第三章基本控制结构

第三章基本控制结构 3.1 顺序结构程序设计 3.2 选择结构程序设计 3.3 循环控制

第三章基本控制结构 • 教学目标: 1.掌握 C++ 语言常用的输入 / 输出方式 2.熟练掌握 if … else 的两种语法 3.掌握 for 、 while 、 do-while 语句的用法 • 教学重点: 1.赋值语句、数据的输入输出及输入输出中常用的控制格式 2.程序设计中构成选择、循环的算法；教学难点: 选择、循环的嵌套算法分析。

3.1 顺序结构程序设计 3.1.1 C++ 语句概述 3.1.2 顺序结构程序设计 3.1.3 数据输入与输出

3.1.1 C++ 语句概述 在程序设计语言中，程序是按什么顺序执行的呢？默认按程序中语句顺序执行，语句是程序的基本功能单元。当然也有分支选择，跳转，循环非顺序执行，正体现了计算机的“智能”。C++程序也不例外。分三种基本控制结构：（1）顺序结构（2）选择结构（3）循环结构

C++语句声明语句 表达式语句选择语句循环语句跳转语句复合语句 1、声明语句（说明语句） • 程序中的实体标识符必须先声明后使用 • 实体标识符如：变量、常量、函数、结构、类、对象等。 • 声明的实质：告之实体类型（1）变量声明（2）常量声明（3）函数声明（4）类型声明 • 声明语句其它功能：实体定义，变量赋值

2、表达式语句 • 格式：表达式； • 类别：（1）赋值语句（2）复合赋值语句（3）增（减）量语句（4）函数调用语句（5）输入输出语句 • 表达式语句与表达式的区别：表达式可以包含在其他表达式中，而语句不可。例如：if ((a=b)>0) t=a; 不可写为：if ((a=b;)>0) t=a;

3.1.2 顺序结构程序设计 • 将多个语句用一对大括号包围，便构成一个复合语句，逻辑上的一条语句 • 例如 • 空语句形式；不产生任何动作 • { • { • sum=sum+i; • i++; • } • } { • sum=sum+i; • i++; • }

3.1.3 数据输入与输出 • 简单的输入输出 • 向标准输出设备（显示器）输出 • 例：int x; • cout<<"x="<<x; • 从标准输入设备（键盘）输入 • 例：int x; • cin>>x;

3.2 选择结构程序设计 3．2．1 if 语句 3．2．2 switch 语句

为真 a>10? 为假执行a减5 执行a加5 3.2.1 选择结构程序设计 1 、基本if语句(一) 格式：If ( <条件> ) <执行体语句> 形式一：执行体为单条语句，带分号 if(a>0) a-=5; a+=5; //if语句之外

2 、基本if语句(二)格式：If ( <条件> ) <执行体语句> 形式二：执行体为复合语句，整个if 语句结束不带分号 if(a>b) { //若a>b int t=a; //则a与b交换 a=b; b=t; } //功能：保持变量b始终为最大值 cout<<“The max is:”<<b<<‘\n’; //if语句之外

为真条件? 为假语句1 语句2 其它语句 3 、 If…else语句（扩展if语句）格式： If ( <条件> ) <执行体语句1> else <执行体语句2>

4 、 if 语句—嵌套 一般形式： if( ) • if( ) 语句 1 • else 语句 2 • else • if( ) 语句 3 • else 语句 4 • 特点：if子句或else子句又包含if…else语句 • 注意:语句 1、2、3、4 可以是复合语句，每层的 if 与 else 配对，或用 { } 来确定层次关系。

C++规定：else关键字总是与它前面最近的未配对的可见的那个关键字配对。C++规定：else关键字总是与它前面最近的未配对的可见的那个关键字配对。例如： • if( ) //第一个if • if( ) { //第二个if • if( ) //第三个if • <语句 1> • } • else • <语句 2> • 注意：复合语句内的 if 对其外面的else 是不可见的

嵌套if 语句之阶梯结构 形式： 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 • 执行流程：按顺序检测 if 条件，一旦满足则执行相应 • 的if子句，同时整个嵌套if 语句结束；否则执行最后一 • 个else子句.

三种形式： if (表达式) 语句 • 例：if (x>y) cout<<x; if (表达式) 语句1 else 语句2 • 例：if (x>y) cout<<x; • else cout<<y; if (表达式1) 语句1else if (表达式2) 语句2else if (表达式3) 语句3…else 语句 n 阶梯结构实例 • 将百分制成绩转换成字母等级: int Grade; cin>> Grade; if(>=90) cout<<“A\n”; else if(>=80) cout<<“B\n”; else if(>=70) cout<<“C\n”; else if(>=60) cout<<“D\n”; else cout<<“E\n”;

3．2．2 switch 语句 1、switch开关语句—特殊的多分支结构格式： switch ( <表达式> ) { case <常量表达式1> ： <语句序列1> case <常量表达式2> ： <语句序列2> …… case <常量表达式n> ： <语句序列n> default ： <语句序列n+1> } 例：等级制转换为百分制 char grade; cin>>grade; switch ( grade ) { case ‘A’: Cout<<“100--99”<<endl; case ‘B’: Cout<<“89--80”<<endl; case ‘C’: Cout<<“79--60”<<endl; case ‘D’: Cout<<“Less than 60”<<endl; Default: Cout<<“Input error!\n”; }//执行后不完全合意

2、Switch与break联用改进 例：等级制转换为百分制 switch ( grade ) { case ‘A’: cout<<“100--99”<<endl; break; case ‘B’: cout<<“89--80”<<endl; break; case ‘C’: cout<<“79--60”<<endl; break; case ‘D’: cout<<“Less than 60”<<endl; break; default: Cout<<“Input error!\n”; }//执行 switch ( <表达式> ) { case <常量表达式1> ： <语句序列1> break; …… case <常量表达式n> ： <语句序列n> break; default ： <语句序列n+1> }

可以是整型、字符型、枚举型 每个常量表达式的值不能相同，次序不影响执行结果。可以是多个语句，但不必用{ }。 3、Switch语句 • 一般形式 • switch (表达式) • { case 常量表达式 1：语句1 • case 常量表达式 2：语句2 • ┆ • case 常量表达式 n：语句n • default : 语句n+1 • } • 执行顺序 • 以case中的常量表达式值为入口标号，由此开始顺序执行。因此，每个case分支最后应该加break语句。

4、break语句 • 使程序从switch语句内跳出(另还可从循环体跳出) ，继续执行逻辑上的下一条语句。不宜用在别处。 • 5、使用switch语句应注意的问题 • case分支可包含多个语句，且不用{ }。 • 表达式、判断值都是int型或char型。 • 若干分支执行内容相同可共用一组语句。

3.3 循环控制 3．3．1 while 语句 3．3．2 do-while 语句 3．3．3 for 语句

可以是复合语句，其中必须含有改变条件表达式值的语句。可以是复合语句，其中必须含有改变条件表达式值的语句。 3．3．1 while 语句求自然数1～100之和” 我们知道是一个和累加运算，是一个循环求和过程，同样可以用while循环语句实现。 • 形式 while (表达式) 循环体语句 • 执行顺序(四步) • （1）计算表达式的值，若为 true（非0）时，则转步骤（2）；若为 false（0）时，则转步骤（4）。 • （2）执行一次循环体语句 • （3）转步骤（1） • （4）结束并退出while循环

#include<iostream> using namespace std; void main() { int i=1, sum=0; while(i<=100) { sum+=i; //相当于sum=sum+i; i++; } cout<<"sum= " <<sum<<endl; } 问题： 1+2+3+4+…+100 执行流程： int i=1, sum=0; //控制变量i 1->100,初始置1 //记录累加和变量sum初始置0 控制变量累加和当条件循环体 i=1 sum=0 ->true -> sum+i=>sum=1 i=2 sum=1 ->true -> sum+i=>sum=3 i=3 sum=3 ->true -> sum+i=>sum=6 i=4 sum=6 ->true -> sum+i=>sum=10 ……………… i=100sum=4950->true -> sum+i=>sum=5050 i=101sum=5050->false-> exit 当条件循环体运行结果：sum=5050

3．3．2 Do…while循环语句 适用：先执行循环体，后判断条件的情况例: do…while语句输入一个整数，将各位数字反转后输出。 #include <iostream> using namespace std; int main() { int n, right_digit; cout << "Enter the number: "; cin >> n;// n 保存输入的整数 cout << "The number in reverse order is ";

do { right_digit = n % 10;// 对n求模取出当前个位数 cout << right_digit; n /= 10; // 即n=n/10运算,相当于对n右移一位，去掉已取出的个位数 } while (n != 0); cout<<endl; } 运行结果： Enter the number: 365 The number in reverse order is 563

直到型循环结构与do-while 语句 • 一般形式 do 语句 while (表达式) • 执行顺序先执行循环体语句，后判断条件。表达式为 true 时，继续执行循环体 *while语句与do-while语句的区别:

一般形式比较 while (表达式) do 语句语句 while (表达式) • 执行流程—最大区别 while先判断控制循环的条件，后执行循环体；do…while先执行循环体，后判断控制循环的条件。 • 结果比较： While语句的循环体可能有时一次也不做； Do…while语句的循环体任何情况下至少要做一次。

循环前先求解 每次执行完循环体后求解为true时执行循环体 3．3．3 for 语句语法形式 for (表达式1；表达式2；表达式3) 语句执行流程（五步）求自然数1～100之和问题。分析：本题需要用累加算法，累加过程是一个循环过程，可以用for语句实现。

#include<iostream> using namespace std; int main() { int i, sum=0; //控制变量和记录累加和变量 for(i=1;i<=100;i++) { sum+=i;//相当于sum=sum+i; } cout<<"sum="<<sum<<endl; } 无循环语句编程 (2*100条语句) int i, sum=0; // i=1; sum+=i; i=2; sum+=i; i=3; sum+=i; ……………… i=100; sum+=i; 运行结果： sum=5050

for 语句举例：编写程序输出以下图案 * *** ***** ******* ***** *** *

#include<iostream> using namespace std; void main() { int i,j,n=4; for(i=1;i<=n;i++) //输出前4行图案 { for(j=1;j<=30;j++) cout<<' '; //在图案左侧空30列 for(j=1; j<=8-2*i ;j++) cout<<' '; for(j=1; j<=2*i-1 ;j++) cout<<'*'; cout<<endl; } 31

for(i=1;i<=n-1;i++) //输出后3行图案 { for(j=1;j<=30;j++) cout<<' '; //在图案左侧空30列 for(j=1; j<=7-2*i ;j++) cout<<'*'; cout<<endl; } } 32

小结: 掌握C++语言循环语句的三种形式及区别，能够选用基本循环语句编写简单的程序段。思考题: 编写程序，求1000之内的所有“完全数”。所谓“完全数”是指一个数恰好等于其因子之和。例如，6是完全数，因为6=1+2+3 作业题: 1、分别计算整数1至10的平方并输出 2、编写程序，依次计算并输出当半径为5，4，3，2，1时的圆面积。

第三章 基本控制结构