《 C 语言程序设计案例教程 》

1. 北京大学出版社 《 C语言程序设计案例教程》 汪新民、刘若慧主编 主讲：傅 丰 黄淮学院信息工程学院 Huanghuai University Department of Information Engineering

2. 第三章C程序的流程设计 • §1 算法 • §2 C语句概述 • §3 选择结构程序设计 • §3.1 双分支结构（if-else） • §3.1~3.2多分支结构（else if、switch） • §4循环结构程序设计

3. §1 算法 菜谱 菜谱 = = 加工原料 加工原料 + + 加工方法 加工方法 程序 程序 = = 数据结构 数据结构 + + 算法 算法 数据的类型 和组织形式 解决问题的 方法和步骤 每件事都需要事先设计出方法步骤。如：春节回家（收拾行李、买车票、按时乘车、到站下车、乘公交车回家） 数据的类型 和组织形式 解决问题的 方法和步骤

4. 一、算法的性质与组成要素 性 质 • 有穷性：算法是一个有穷动作序列，不能是无限的。 • 确定性：每一步的含义应唯一、明确，不能有歧义性。 • 有序性：算法只能有一个起始动作，每个动作仅有一个后继动作。 • 有0个或多个输入，有1个或多个输出：没有输出的算法没有意义。 组 成 要 素 • 操作：算术运算、关系运算、逻辑运算、函数运算、位运算、I/O操作等。 • 控制结构：控制算法各操作的执行顺序（不同顺序会得到不同结果）。结构化程序设计方法要求：一个程序只能由三种基本控制结构组成： • 顺序结构：算按书写顺序执行。 • 选择结构：根据判断选择执行路径。 • 循环结构：将一条或多条语句重复执行多次。

5. 二、算法的描述 1、自然语言 例如：求n! (1) 输入n的值； (2) 若n=0，则f=1，结束；否则： ① f=1,i=1 ② f*i→f,即f=f*i ③ i+1→i即i=i+1 ④ 若i<=n则返回②，否则结束。 (3) f为所求。 不够直观

6. 判断框 起始框 输出输出 处理框 流程线 连接点 Y N Y N P P 注释框 A A B A B A A P N P Y Y N 2、传统流程图 P57图3.1 常用的流程图符号 流程线的无限制使用，会导致程序无序跳转，造成难以理解。因此，规定使用三种基本程序结构组成算法。其共同特点是：①只有一个入口和一个出口②结构内每部分都有机会被执行，不存在死循环。 三 种 基 本 程 序 结 构 顺序结构 分支结构(选择结构) 循环结构 当(while)型循环结构 直到(untile)型循环结构

7. 开始 输入n Y n=0 N f=1, i=1 f=f*i i=i+1 Y i<=n N 输出f 结束 图3.4：求n! 自然语言 (1) 输入n的值； (2) 若n=0，则f=1，结束；否则： ① f=1,i=1 ② f*i→f,即f=f*i ③ i+1→i即i=i+1 ④ 若i<=n则返回②，否则结束。 (3) f为所求。

8. 直到P成立为止 A P成立不成立 当P成立时 A A B A B 输入n Y n=0 N f=1, i=1 f=f*i i=i+1 Y i<=n N 输出f 3、结构化流程图(N-S图) P59图3.6 N-S图的三种基本结构 顺序结构 分支结构(选择结构) 当(while)型循环结构 直到(untile)型循环结构 图3.7：求n!

9. A B 返回1 n==0 A f=1 P B i=1 当P 当i<=n f=f*i A i=i+1 返回f值 从上向下表示执行顺序从左到右表示层次关系 4、问题分析图(PAD图) 图3.8 PAD图的三种基本结构 顺序结构 分支结构 循环结构 图3.9：求n!

10. 5、伪代码表示 用介于自然语言和计算机语言之间的文字和符号描述算法。 求n!的程序代码： main( ){ int n,f,i; scanf(“%d”,&n); if (n==0) f=1; else { f=1; i=1; do { f=f*i; i=i+1; } while (i<=n) } printf(“%d\n”,f);} 例：求n!的伪代码表示 begin if n=0 f=1 else { f=1 i=1 { f=f*i i=i+1 } while (i<=n) } print fend

11. 三、结构化程序设计方法 基本思路 自顶向下逐步细化 模块化设计 结构化编码 从大问题分解到小问题 模块是根据功能划分的部分 用结构化语言表示算法 课后阅读例3.1、例3.2

12. §2 C语句概述 赋值语句：赋值表达式；函数调用语句：函数名(实参) ；空语句：； 简单表达式语句 表达式语句 复合表达式语句 逗号表达式； 表达式； 双分支结构 if( )…else语句 选择结构(条件语句) 基本语句 else if语句switch语句 多分支结构 流程控制语句 while( )…语句do…while( )语句for( )…语句 循环结构 流程控制语句 C语句 中止循环或switch语句：break跳过其后语句返回循环开始：continue函数返回语句：return( ) 条件转向语句 流程转向语句 (分程序) 无条件转向语句 goto语句 复合语句 用{ }括起来的一组语句

13. 赋值语句：赋值表达式；函数调用语句：函数名(实参) ；空语句：； 简单表达式语句 表达式语句 复合表达式语句 逗号表达式； 表达式； 一、表达式语句 表达式加上分号可以构成一条语句是C语言的特色。 如：a=3、i++、x+y、i=i+1是表达式a=3；i++；x+y；i=i+1；是语句 if ((a=b)>0) t=a; （a=b是赋值表达式）不能写为：if ((a=b;)>0) t=a; （a=b;是赋值语句）

14. 双分支结构 if( )…else语句 选择结构(条件语句) else if语句switch语句 多分支结构 流程控制语句 while( )…语句do…while( )语句for( )…语句 循环结构 流程控制语句 中止循环或switch语句：break跳过其后语句返回循环开始：continue函数返回语句：return( ) 条件转向语句 流程转向语句 无条件转向语句 goto语句 二、流程控制语句 break; continue； goto 标号； while ( ) { …… break; …… } …… while ( ) { …… continue; …… } …… …… goto er; …… er …… …… ……

15. 三、复合语句 1、复合语句是用{ }括起来的一组语句，相当于一个语句。 2、复合语句中可包含复合语句。 3、复合语句又称为分程序。在复合语句中可以定义变量，这些变量只在分程序中有效。 main ( ) { int a; …… { int b; b=3; printf(“%d\n”,a+b); } …… } 四、停止函数exit 1、功能：立即停止当前程序运行，退回到操作系统状态。2、参数：为int型。参数为0：属正常停止；为其它值：参数即为造成停止的错误类型。3、使用exit( )函数，应在程序前使用：#include “stdio.h”

16. §3 选择结构程序 双分支结构 if( )…else语句 选择结构(条件语句) else if语句switch语句 多分支结构 一、if 语句的三种结构 说明 1、条件可以是关系表达式、 逻辑表达式、算术表达式 （非0即真） 2、else前面的语句带分号， 但整个if语句并未结束。 勿认为else是一条语句， else子句不能单独使用， 它必须与if配对使用。 3、if和else后的语句如果是 多条语句时，应用{ }括 起来构成一个复合语句。 (1) 不平衡结构 (3) else if 结构 if （条件）语句1； if (条件1)语句1； else if (条件2)语句2； else if (条件3)语句3 ……else语句n； (2) 平衡结构 if （条件）语句1；else语句2；

17. x<0是否 |x|=-x |x|=x P69例3：求一个数的绝对值。 double abstr(double x){ if (x<0.0) x=-x; else x=x; return(x);} 平 衡 If 语 句 main( ){ double a,abstr(double x); printf(“Enter real number a:”); scanf(“%lf”,&a); printf(“abs(%lf)=%lf\n”,a,absr(a));} 习题8：求a+|b|的值。 main( ){ int a,b,x; scanf(“%d%d”,&a,&b); if (b>0) x=a+b; printf(“x=%d\n”,x); if (b<0) x=a-b; printf(“x=%d\n”,x);} double abstr(double x) { if (x<0.0) x=-x; return(x); } 不 平 衡 If 语 句 if (b>0) x=a+b;else x=a-b;printf(“x=%d\n”,x); { } { }

18. max=x z>y是否 z>x是否 y>z是否 max=z max=y return(max) 例4：求三数中的最大数。 float f(float x,float y,float z){ float max=x;if (z>y)if (z>x) max=z; elseif (y>z) max=y; return(max);} main( ){ float a,b,c,m; float f(float x,float y,float z); printf(“Enter 3 real number a,b,c:”); scanf(“%f%f%f”,&a,&b,&c); m=f(a,b,c); printf(“The max is %f\n”,m);} if (z>y){ if (z>x) ma=z;}else if (y>z) ma=y; 在if语句中又包含一个或多个if语句，称为if语句的嵌套。 else总是与它前面距它最近的if匹配。可用{}号改变匹配关系。 思考：上面程序是否有误？

19. a=0: b=0：无根b≠0：只有一个实根-c/ba≠0：判别式>=0：实根x= 判别式<0：虚根 d>=0是否 实根虚根 a=0是否 b=0是否 d=b*b-4*a*c 无根单根-c/b 例5：求一元二次方程ax2+bx+c=0的根。 #include “math.h”void f(float a,float b,float c){ if (a= =0.0) if (b= =0.0) printf(“no answer\n”); else printf(“%f\n”,-c/b); else { float d,t1; d=b*b-4*a*c; t1=-b/(2*a); t2=sqrt(fabs(d)/(2*a); if (d>=0) printf(“%f,%f\n”,t1+t2,t1-t2); else printf(“%f+%fi,%f-%fi\n”,t1,t2); }}

20. 补充：求税率 0.15 n>500 0.10 n>300x = 0.075 n>100 0.05 n>50 0 其它 else if结构（if…else多重嵌套的变形） if (条件1)语句1； else if (条件2)语句2； else if (条件3)语句3 ……else语句n； main( ){ float n,x; scanf(“%f”,&n); if (n>500) x=0.15; else if (n>300) x=0.10; else if (n>100) x=0.075; else if (n>50) x=0.05 else x=0; printf(“%f\n”,x);}

21. d>=0是否 d>=0是否 实根虚根 实根虚根 a=0且b=0是否 a=0是否 无根 a=0且b!=0是否 b=0是否 d=b*b-4*a*c 单根-c/b a!=0是否 无根单根-c/b d=b*b-4*a*c 例6：用else if结构求二元一次方程的根。 #include “math.h”void f(float a,float b,float c){ if (a= =0.0 && b= =0.0) printf(“no answer\n”);else if (a= =0.0 && b!=0.0) printf(“%f\n”,-c/b);else if (a!=0.0) { float d,t1; d=b*b-4*a*c; t1=-b/(2*a); t2=sqrt(fabs(d)/(2*a); if (d>=0) printf(“%f,%f\n”,t1+t2,t1-t2); else printf(“%f+%fi,%f-%fi\n”,t1,t2); }}

22. 1 x>0 y= 0 x=0 -1 x<0 补充举例： 有函数 ，编程给出x值，可输出y值。 能否改为下面三种形式： y= -1; if (x!=0) if (x>0) y=1; else y=0; y=0; if (x>=0) if (x>0) y=1;else y=-1; if (x>=0) if (x>0) y=1; else y=0; else y=-1; main(){ int x,y；scanf(“%d”,&x);if (x<0)y=-1;else if (x= =0)y=0;elsey=1; printf(“y=%d\n”,y);} 存在else与if的匹配问题，应用{ }改变匹配关系。 正确 y= -1; if (x!=0) { if (x>0) y=1;} else y=0; y=0; if (x>=0) { if (x>0) y=1; } else y=-1;

23. A B C C=A A=B A B C A B C B=C A B C 习题2(1)：两盘磁带,A录英语,B录音乐,交换它们。 main() { int a,b,c; a=10; b=20; printf(“a=%d,b=%d\n”,a,b); c=a; a=b; b=c; printf(“a=%d,b=%d\n”,a,b); }

24. 习题2(3)、6：任意三数按降序输出。 main( ) { int a,b,c,t; printf(“a,b,c=“); scanf(“%d,%d,%d”,&a,&b,&c); if (a>b) { t=a; a=b; b=t; } if (a>c) { t=b; b=c; c=t; } if (b>c) { t=b; b=c; c=t; } printf(“%d,%d,%d\n”,a,b,c); }

25. 课后作业及上机任务 • 教材习题1、2(1)~(4)、3~8 • 上机调试习题4 • 编写并调试习题3~9 • 编程：输入4个整数，按从小到大顺序输出。

26. 二、switch语句 格式: 如：按考试等级输出百分制分数段 switch (表达式){case 常量表达式1：语句1case 常量表达式2：语句2……case 常量表达式n：语句ndefault：语句n+1} switch (x){case ‘A’：printf(“85~100\n”);case ‘B’：printf(“70~85\n”);case ‘C’：printf(“60~69\n”);case ‘D’：printf(“<60\n”);default：printf(“error\n”);} 说明： 1、执行过程：从上到下寻找表达式是否与某个case后的常量表达式的值相等，若找到就执行该case子句后所有的语句（包括其它case和default子句后的语句），对其后的case子句不再进行判断；若找不到，则执行default后的语句。2、常在case子句中用break语句终止switch语句的执行。3、case子句和default子句不能单独使用。

27. 补充举例： 如：按考试等级输出百分制分数段 修改为： switch (x){case ‘A’：printf(“85~100\n”);case ‘B’：printf(“70~85\n”);case ‘C’：printf(“60~69\n”);case ‘D’：printf(“<60\n”);default：printf(“error\n”);} switch (x){case ‘A’：printf(“85~100\n”);break;case ‘B’：printf(“70~85\n”); break;case ‘C’：printf(“60~69\n”); break;case ‘D’：printf(“<60\n”); break;default：printf(“error\n”);} 当x=‘A’时，程序执行结果为： 85~100 70~85 60~69 <60 error 当x=‘A’时，程序执行结果为： 85~100

28. 补充举例： 从键盘输入一个整数n，要求：当n=1时，输出： *当n=2时，输出： * * * *当n>2时，输出： * * * * * * * * * 分别作如下修改后呢？ switch (n) { default：printf(“*****\n”); case 2：printf(“_ ***”\n”); case 1：printf(“_ _*\n”); } scanf(“%d”,&n);switch (n){ case 1：printf(“_ _ *\n”); case 2：printf(“_ ***”\n”); default：printf(“*****\n”);} switch (n) {case 1：printf(“_ _*\n”); break;case 2：printf(“_***”\n”); break;default：printf(“*****\n”); }

29. 说明（续）： 4、case子句后有多个语句时，可以不必用{ }括起来。5、case和default子句的位置可根据需要调整，default子句不一定要放到case子句的最后。6、switch后的表达式一般是整型或字符型表达式，与之相应的case后也应是一个整数或字符常量或不含变量和函数的常量表达式。 7、不能出现两个case子句具有相同的常量表达式值的情况。8、switch语句允许嵌套。 补充举例 switch (x) { case ‘A’： case ‘B’： case ‘C’： case ‘D’：printf(“<60\n”); break; default：printf(“error\n”); } 当x为‘A’、‘B’、‘C’时执行结果均为：<60 举例 正确：case 3+4：… 错误：int x=3,y=4; case x+y：… 错误：case 3+2：… case 8-3：…

30. 例7：测试是数字、空白还是其它字符的函数。例7：测试是数字、空白还是其它字符的函数。 void test(char c){ switch (c) { case ‘1’：case ‘2’：case ‘3’：case ‘4’：case ‘5’：case ‘6’：case ‘7’：case ‘8’：case ‘9’：printf(“digit\n”); break; case ‘ ’: case ‘\n’: case ‘\t’: printf(“white\n”); break; default: printf(“char\n”); break; }} 上机实习时： 自己写出主函数 例8：猜字游戏（略）

31. 补充举例： 运输公司对用户计算运费： 分析折扣变化的规律： 折扣的“变化点”都是250倍数 路程s越远，每公里运费越低。折扣的标准如下： s＜250km 没有折扣 250≤s＜500 2％折扣 500≤s＜1000 5％折扣1000≤s＜2000 8％折扣2000≤s＜3000 10％折扣3000≤s 15％折扣 设每公里每吨货物的基本运费为p，货物重为w，距离为s，折扣为d，则总运费f 的计算公式为： f＝p*w*s*（1-d） 若c=s/250，则折扣d如下： c<1 d＝0 1≤c＜2 d＝2％ 2≤c＜4 d＝5％ 4≤c＜8 d＝8％ 8≤c＜12 d＝10％ 12≤c d＝15％ 若s为整型，则c与折扣d的关系为： c=0 d=0 c=1 d=2% c=2、3 d=5% c=4、5、6、7 d=8% c=8、9、10、11 d=10% c=12、13、14、… d=15%

32. 结论： 程序： 若s为整型，则c与折扣d的关系为： c=0 d=0 c=1 d=2% c=2、3 d=5% c=4、5、6、7 d=8% c=8、9、10、11 d=10% c=12、13、14、… d=15% main( ){ int c,s; float p,w,d,f; scanf(“%f%f%d”,&p,&w,&s);if (s>=3000) c=12; else c=s/250; switch (c) { case 0：d=0; break; case 1：d=2; break; case 2：case 3：d=5; break; case 4：case 5：case 6：case 7：d=8; break; case 8：case 9：case 10：case 11：d=10; break; case 12：d=15; break; } f=p*w*s*(1-d/100.0); printf(“%15.4f\n”,f);} ？ 蓝色部分程序段能否改为： c=s/250; switch (c) { case 0: d=0; break; case 1: d=2; break; …… case 8: case 9: case 10: case 11: d=10; break; default: d=15; } 能

33. 课后作业及上机任务 • 教材习题9 • 上机调试例7（自己写出主函数） • 编写并调试补充例题：运输公司运费的计算 • 编程：给一个不多于5位的正整数，要求： • ①输出它是几位数； • ②分别输出每一位数字； • ③按逆序输出各位数，如：原数为321，则输出123。