的值称为开关值。语句结构中各个case后常 量表达式的值必须互不相同，否则执行时将出现矛 盾，即同一个开关值，将对应多种执行方案。
当表达式的值与某一个常量相等时，就执行常 量后面的语句。 case常量起的是语句标号的作用，程序并不在 此进行判断。当程序执行某个标号的语句，就会按 顺序执行以后的语句，直到遇到break语句或switch 语句结束。
若表达式的值与所有常量表达式的值都不相 等，则执行default：后面的语句。default语句一般 放在最后，否则会出现逻辑错误。
显然程序的流程必须由x的值确定。这类程序 结构又称为分支结构，分支的依据是根据某 个变量或表达式的值做出判定，以决定执行 哪些语句和跳过哪些语句。分支流程控制可 以用if语句实现。 C语言的if语句有3种形式： 单分支选择if语句 双分支选择if语句 多分支选择if语句。
单分支if语句
单分支选择语句if的形式为： if（表达式） 语句 执行单分支选择语句时，首先判断表达 式的值，若表达式值为非0，则执行表达式后 面的语句；若表达式值为0，则不执行表达式 后面的语句。 控制流程如图4.1所示。
图4.3 多分支选择的流程
例4.4 计算分段函数： 2*x x≤-10 y= 2+x -10＜x≤0 x-2 0＜x≤10 x/10 x＞10 分析： 此多分支结构可用图4.4所示的流程图表 示。
图4.4 例题4.3的流程图
分支选择结构语句如下： if(x<＝-10) y＝2*x; else /*x>-10*/ if(x<=0) /*看x是否小于等于0*/ y＝2+x; else /*当x>0*/ if(x<=10) /*看x是否小于等于10*/ y＝x-2; else /*x＞10*/ y＝x/10;
例4.2 输入两个整数，求出大的数并输出。 #include <stdio.h> main() { int a,b,max; scanf (″%d,%d″, &a,&b); max=b; /*首先假设b为大的一个数*/ if ( a>b) max=a; /* 如果b不为大的一个数，则a是大的一个数*/ printf(″%d″, max); }
例4.6 编程实现：根据两个数sex和tall分类，如 果sex为′F′，当tall大于等于150时，输出″A″，否 则输出″B″；若sex不为′F′，当tall大于等于170时， 输出A，否则输出B。 分析： (1)输入sex和tall (2)根据sex分支 (3)在sex为′F′的分支中判断tall≥150否 (4)在sex不为′ F′的分支中判断tall≥170否
图4.5 例题4.3的两层嵌套流程图
在if语句的嵌套结构中并不需要对称， 只根据需要决定嵌套的形式。在写if语句 的嵌套结构时，要注意else与if配对的规 则，else与同一层最接近它而又没有其他 else语句与之相匹配的if语句配对。如果 忽略了else与if配对，就会发生逻辑错误。 如果读者采用较好的编程习惯，即缩进形 式，那么if与else的配对也许就更明了 。
例4.3 输入两个数，比较其大小，将较大的数输出。 在例4.2中，我们用单分支实现过这个程序。现在我们用双分支 实现。流程分析： (1)输入两个数据a，b； (2)如果a>b则输出a；否则，输出b。 使用if-else选择结构进行双分支，程序设计如下： #include <stdio.h> main() {loat a,b; scanf(″%f,%f″,&a,&b); if(a>b) printf(″%f″,a); else printf(″%f″,b); } 注意：else之前有一分号。如无此分号，则会出现语法错误。