第3章 程序設計初步

1、1 第三章第三章 程序設計初步程序設計初步 3.1 基于過程的程序設計和算法基于過程的程序設計和算法 3.2 C+的程序結(jié)構(gòu)和語句的程序結(jié)構(gòu)和語句 3.3 賦值操作賦值操作 3.4 C+的輸入與輸出的輸入與輸出 3.5 編寫順序結(jié)構(gòu)的程序編寫順序結(jié)構(gòu)的程序 3.6 關(guān)系運算和邏輯運算關(guān)系運算和邏輯運算 3.7 選擇結(jié)構(gòu)和選擇結(jié)構(gòu)和if語句語句 3.8 循環(huán)結(jié)構(gòu)和循環(huán)語句循環(huán)結(jié)構(gòu)和循環(huán)語句 2 3.1 基于過程的程序設計和算法基于過程的程序設計和算法 在基于過程的程序設計中在基于過程的程序設計中,程序設計者必須指定程序設計者必須指定 計算機執(zhí)行的具體步驟計算機執(zhí)行的具體步驟,程序設計者不僅要考慮

2、程序程序設計者不僅要考慮程序 要要“做什么做什么”,還要解決還要解決“怎么做怎么做”的問題的問題,根據(jù)程序根據(jù)程序 要要“做什么做什么”的要求的要求,寫出一個個語句寫出一個個語句,安排好它們的安排好它們的 執(zhí)行順序執(zhí)行順序 怎樣設計這些步驟怎樣設計這些步驟,怎樣保證它的正確性和具有怎樣保證它的正確性和具有 較高的效率較高的效率,這就是算法需要解決的問題這就是算法需要解決的問題 3 3.1.1 算法的概念算法的概念 一個面向過程的程序應包括以下兩方面內(nèi)容一個面向過程的程序應包括以下兩方面內(nèi)容: l(1) 對數(shù)據(jù)的描述對數(shù)據(jù)的描述 在程序中要指定數(shù)據(jù)的類型在程序中要指定數(shù)據(jù)的類型 和數(shù)據(jù)的組織形式

3、和數(shù)據(jù)的組織形式,即數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)即數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) l(2) 對操作的描述對操作的描述 即操作步驟即操作步驟,也就是算法。也就是算法。 l對于面向過程的程序?qū)τ诿嫦蜻^程的程序,可以用下面的公式表示可以用下面的公式表示: 程序程序=算法算法+數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 4 l不要認為只有不要認為只有“計算計算”的問題才有算法的問題才有算法 廣義地說廣義地說, 為解決一個問題而采取的方法和步驟為解決一個問題而采取的方法和步驟,就稱為就稱為“算法算法” l計算機算法可分為兩大類別計算機算法可分為兩大類別:數(shù)值算法和非數(shù)值算法數(shù)值算法和非數(shù)值算法 數(shù)值算法的目的是求數(shù)值解數(shù)值算法的目的是求數(shù)值解 非數(shù)值算法包括的面非數(shù)值算

4、法包括的面 十分廣泛十分廣泛,最常見的是用于事務管理領域最常見的是用于事務管理領域 目前目前,計算計算 機在非數(shù)值方面的應用遠遠超過了在數(shù)值方面的應用機在非數(shù)值方面的應用遠遠超過了在數(shù)值方面的應用 lC+既支持面向過程的程序設計既支持面向過程的程序設計,又支持面向?qū)ο蟮挠种С置嫦驅(qū)ο蟮?程序設計程序設計 無論面向過程的程序設計還是面向?qū)ο蟮臒o論面向過程的程序設計還是面向?qū)ο蟮?程序設計程序設計,都離不開算法設計都離不開算法設計 5 3.1.2 算法的表示算法的表示 l1. 自然語言自然語言 用中文或英文等自然語言描述算法用中文或英文等自然語言描述算法 但容易產(chǎn)但容易產(chǎn) 生歧義性生歧義性,在程序

5、設計中一般不用自然語言表示算在程序設計中一般不用自然語言表示算 法法 l2. 流程圖流程圖 可以用傳統(tǒng)的流程圖或結(jié)構(gòu)化流程圖可以用傳統(tǒng)的流程圖或結(jié)構(gòu)化流程圖 用圖的用圖的 形式表示算法形式表示算法,比較形象直觀比較形象直觀,但修改算法時顯得不但修改算法時顯得不 大方便大方便 l3. 偽代碼偽代碼 偽代碼是用介于自然語言和計算機語言之間的偽代碼是用介于自然語言和計算機語言之間的 文字和符號來描述算法文字和符號來描述算法 如如 6 if x is positive then print x else print-x l用偽代碼寫算法并無固定的用偽代碼寫算法并無固定的 嚴格的語法規(guī)則嚴格的語法規(guī)則,

6、只需只需 把意思表達清楚把意思表達清楚,并且書寫的格式要寫成清晰易讀的并且書寫的格式要寫成清晰易讀的 形式形式 它不用圖形符號它不用圖形符號,因此書寫方便因此書寫方便 格式緊湊格式緊湊,容容 易修改易修改,便于向計算機語言算法便于向計算機語言算法(即程序即程序)過渡過渡 l4. 用計算機語言表示算法用計算機語言表示算法 用一種計算機語言去描述算法用一種計算機語言去描述算法,這就是計算機程這就是計算機程 序序 教材中常用的：教材中常用的：流程圖和計算機語言流程圖和計算機語言 7 3.2 C+的程序結(jié)構(gòu)和語句的程序結(jié)構(gòu)和語句 由第由第1章已知章已知,一個程序包含一個或多個程序單位一個程序包含一個或

7、多個程序單位 (每個程序單位構(gòu)成一個程序文件每個程序單位構(gòu)成一個程序文件) 每一個程序單位每一個程序單位 由以下幾個部分組成由以下幾個部分組成: l(1) 預處理命令預處理命令 如如#include命令和命令和#define命令命令 l(2)全局聲明全局聲明 例如對數(shù)據(jù)類型和函數(shù)的聲明例如對數(shù)據(jù)類型和函數(shù)的聲明,以及對以及對 變量的定義變量的定義 l(3) 函數(shù)函數(shù) 包括函數(shù)首部和函數(shù)體包括函數(shù)首部和函數(shù)體,在函數(shù)體中可以包在函數(shù)體中可以包 含若干聲明語句和執(zhí)行語句含若干聲明語句和執(zhí)行語句 8 #include /預處理命令預處理命令 using namespace std; /在函數(shù)之外的聲

8、明部分在函數(shù)之外的聲明部分 int a=3; /在函數(shù)之外的聲明部分在函數(shù)之外的聲明部分 int main( )/函數(shù)首部函數(shù)首部 float b;/函數(shù)內(nèi)的聲明部分函數(shù)內(nèi)的聲明部分 b=4.5; /執(zhí)行語句執(zhí)行語句 coutab;/執(zhí)行語句執(zhí)行語句 return 0; /執(zhí)行語句執(zhí)行語句 9 10 C+語句可以分為以下語句可以分為以下4種種: l1. 聲明語句聲明語句 如如int a,b; 在在C語言中語言中,只有產(chǎn)生實際操作的才稱為語句只有產(chǎn)生實際操作的才稱為語句,對變對變 量的定義不作為語句量的定義不作為語句,而且要求對變量的定義必須出現(xiàn)而且要求對變量的定義必須出現(xiàn) 在本塊中所有程序語句

9、之前在本塊中所有程序語句之前 因此因此C程序員已經(jīng)養(yǎng)成了程序員已經(jīng)養(yǎng)成了 一個習慣一個習慣: 在函數(shù)或塊的開頭位置定義全部變量在函數(shù)或塊的開頭位置定義全部變量 在在C+中中,對變量對變量(以及其他對象以及其他對象)的定義被認為是一的定義被認為是一 條語句條語句,并且可以出現(xiàn)在函數(shù)中的任何行并且可以出現(xiàn)在函數(shù)中的任何行,即可以放在其即可以放在其 他程序語句可以出現(xiàn)的地方他程序語句可以出現(xiàn)的地方,也可以放在函數(shù)之外也可以放在函數(shù)之外 11 2. 執(zhí)行語句執(zhí)行語句 通知計算機完成一定的操作通知計算機完成一定的操作 執(zhí)行語句包括執(zhí)行語句包括: (1) 控制語句控制語句,完成一定的控制功能完成一定的控制

10、功能 C+有有9種控制語種控制語 句句,即即 if( )else (條件語句條件語句) for( ) (循環(huán)語句循環(huán)語句) while( ) (循環(huán)語句循環(huán)語句) dowhile( ) (循環(huán)語句循環(huán)語句) continue(結(jié)束本次循環(huán)語句結(jié)束本次循環(huán)語句) break(中止執(zhí)行中止執(zhí)行switch或循環(huán)語句或循環(huán)語句) switch (多分支選擇語句多分支選擇語句) goto (轉(zhuǎn)向語句轉(zhuǎn)向語句) return (從函數(shù)返回語句從函數(shù)返回語句) 12 (2) 函數(shù)和流對象調(diào)用語句函數(shù)和流對象調(diào)用語句 函數(shù)調(diào)用語句由一次函數(shù)調(diào)用語句由一次 函數(shù)調(diào)用加一個分號構(gòu)成一個語句函數(shù)調(diào)用加一個分號構(gòu)成

11、一個語句,例如例如: sort(x,y,z);/假設已定義了假設已定義了sort函數(shù)函數(shù),它有它有3個參數(shù)個參數(shù) coutx100) z=z-100; cout0) cout00) cout0endl; l因為在因為在if的條件中不能包含賦值語句的條件中不能包含賦值語句 C+把賦值把賦值 語句和賦值表達式區(qū)別開來語句和賦值表達式區(qū)別開來,增加了表達式的種類增加了表達式的種類, 能實現(xiàn)其他語言中難以實現(xiàn)的功能能實現(xiàn)其他語言中難以實現(xiàn)的功能 16 3.4 C+的輸入與輸出的輸入與輸出 l輸入和輸出并不是輸入和輸出并不是C+語言中的正式組成成分語言中的正式組成成分 C和和 C+本身都沒有為輸入和輸出

12、提供專門的語句結(jié)構(gòu)本身都沒有為輸入和輸出提供專門的語句結(jié)構(gòu) 輸入輸出不是由輸入輸出不是由C+本身定義的本身定義的,而是在編譯系統(tǒng)而是在編譯系統(tǒng) 提供的提供的I/O庫中定義的庫中定義的 lC+的輸出和輸入是用的輸出和輸入是用“流流”(stream)的方式實現(xiàn)的方式實現(xiàn) 的的 17 有關(guān)流對象有關(guān)流對象cin cout和流運算符的定義等信息是存放和流運算符的定義等信息是存放 在在C+的輸入輸出流庫中的的輸入輸出流庫中的,因此如果在程序中使用因此如果在程序中使用 cin cout和流運算符和流運算符,就必須使用預處理命令把頭文件就必須使用預處理命令把頭文件 stream包含到本文件中包含到本文件中:

13、 #include C+通過流進行輸出的過程通過流進行輸出的過程 C+通過流進行輸入的過程通過流進行輸入的過程 18 *3.4.1 輸入流與輸出流的基本操作輸入流與輸出流的基本操作 lcout語句的一般格式為語句的一般格式為 cout表達式表達式1表達式表達式2變量變量1變量變量2變量變量n; l在定義流對象時在定義流對象時,系統(tǒng)會在內(nèi)存中開辟一段緩沖區(qū)系統(tǒng)會在內(nèi)存中開辟一段緩沖區(qū),用來用來 暫存輸入輸出流的數(shù)據(jù)暫存輸入輸出流的數(shù)據(jù) 在執(zhí)行在執(zhí)行cout語句時語句時,先把插入先把插入 的數(shù)據(jù)順序存放在輸出緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)順序存放在輸出緩沖區(qū)中,直到輸出緩沖區(qū)滿或直到輸出緩沖區(qū)滿或 遇到遇到cou

14、t語句中的語句中的endl(或或n,ends,flush)為止為止,此時將此時將 緩沖區(qū)中已有的數(shù)據(jù)一起輸出緩沖區(qū)中已有的數(shù)據(jù)一起輸出,并清空緩沖區(qū)并清空緩沖區(qū) 輸出流輸出流 中的數(shù)據(jù)在系統(tǒng)默認的設備中的數(shù)據(jù)在系統(tǒng)默認的設備(一般為顯示器一般為顯示器)輸出輸出 19 一個一個cout語句可以分寫成若干行語句可以分寫成若干行 如如 coutThis is a simple C+ program.endl; 可以寫成可以寫成 coutThis is /注意行末尾無分號注意行末尾無分號 a C+ program. endl; /語句最后有分號語句最后有分號 也可寫成也可寫成多個多個cout語句語句,

15、即即 coutThis is ; /語句末尾有分號語句末尾有分號 cout a C+ ; cout program.; coutendl; 20 注意注意 不能用一個插入運算符不能用一個插入運算符“”插入多個輸出項插入多個輸出項: couta,b,c; /錯誤錯誤,不能一次插入多項不能一次插入多項 couta+b+c; /正確正確,這是一個表達式這是一個表達式. 作為一項在用作為一項在用cout輸出時輸出時,用戶不必通知計算機按何用戶不必通知計算機按何 種類型輸出種類型輸出,系統(tǒng)會自動判別輸出數(shù)據(jù)的類型系統(tǒng)會自動判別輸出數(shù)據(jù)的類型,使輸使輸 出的數(shù)據(jù)按相應的類型輸出出的數(shù)據(jù)按相應的類型輸出 如

16、已定義如已定義a為為int型型,b為為float型型,c為為char型型,則則 couta, b,cabcd; 可以寫成可以寫成 cina /注意行末尾無分號注意行末尾無分號 b /這樣寫可能看起來清晰些這樣寫可能看起來清晰些 c d; 也可以寫成也可以寫成 cina; cinb; cinc; cind; 以上以上3種情況均可以從鍵盤輸入種情況均可以從鍵盤輸入: 1 2 3 4 也可以分多行輸入數(shù)據(jù)也可以分多行輸入數(shù)據(jù): 1 2 3 4 22 在用在用cin輸入時輸入時,系統(tǒng)也會根據(jù)變量的類型從輸入流系統(tǒng)也會根據(jù)變量的類型從輸入流 中提取相應長度的字節(jié)中提取相應長度的字節(jié) 如有如有 char

17、c1,c2; int a; float b; cinc1c2ab; coutc1,c2,a,bendl; 如果輸入如果輸入 1234 56.78 也可以按下面格式輸入也可以按下面格式輸入: 1 2 34 56.78 (在在1和和2之間有空格之間有空格) 輸出如下輸出如下:1,2,34,56.78 輸出同上輸出同上 23 注意：注意： 不能用不能用cin語句把空格字符和回車換行符作為字符輸語句把空格字符和回車換行符作為字符輸 入給字符變量入給字符變量,它們將被跳過它們將被跳過 如果想將空格字符或回車換行符如果想將空格字符或回車換行符(或任何其他鍵盤上的字或任何其他鍵盤上的字 符符)輸入給字符變量

18、輸入給字符變量,可以用可以用getchar函數(shù)（函數(shù)（3.4.3節(jié)介紹）節(jié)介紹） 在組織輸入流數(shù)據(jù)時在組織輸入流數(shù)據(jù)時,要仔細分析要仔細分析cin語句中變量的類型語句中變量的類型, 按照相應的格式輸入按照相應的格式輸入,否則容易出錯否則容易出錯 24 *3.4.2 在輸入流與輸出流中使用控制符在輸入流與輸出流中使用控制符 l上面介紹的是使用上面介紹的是使用cout和和cin時的默認格式時的默認格式 但但 有時人們在輸入輸出時有一些特殊的要求有時人們在輸入輸出時有一些特殊的要求,如在輸如在輸 出實數(shù)時規(guī)定字段寬度出實數(shù)時規(guī)定字段寬度,只保留兩位小數(shù)只保留兩位小數(shù),數(shù)據(jù)向數(shù)據(jù)向 左或向右對齊等左或

19、向右對齊等 C+提供了在輸入輸出流中使提供了在輸入輸出流中使 用的控制符用的控制符(有的書中稱為操縱符有的書中稱為操縱符),見書中表見書中表3.1 l需要注意的是需要注意的是: 如果使用了控制符如果使用了控制符,在程序單位的在程序單位的 開頭除了要加開頭除了要加iostream頭文件外頭文件外,還要加還要加iomanip 頭文件頭文件 25 浮點數(shù)輸出舉例：浮點數(shù)輸出舉例： double a=123.456789012345;對對a賦初值賦初值 (1) couta; 輸出輸出: 123.456或或123.457 (2) coutsetprecision(9)a; 輸出輸出: 123.45678

20、9 (3) coutsetiosflags(ios fixed)setprecision(8)a; 輸出輸出: 123.45678901 (4) coutsetiosflags(ios scientific)a; 輸出輸出: 1.234568e+002 (5)coutsetiosflags(ios scientific)setprecision(4)a; 輸出輸出: 1.2346e+002 注意四舍五入問題，注意四舍五入問題，vc6為后者為后者 26 整數(shù)輸出舉例整數(shù)輸出舉例: int b=123456;對對b賦初值賦初值 (1) coutb; 輸出輸出: 123456 (2) coutset

21、w(10)b,b; 輸出輸出: 123456,123456 設置相同寬度設置相同寬度 右對齊右對齊 精度相同精度相同 綜合使用綜合使用 27 如果在多個如果在多個cout語句中使用相同的語句中使用相同的setw(n), setiosflags(ios right), 可以實現(xiàn)各行數(shù)據(jù)右對齊?？梢詫崿F(xiàn)各行數(shù)據(jù)右對齊。 使用如果指定相同的精度使用如果指定相同的精度,可以實現(xiàn)上下小數(shù)點對齊可以實現(xiàn)上下小數(shù)點對齊 例例3.1 各行小數(shù)點對齊各行小數(shù)點對齊 #include #include using namespace std; int main( ) double a=123.456,b=3.14

22、159,c=-3214.67; coutsetiosflags(ios:fixed)setiosflags(ios:right)setprecision(2); coutsetw(10)aendl; coutsetw(10)bendl; coutsetw(10)cendl; return 0; 輸出如下輸出如下: 123.46 3.14 -3214.67 統(tǒng)一設置定點形式輸出統(tǒng)一設置定點形式輸出 取兩位小數(shù)取兩位小數(shù) 右對齊右對齊 這些設置對其后的輸出均這些設置對其后的輸出均 有效有效(除非重新設置除非重新設置),而而setw只對其后只對其后 一個輸出項有效一個輸出項有效,因此必須在輸出因此必

23、須在輸出 a,b,c之前都要寫之前都要寫setw(10) 28 3.4.3 用用getchar和和putchar 函數(shù)進行字符的輸入和輸出函數(shù)進行字符的輸入和輸出 C+還保留了還保留了C語言中用于輸入和輸出單個字符的函數(shù)語言中用于輸入和輸出單個字符的函數(shù),使使 用很方便用很方便 其中最常用的有其中最常用的有g(shù)etchar函數(shù)和函數(shù)和putchar函數(shù)函數(shù) 1. putchar函數(shù)函數(shù)(字符輸出函數(shù)字符輸出函數(shù)) putchar函數(shù)的作用是向終端輸出一個字符函數(shù)的作用是向終端輸出一個字符 例如例如 putchar(c); 它輸出字符變量它輸出字符變量c的值的值 29 例例3.2 輸出單個字符輸出

24、單個字符 #include using namespace std; int main( ) char a,b,c; a=B;b=O;c=Y; putchar(a);putchar(b);putchar(c);putchar(n); putchar(66);putchar(79);putchar(89);putchar(10); return 0; 運行結(jié)果為運行結(jié)果為 BOY BOY 30 putchar(101) (輸出字符輸出字符A,八進制的八進制的101是是A的的ASCII碼碼) putchar() (輸出單引號字符輸出單引號字符) putchar(015) (輸出回車輸出回車,不換行

25、不換行,使輸出的當前位置移到本行開頭使輸出的當前位置移到本行開頭) 31 2. getchar函數(shù)函數(shù)(字符輸入函數(shù)字符輸入函數(shù)) 此函數(shù)的作用是從終端此函數(shù)的作用是從終端(或系統(tǒng)隱含指定的輸入設備或系統(tǒng)隱含指定的輸入設備)輸入一輸入一 個字符個字符 getchar函數(shù)沒有參數(shù)函數(shù)沒有參數(shù), 函數(shù)的值就是從輸入設備得函數(shù)的值就是從輸入設備得 到的字符到的字符 例例3.3 輸入單個字符輸入單個字符 #include using namespace std; int main( ) char c; c=getchar( ); putchar(c+32); putchar(n); return 0;

26、 在運行時在運行時,如果從鍵盤輸入大寫字如果從鍵盤輸入大寫字 母母A并按回車鍵并按回車鍵,就會在屏幕上輸就會在屏幕上輸 出小寫字母出小寫字母a 32 請注意請注意,getchar( )只能接收一個字符只能接收一個字符 getchar函數(shù)得到的字符可以賦給一個字符變量或整型函數(shù)得到的字符可以賦給一個字符變量或整型 變量變量,也可以不賦給任何變量也可以不賦給任何變量,作為表達式的一部分作為表達式的一部分 例例3.3中的：中的： char c; c=getchar( ); putchar(c+32); putchar(n); 可以用下面程序行代替可以用下面程序行代替: putchar(getchar

27、()+32); putchar(n); 此時不必定義變量此時不必定義變量c 33 假設：假設： char c; 思考下面代碼行的功能：思考下面代碼行的功能：(輸入時敲入輸入時敲入A) （1）cout(c=getchar( ); （2）cout(c=getchar( )+32); 可以看到用可以看到用putchar和和getchar函數(shù)輸出和輸入字符十函數(shù)輸出和輸入字符十 分靈活方便分靈活方便,由于它們是函數(shù)所以可以出現(xiàn)在表達式中。由于它們是函數(shù)所以可以出現(xiàn)在表達式中。 輸出輸出A 輸出輸出a 34 3.4.4 用用scanf和和printf函數(shù)進行輸入和輸出函數(shù)進行輸入和輸出 不做要求不做要求

28、 35 3.5 編寫順序結(jié)構(gòu)的程序編寫順序結(jié)構(gòu)的程序 例例3.5 求一元二次方程式求一元二次方程式ax2+bx+c=0的根的根 a,b,c的值在運行時由鍵盤輸入的值在運行時由鍵盤輸入,它們的值滿足它們的值滿足b2-4ac0 #include #include /由于程序要用到數(shù)學函數(shù)由于程序要用到數(shù)學函數(shù)sqrt using namespace std; int main( ) float a,b,c,x1,x2; cinabc; x1=(-b+sqrt(b*b-4*a*c)/(2*a); x2=(-b-sqrt(b*b-4*a*c)/(2*a); coutx1=x1endl; coutx2=

29、x2endl; return 0; 運行結(jié)果如下運行結(jié)果如下: 4.5 8.8 2.4 x1=-0.327612 x2=-1.17794 36 3.6 關(guān)系運算和邏輯運算關(guān)系運算和邏輯運算 往往要求根據(jù)某個指定的條件是否滿足來決定執(zhí)往往要求根據(jù)某個指定的條件是否滿足來決定執(zhí) 行的內(nèi)容行的內(nèi)容 例如例如,購物在購物在1000元以下的打九五折元以下的打九五折,1000元及以元及以 上的打九折上的打九折 C+提供提供if語句來實現(xiàn)這種條件選擇語句來實現(xiàn)這種條件選擇 /amount代表購物總額代表購物總額,tax代表折扣代表折扣 /pay為實付款為實付款 if （amount1000 ） tax=0.

30、95; else tax=0.9; pay=amount*tax; 37 3.6.1 關(guān)系運算和關(guān)系表達式關(guān)系運算和關(guān)系表達式 上面上面if語句中的語句中的“amount1000”實現(xiàn)的不是算術(shù)運算實現(xiàn)的不是算術(shù)運算, 而是關(guān)系運算而是關(guān)系運算 實際上是比較運算實際上是比較運算,將兩個數(shù)據(jù)進行比將兩個數(shù)據(jù)進行比 較較,判斷比較的結(jié)果判斷比較的結(jié)果 “amount”是一個比較符是一個比較符,稱為關(guān)系運算符稱為關(guān)系運算符 C+的關(guān)系運算符有的關(guān)系運算符有: (小于小于) (大于大于) = (大于或等于大于或等于) = (等于等于) != (不等于不等于) 優(yōu)先級相同優(yōu)先級相同 (高高) 優(yōu)先級相同

31、優(yōu)先級相同 (低低) 38 關(guān)于優(yōu)先次序關(guān)于優(yōu)先次序: 前前4種關(guān)系運算符種關(guān)系運算符(,=)的優(yōu)先級別相同的優(yōu)先級別相同, 后兩種也相同后兩種也相同 前前4種高于后兩種種高于后兩種 例如例如,“”優(yōu)先于優(yōu)先于 “=” 而而“”與與“a+b 等效于等效于 c(a+b) ab=c等效于等效于(ab)=c a=bc等效于等效于a=(bc 等效于等效于a=(bc) 用關(guān)系運算符將兩個表達式連接起來的式子用關(guān)系運算符將兩個表達式連接起來的式子,稱為稱為 關(guān)系表達式關(guān)系表達式 39 關(guān)系表達式的一般形式可以表示為關(guān)系表達式的一般形式可以表示為 表達式表達式 關(guān)系運算符關(guān)系運算符 表達式表達式 其中的其中

32、的“表達式表達式”可以是算術(shù)表達式或關(guān)系表達式可以是算術(shù)表達式或關(guān)系表達式 邏輯表達式邏輯表達式 賦值表達式賦值表達式 字符表達式字符表達式 例如例如,下面都是合法的關(guān)系表達式下面都是合法的關(guān)系表達式: ab, a+bb+c,(a=3)(b=5), ab)(b=0”的值為的值為“真真” 在在C和和C+中都用數(shù)值中都用數(shù)值1代表代表“真真”,用用0代表代表“假假” 如果有以下賦值表達式如果有以下賦值表達式: d=ab 則則d得到的值為得到的值為1 f=abc f得到的值為得到的值為0 40 3.6.2 邏輯常量和邏輯變量邏輯常量和邏輯變量 C+中提供了邏輯型數(shù)據(jù)中提供了邏輯型數(shù)據(jù) 邏輯型常量只有

33、兩個邏輯型常量只有兩個,即即false(假假)和和true(真真) 邏輯型變量要用類型標識符邏輯型變量要用類型標識符bool來定義來定義,它的值只能是它的值只能是 true和和false之一之一 如如 bool found,flag=false; found=true; 由于邏輯變量是用由于邏輯變量是用關(guān)鍵字關(guān)鍵字bool來定義來定義的的,因此又稱為因此又稱為 布爾變量布爾變量 邏輯型常量又稱為布爾常量邏輯型常量又稱為布爾常量 設立邏輯類型的目的是為了看程序時直觀易懂設立邏輯類型的目的是為了看程序時直觀易懂 41 在編譯系統(tǒng)處理邏輯型數(shù)據(jù)時在編譯系統(tǒng)處理邏輯型數(shù)據(jù)時,將將false處理為處理為

34、0,將將true 處理為處理為1 因此因此,邏輯型數(shù)據(jù)可以與數(shù)值型數(shù)據(jù)進行算術(shù)運算邏輯型數(shù)據(jù)可以與數(shù)值型數(shù)據(jù)進行算術(shù)運算 如果將一個非零的整數(shù)賦給邏輯型變量如果將一個非零的整數(shù)賦給邏輯型變量,則按則按“真真”處理。處理。 如：如： flag=123; /賦值后賦值后flag的值為的值為true cout 算術(shù)運算符算術(shù)運算符 關(guān)系運算符關(guān)系運算符 else cout500) cost=0.15; else if(number300) cost=0.10; else if(number100) cost=0.075; else if(number50) cost=0.05; else cost=

35、0; 對應流程圖對應流程圖 50 說明說明: (1) 3種形式的種形式的if語句都是由一個入口進來語句都是由一個入口進來,經(jīng)過對經(jīng)過對“表達表達 式式”的判斷的判斷,分別執(zhí)行相應的語句分別執(zhí)行相應的語句,最后歸到一個共同最后歸到一個共同 的出口的出口 這種形式的程序結(jié)構(gòu)稱為選擇結(jié)構(gòu)這種形式的程序結(jié)構(gòu)稱為選擇結(jié)構(gòu) 在在C+ 中中if語句是實現(xiàn)選擇結(jié)構(gòu)主要的語句語句是實現(xiàn)選擇結(jié)構(gòu)主要的語句 (2) 3種形式的種形式的if語句中在語句中在if后面都有一個用括號括起來的表后面都有一個用括號括起來的表 達式達式,它是程序編寫者要求程序判斷的它是程序編寫者要求程序判斷的“條件條件”,一般是一般是 邏輯表達

36、式或關(guān)系表達式邏輯表達式或關(guān)系表達式 (3) 第第2 第第3種形式的種形式的if語句中語句中,在每個在每個else前面有一分號前面有一分號,整整 個語句結(jié)束處有一分號個語句結(jié)束處有一分號 (4) 在在if和和else后面可以只含一個內(nèi)嵌的操作語句后面可以只含一個內(nèi)嵌的操作語句(如上例如上例),也也 可以可以有多個操作語句有多個操作語句,此時用花括號此時用花括號“”將幾個語句括將幾個語句括 起來成為一個復合語句起來成為一個復合語句 51 例例3.6 求三角形的面積求三角形的面積 #include #include /使用數(shù)學函數(shù)時要包含頭文件使用數(shù)學函數(shù)時要包含頭文件cmath #include

37、 /使用使用I/O流控制符要包含頭文件流控制符要包含頭文件iomanip using namespace std; int main( ) double a,b,c; coutabc; if (a+bc /在復合語句內(nèi)定義變量在復合語句內(nèi)定義變量 s=(a+b+c)/2; area=sqrt(s*(s-a)*(s-b)*(s-c); coutsetiosflags(ios fixed)setprecision(4); coutarea=areaendl; /復合語句結(jié)束復合語句結(jié)束 else coutit is not a trilateral!b) max=a; else max=b; 可以

38、用條件運算符可以用條件運算符(? :)來處理來處理: max=(ab)?a:b; 56 條件運算符要求有條件運算符要求有3個操作對象個操作對象,稱三目稱三目(元元)運算符運算符, 它是它是C+中惟一的一個三目運算符中惟一的一個三目運算符 條件表達式的一般形式為條件表達式的一般形式為 表達式表達式1 ? 表達式表達式2 表達式表達式3 條件運算符的條件運算符的執(zhí)行順序是執(zhí)行順序是:先求解表達式先求解表達式1,若為非若為非0(真真) 則求解表達式則求解表達式2,此時表達式此時表達式2的值就作為整個條件表達的值就作為整個條件表達 式的值式的值 若表達式若表達式1的值為的值為0(假假),則求解表達式則

39、求解表達式3,表達式表達式3 的值就是整個條件表達式的值的值就是整個條件表達式的值 “max=(ab)?a:b” 的執(zhí)行結(jié)果是將條件表達式的值賦給的執(zhí)行結(jié)果是將條件表達式的值賦給 max 也就是將也就是將a和和b二者中的大者賦給二者中的大者賦給max (條件運算符條件運算符 優(yōu)先于賦值運算符優(yōu)先于賦值運算符) 57 例例3.7 輸入一個字符輸入一個字符,判別它是否為大寫字母判別它是否為大寫字母,如果是如果是, 將它轉(zhuǎn)換成小寫字母將它轉(zhuǎn)換成小寫字母;如果不是如果不是,不轉(zhuǎn)換不轉(zhuǎn)換 然后輸出最然后輸出最 后得到的字符后得到的字符 #include using namespace std; int

40、main( ) char ch; cinch; ch=(ch=A /判別判別ch是否大寫字母是否大寫字母,是則轉(zhuǎn)換是則轉(zhuǎn)換 coutchendl; return 0; 58 3.7.4 多分支選擇結(jié)構(gòu)和多分支選擇結(jié)構(gòu)和switch 語句語句 switch語句是多分支選擇語句語句是多分支選擇語句,用來實現(xiàn)多分支用來實現(xiàn)多分支 選擇結(jié)構(gòu)選擇結(jié)構(gòu) 它的一般形式如下它的一般形式如下: switch(表達式表達式) case 常量表達式常量表達式1:語句語句1 case 常量表達式常量表達式2:語句語句2 . case 常量表達式常量表達式n:語句語句n default:語句語句n+1 59 例如例如,

41、要求按照考試成績的等級打印出百分制分數(shù)段。要求按照考試成績的等級打印出百分制分數(shù)段。 switch(grade) case A: cout85100n; case B: cout7084n; case C: cout6069n; case D: cout60n; default: couterrorn; 說明說明: (1) switch后面括號內(nèi)的后面括號內(nèi)的“表達式表達式”,可以為整型類型或字符類型可以為整型類型或字符類型 (2) 當當switch表達式的值表達式的值與某一個與某一個case子句中的常量表達式的值子句中的常量表達式的值 相匹配時相匹配時,就執(zhí)行此就執(zhí)行此case子句中的內(nèi)嵌語

42、句子句中的內(nèi)嵌語句,若所有的若所有的case子句子句 中的常量表達式的值都不能與中的常量表達式的值都不能與switch表達式的值匹配表達式的值匹配,就執(zhí)行就執(zhí)行 default子句的內(nèi)嵌語句子句的內(nèi)嵌語句 60 (3) 每一個每一個case表達式的值必須互不相同表達式的值必須互不相同,否則就會否則就會 出現(xiàn)互相矛盾的現(xiàn)象出現(xiàn)互相矛盾的現(xiàn)象(對表達式的同一個值對表達式的同一個值,有兩種有兩種 或多種執(zhí)行方案或多種執(zhí)行方案) (4) 各個各個case和和default的出現(xiàn)次序不影響執(zhí)行結(jié)果的出現(xiàn)次序不影響執(zhí)行結(jié)果 例如例如, 可以先出現(xiàn)可以先出現(xiàn)“default:”,再出現(xiàn)再出現(xiàn)“case D:

43、”,然后是然后是 “case A:” (5) 執(zhí)行完一個執(zhí)行完一個case子句后子句后,流程控制轉(zhuǎn)移到下一個流程控制轉(zhuǎn)移到下一個case子子 句繼續(xù)執(zhí)行句繼續(xù)執(zhí)行 “case常量表達式常量表達式”只是起語句標號作用只是起語句標號作用, 并不是在該處進行條件判斷并不是在該處進行條件判斷 在執(zhí)行在執(zhí)行switch語句時語句時,根據(jù)根據(jù) switch表達式的值找到與之匹配的表達式的值找到與之匹配的case子句子句,就從此就從此 case子句開始執(zhí)行下去子句開始執(zhí)行下去,不再進行判斷不再進行判斷 61 switch(grade) case A: cout85100n; case B: cout7084

44、n; case C: cout6069n; case D: cout60n; default: couterrorn; 若若grade的值等于的值等于A,則則 將連續(xù)輸出將連續(xù)輸出: 85100 7084 6069 60 error 62 因此因此,應該在執(zhí)行一個應該在執(zhí)行一個case子句后子句后,使流程跳出使流程跳出switch 結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu),即終止即終止switch語句的執(zhí)行語句的執(zhí)行 可以用一個可以用一個break 語句語句來達到此目的來達到此目的 將上面的將上面的switch結(jié)構(gòu)改寫如下結(jié)構(gòu)改寫如下: switch(grade) case A: cout85100n;break; case

45、 B: cout7084n;break; case C: cout6069n;break; case D: cout60n;break; default: couterrorn;break; 在在case子句中雖然子句中雖然 包含一個以上執(zhí)包含一個以上執(zhí) 行語句行語句,但可以不但可以不 必用花括號括起必用花括號括起 來來,會自動順序執(zhí)會自動順序執(zhí) 行本行本case子句中所子句中所 有的執(zhí)行語句有的執(zhí)行語句 63 (6) 多個多個case可以共用一組執(zhí)行語句可以共用一組執(zhí)行語句,如如 . case A: case B: case C: cout60n;break; . 當當grade的值為的值為

46、A B或或C時都執(zhí)行同一組語句時都執(zhí)行同一組語句 64 3.7.5 編寫選擇結(jié)構(gòu)的程序編寫選擇結(jié)構(gòu)的程序 例例3.8 編寫程序編寫程序,判斷某一年是否為閏年判斷某一年是否為閏年 int main( ) int year; bool leap; coutyear; /輸入年份輸入年份 if (year%4=0) if(year%100=0) if (year%400=0)/年份能被年份能被400整除整除 leap=true; /閏年閏年 else leap=false; /非閏年非閏年 else /年份能被年份能被4整除但不能被整除但不能被100整除肯定是閏年整除肯定是閏年 leap=true;

47、 /是閏年是閏年,令令leap=true else /年份不能被年份不能被4整除肯定不是閏年整除肯定不是閏年 leap=false; 運行情況如下運行情況如下: 2005 2005 is not a leap year. 1900 1900 is a leap year. 2004 2004 is a leap year. if (leap) coutyear is ; else coutyear is not ; cout a leap year.endl; return 0; 65 也可以用一個邏輯表達式包含所有的閏年條件也可以用一個邏輯表達式包含所有的閏年條件, 將上述將上述if語句用下

48、面的語句用下面的if語句代替語句代替: if(year%4 = 0 else leap=false; 66 例例3.9 運輸公司對用戶計算運費運輸公司對用戶計算運費 路程路程(s)越遠越遠,每公里每公里 運費越低運費越低 標準如下標準如下: s250km 沒有折扣沒有折扣 250s500 2%折扣折扣 500s1000 5%折扣折扣 1000s2000 8%折扣折扣 2000s3000 10%折扣折扣 3000s 15%折扣折扣 設每公里每噸貨物的基本運費為設每公里每噸貨物的基本運費為p(price的縮寫的縮寫),貨物重為貨物重為 w(wright的縮寫的縮寫),距離為距離為s,折扣為折扣為d

49、(discount的縮寫的縮寫),則則 總運費總運費f(freight的縮寫的縮寫)的計算公式為的計算公式為 f = p * w * s * (1 - d) 67 #include using namespace std; int main( ) int c,s; float p,w,d,f; coutpws; if(s=3000) c=12; else c=s/250; 68 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

50、=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); coutfreight=fendl; return 0; 運行結(jié)果如下運行結(jié)果如下: please enter p,w,s:100 20 300 freight=588000 69 3.8 循環(huán)結(jié)構(gòu)和循環(huán)語句循環(huán)結(jié)構(gòu)和循環(huán)語句 在人們所要處理的問題中常常遇到需要反復執(zhí)行某一在人們所要處理的問題中常常遇到需要反復執(zhí)行某一 操作的情況操作的情況 這就需要用到循環(huán)控制這就需要用到循環(huán)控制 許多應用程許多應用

51、程 序都包含循環(huán)序都包含循環(huán) 順序結(jié)構(gòu)順序結(jié)構(gòu) 選擇結(jié)構(gòu)和循環(huán)結(jié)構(gòu)是結(jié)構(gòu)化程序設計的選擇結(jié)構(gòu)和循環(huán)結(jié)構(gòu)是結(jié)構(gòu)化程序設計的 3種基本結(jié)構(gòu)種基本結(jié)構(gòu),是各種復雜程序的基本構(gòu)造單元是各種復雜程序的基本構(gòu)造單元 因因 此程序設計者必須熟練掌握選擇結(jié)構(gòu)和循環(huán)結(jié)構(gòu)的此程序設計者必須熟練掌握選擇結(jié)構(gòu)和循環(huán)結(jié)構(gòu)的 概念及使用方法概念及使用方法 70 3.8.1 用用while語句構(gòu)成循環(huán)語句構(gòu)成循環(huán) while語句的一般形式如下語句的一般形式如下: while (表達式表達式) 語句語句 其作用是其作用是: 當指定的條件為真當指定的條件為真(表表 達式為非達式為非0)時時,執(zhí)行執(zhí)行while語句語句 中的內(nèi)嵌

52、語句中的內(nèi)嵌語句 其特點是其特點是:先判斷表達式先判斷表達式,后執(zhí)行后執(zhí)行 語句語句 while循環(huán)稱為當型循環(huán)循環(huán)稱為當型循環(huán) while語句對應的流程圖語句對應的流程圖 71 例例3.10 求求1+2+3+100 用流程圖表示的算法用流程圖表示的算法 #include using namespace std; int main( ) int i=1,sum=0; while (i=100) sum=sum+i; i+; coutsum=sumendl; 運行結(jié)果為運行結(jié)果為 sum=5050 72 需要注意需要注意: (1) 循環(huán)體如果包含一個以上的語句循環(huán)體如果包含一個以上的語句,應該用

53、花括號應該用花括號 括起來括起來,以復合語句形式出現(xiàn)以復合語句形式出現(xiàn) 如果不加花括號如果不加花括號, 則則while語句的范圍只到語句的范圍只到while后面第一個分號后面第一個分號 處處 (2) 在循環(huán)體中應有使循環(huán)趨向于結(jié)束的語句在循環(huán)體中應有使循環(huán)趨向于結(jié)束的語句 73 3.8.2 用用do-while語句構(gòu)成循環(huán)語句構(gòu)成循環(huán) do-while語句的特點是先執(zhí)行循環(huán)體語句的特點是先執(zhí)行循環(huán)體,然后判斷循環(huán)然后判斷循環(huán) 條件是否成立條件是否成立 其一般形式為其一般形式為 do 語句語句 while (表達式表達式); 它是這樣執(zhí)行的它是這樣執(zhí)行的:先執(zhí)行一次指定的語句先執(zhí)行一次指定的語句

54、(即循環(huán)體即循環(huán)體),然然 后判別表達式后判別表達式,當表達式的值為非零當表達式的值為非零(“真真”) 時時,返回返回 重新執(zhí)行循環(huán)體語句重新執(zhí)行循環(huán)體語句,如此反復如此反復,直到表達式的值等于直到表達式的值等于 0為止為止,此時循環(huán)結(jié)束此時循環(huán)結(jié)束 74 do 語句語句 while (表達式表達式); do-while語句對應的流程圖語句對應的流程圖 75 例例3.11 用用do-while語句求語句求 1+2+3+100 先畫出流程圖先畫出流程圖,見圖見圖3.12 #include using namespace std; int main( ) int i=1,sum=0; do sum

55、=sum+i; i+; while (i=100); coutsum=sumendl; return 0; 76 3.8.3 用用for語句構(gòu)成循環(huán)語句構(gòu)成循環(huán) C+中的中的for語句使用最為廣泛和靈活語句使用最為廣泛和靈活,不僅可不僅可 以用于循環(huán)次數(shù)已經(jīng)確定的情況以用于循環(huán)次數(shù)已經(jīng)確定的情況,而且可以而且可以 用于循環(huán)次數(shù)不確定而只給出循環(huán)結(jié)束條用于循環(huán)次數(shù)不確定而只給出循環(huán)結(jié)束條 件的情況件的情況,它完全可以代替它完全可以代替while語句語句 for語句的一般格式為語句的一般格式為 for(表達式表達式1;表達式表達式2;表達式表達式3) 語句語句 它的執(zhí)行過程如下它的執(zhí)行過程如下:

56、(1) 先求解表達式先求解表達式1 (2) 求解表達式求解表達式2,若其值為真若其值為真(值為非值為非0),則執(zhí)則執(zhí) 行行for語句中指定的內(nèi)嵌語句語句中指定的內(nèi)嵌語句,然后執(zhí)行下然后執(zhí)行下 面第面第(3)步步 若為假若為假(值為值為0),則結(jié)束循環(huán)則結(jié)束循環(huán),轉(zhuǎn)轉(zhuǎn) 到第到第(5)步步 (3) 求解表達式求解表達式3 (4) 轉(zhuǎn)回上面第轉(zhuǎn)回上面第(2)步驟繼續(xù)執(zhí)行步驟繼續(xù)執(zhí)行 (5) 循環(huán)結(jié)束循環(huán)結(jié)束,執(zhí)行執(zhí)行for語句下面的一個語句語句下面的一個語句 for語句對應的流程圖語句對應的流程圖 77 for語句最簡單的形式也是最容易理解的格式如下語句最簡單的形式也是最容易理解的格式如下: for

57、(循環(huán)變量賦初值循環(huán)變量賦初值;循環(huán)條件循環(huán)條件;循環(huán)變量增值循環(huán)變量增值) 語句語句 例如例如 for(i=1;i=100;i+) sum=sum+i; 它相當于以下語句它相當于以下語句: i=1; while(i=100) sum=sum+i; i+; for語句的使用有許多技巧語句的使用有許多技巧,如果熟練地掌握和運用如果熟練地掌握和運用for語句語句, 可以使程序精煉簡潔可以使程序精煉簡潔 顯然顯然,用用for語句簡單語句簡單 方便方便 78 說明說明: (1) for語句的一般格式中的語句的一般格式中的“表達式表達式1”可以省略可以省略,此時此時 應在應在for語句之前給循環(huán)變量賦初

58、值語句之前給循環(huán)變量賦初值 i=1; for(;i=100;i+) sum=sum+i; (2) 如果表達式如果表達式2省略省略,即不判斷循環(huán)條件即不判斷循環(huán)條件,循環(huán)無終止地進循環(huán)無終止地進 行下去行下去 也就是認為表達式也就是認為表達式2始終為真始終為真 for(i=1; ;i+) sum=sum+i; 相當于：相當于： int i=1,sum=0; while (1) sum=sum+i; i+; (3) 表達式表達式3也可以省略也可以省略,但此時程序設計者但此時程序設計者 應另外設法保證循環(huán)能正常結(jié)束應另外設法保證循環(huán)能正常結(jié)束 for (i=1;i=100;) sum=sum+i;

59、i+; (4) 可以省略表達式可以省略表達式1和表達式和表達式3,只有表達式只有表達式2,即只即只 給循環(huán)條件給循環(huán)條件 for (;i=100;) sum=sum+i; i+; 79 (5) 表達式表達式2一般是關(guān)系表達式一般是關(guān)系表達式(如如i=100)或或 邏輯表達式邏輯表達式(如如ab (c=getchar()!=n;i+=c) ; 語句語句2：for(;(c=getchar()!=n;) coutc; 80 空語句空語句 循環(huán)體內(nèi)完成的語句循環(huán)體內(nèi)完成的語句 運行結(jié)果： Computer Computer 81 C+中的中的for語句比其他語言中的循環(huán)語句功能強得多語句比其他語言中的

60、循環(huán)語句功能強得多 可以把循環(huán)體和一些與循環(huán)控制無關(guān)的操作也作可以把循環(huán)體和一些與循環(huán)控制無關(guān)的操作也作 為表達式為表達式1或表達式或表達式3出現(xiàn)出現(xiàn),這樣程序可以短小簡潔這樣程序可以短小簡潔 但過分地利用這一特點會使但過分地利用這一特點會使for語句顯得雜亂語句顯得雜亂,可讀性可讀性 降低降低,建議不要把與循環(huán)控制無關(guān)的內(nèi)容放到建議不要把與循環(huán)控制無關(guān)的內(nèi)容放到for語語 句中句中 82 3.8.4 循環(huán)的嵌套循環(huán)的嵌套 一個循環(huán)體內(nèi)又包含另一個完整的循環(huán)結(jié)構(gòu)一個循環(huán)體內(nèi)又包含另一個完整的循環(huán)結(jié)構(gòu),稱為循稱為循 環(huán)的嵌套環(huán)的嵌套 內(nèi)嵌的循環(huán)中還可以嵌套循環(huán)內(nèi)嵌的循環(huán)中還可以嵌套循環(huán),這就是多