第3章 程序設(shè)計(jì)初步

1、13.1 面向過程的程序設(shè)計(jì)和算法面向過程的程序設(shè)計(jì)和算法1. 算法算法 為解決特定問題而采取的確定的有限步驟。為解決特定問題而采取的確定的有限步驟。 編制計(jì)算機(jī)的各種操作步驟的過程為算法設(shè)計(jì)。編制計(jì)算機(jī)的各種操作步驟的過程為算法設(shè)計(jì)。2. 流程圖流程圖 用用圖形圖形描述算法，直觀形象，易于理解。描述算法，直觀形象，易于理解。2 程序開發(fā)采取程序開發(fā)采取“自頂向下，逐步細(xì)化和模塊化自頂向下，逐步細(xì)化和模塊化”的方法。的方法。 即將一個(gè)大任務(wù)先分成若干個(gè)子任務(wù)，每個(gè)子即將一個(gè)大任務(wù)先分成若干個(gè)子任務(wù)，每個(gè)子任務(wù)就是一個(gè)模塊（用一個(gè)功能相對獨(dú)立的函數(shù)任務(wù)就是一個(gè)模塊（用一個(gè)功能相對獨(dú)立的函數(shù)實(shí)現(xiàn)）

2、。如果一個(gè)子任務(wù)還是太復(fù)雜，就再分解實(shí)現(xiàn)）。如果一個(gè)子任務(wù)還是太復(fù)雜，就再分解為若干個(gè)子任務(wù)，如此逐層分解，逐步細(xì)化。為若干個(gè)子任務(wù)，如此逐層分解，逐步細(xì)化。1. C+程序的組成：若干個(gè)程序文件程序的組成：若干個(gè)程序文件2. 程序文件：預(yù)處理命令、聲明部分、函數(shù)程序文件：預(yù)處理命令、聲明部分、函數(shù)3. 函數(shù)的構(gòu)成函數(shù)的構(gòu)成:函數(shù)首部、函數(shù)體函數(shù)首部、函數(shù)體4. 語句：聲明語句語句：聲明語句 執(zhí)行語句（流程控制語句、函數(shù)和執(zhí)行語句（流程控制語句、函數(shù)和流對象調(diào)用語句、表達(dá)式語句）流對象調(diào)用語句、表達(dá)式語句） 空語句空語句 復(fù)合語句復(fù)合語句3 C+中所有輸入中所有輸入/輸出是通過輸入輸出是通過輸入

3、/輸出流實(shí)現(xiàn)的，要使用輸出流實(shí)現(xiàn)的，要使用C+提供的輸入、提供的輸入、輸出時(shí)，必須在程序的開頭增加二行：輸出時(shí)，必須在程序的開頭增加二行： #include using namespace std;3.4.1 輸入輸入1. 輸入十進(jìn)制整數(shù)和實(shí)數(shù)輸入十進(jìn)制整數(shù)和實(shí)數(shù)2. 輸入字符數(shù)據(jù)輸入字符數(shù)據(jù)3. 輸入十六進(jìn)制和八進(jìn)制數(shù)據(jù)輸入十六進(jìn)制和八進(jìn)制數(shù)據(jù)13:20:47練習(xí)練習(xí)以以0X（大小寫均可）打頭，由數(shù)字（大小寫均可）打頭，由數(shù)字0 9和字母和字母A F（大小寫均可）組成，表示一個(gè)十六進(jìn)制數(shù)（大小寫均可）組成，表示一個(gè)十六進(jìn)制數(shù)以以0打頭，由數(shù)字打頭，由數(shù)字0 7組成，組成，表示一個(gè)八進(jìn)制數(shù)表示

4、一個(gè)八進(jìn)制數(shù)提取運(yùn)算符 以字母或下劃線開始的字母、數(shù)字及下劃線組成 1. 1. 輸入時(shí)數(shù)據(jù)之間可以用一個(gè)或多個(gè)空格隔開，或用回車輸入時(shí)數(shù)據(jù)之間可以用一個(gè)或多個(gè)空格隔開，或用回車作分隔作分隔 2. 2. 從鍵盤上輸入數(shù)據(jù)的個(gè)數(shù)、類型及順序，必須與從鍵盤上輸入數(shù)據(jù)的個(gè)數(shù)、類型及順序，必須與cin中中列舉的變量一一對應(yīng)。列舉的變量一一對應(yīng)。 輸入的數(shù)據(jù)必須是字符型數(shù)據(jù)，各數(shù)據(jù)間以空格輸入的數(shù)據(jù)必須是字符型數(shù)據(jù)，各數(shù)據(jù)間以空格或回車分隔或回車分隔 空格和回車鍵不能作為輸入字符賦給字符型變量空格和回車鍵不能作為輸入字符賦給字符型變量 一次只能從輸入行中提取一個(gè)字符一次只能從輸入行中提取一個(gè)字符( (包括

5、空格、回包括空格、回車鍵車鍵) ) 數(shù)據(jù)進(jìn)制類型：數(shù)據(jù)進(jìn)制類型：hex 為十六進(jìn)制為十六進(jìn)制oct 為八進(jìn)制為八進(jìn)制dec為十進(jìn)制為十進(jìn)制 只能是整型變量 1. 1. 當(dāng)在當(dāng)在cin中指明使用的數(shù)制輸入后，則所指明的數(shù)制一直中指明使用的數(shù)制輸入后，則所指明的數(shù)制一直有效，直到重新指定為止有效，直到重新指定為止2. 2. 輸入數(shù)據(jù)的格式、個(gè)數(shù)和類型必須與輸入數(shù)據(jù)的格式、個(gè)數(shù)和類型必須與cin中所列舉的變量中所列舉的變量類型一一對應(yīng)類型一一對應(yīng)設(shè)有語句：char c1,c2,c3; cinc1c2c3;當(dāng)執(zhí)行以上兩個(gè)語句時(shí)1. 輸入：a b c則c1,c2,c3的值分別是 a a b c設(shè)有語句：

6、int a,b,c; cinhexaoctbdecc;當(dāng)執(zhí)行以上兩個(gè)語句時(shí)，輸入：123 123 123后，a,b,c的值分別是291 83 123十進(jìn)制2. 輸入abcdef3.4.2 輸出輸出1. 輸出字符數(shù)據(jù)輸出字符數(shù)據(jù)2. 輸出十進(jìn)制整數(shù)和實(shí)數(shù)輸出十進(jìn)制整數(shù)和實(shí)數(shù)3. 輸出十六進(jìn)制和八進(jìn)制數(shù)據(jù)和用科學(xué)表示輸出十六進(jìn)制和八進(jìn)制數(shù)據(jù)和用科學(xué)表示法輸出實(shí)數(shù)法輸出實(shí)數(shù)練習(xí)練習(xí) 插入運(yùn)算符 先計(jì)算表達(dá)式的值，將其結(jié)果輸出 表達(dá)式若為字符串，則按原樣輸出。表達(dá)式若為字符串，則按原樣輸出。 使用轉(zhuǎn)義字符，用使用轉(zhuǎn)義字符，用cout可輸出任一可輸出任一ASCII碼的字符。碼的字符。 常用的有：常用的有

7、：t n n（endlendl) ) 為了區(qū)分輸出的數(shù)據(jù)項(xiàng)，在各輸出數(shù)據(jù)之間要隔開。為了區(qū)分輸出的數(shù)據(jù)項(xiàng)，在各輸出數(shù)據(jù)之間要隔開。方法一：在輸出數(shù)據(jù)之間加分隔符（可以是空格、制表方法一：在輸出數(shù)據(jù)之間加分隔符（可以是空格、制表符或換行符等）。符或換行符等）。方法二：指定輸出項(xiàng)的寬度。方法二：指定輸出項(xiàng)的寬度。setw(寬度寬度) 寬度指出緊寬度指出緊跟其后的輸出項(xiàng)占用的字符位置個(gè)數(shù)，并向右對齊跟其后的輸出項(xiàng)占用的字符位置個(gè)數(shù)，并向右對齊 使用使用setw()時(shí)注意：時(shí)注意：1在程序的開頭增加：在程序的開頭增加：#include 2括號中必須是一個(gè)表達(dá)式，值為正整數(shù)括號中必須是一個(gè)表達(dá)式，值為正

8、整數(shù)3僅對其后的一個(gè)輸出項(xiàng)有效僅對其后的一個(gè)輸出項(xiàng)有效對整型數(shù)的輸出對整型數(shù)的輸出 可以指定數(shù)制類型（可以指定數(shù)制類型（hex、oct、dec），類似于輸入），類似于輸入對實(shí)型數(shù)的輸出對實(shí)型數(shù)的輸出 可以指定輸出方式（可以指定輸出方式（ fixed 、scientific ） /指定按定點(diǎn)數(shù)格式輸出（缺?。┲付ò炊c(diǎn)數(shù)格式輸出（缺?。?cout.setf(ios:fixed,ios:floatfield); /指定按科學(xué)表示法格式輸出指定按科學(xué)表示法格式輸出 cout.setf(ios:scientific,ios:floatfield); 科學(xué)表科學(xué)表示法示法定點(diǎn)表示定點(diǎn)表示指定的語句為：指

9、定的語句為：執(zhí)行以下兩個(gè)語句執(zhí)行以下兩個(gè)語句cout3+ata+2n;coutan;輸出結(jié)果為：輸出結(jié)果為：執(zhí)行以下語句執(zhí)行以下語句float x=3.1415,y;int a,b;a=y=b=x;coutatb tx ty n;輸出結(jié)果為：輸出結(jié)果為：3 3 3.14 3int x,y,z;x=y=z=256;coutxtoct ythexzn;256 400 100100 99a習(xí)題講解習(xí)題講解153.5 順序結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)順序結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)常用的一種程序結(jié)構(gòu)，特點(diǎn)是程序按語句常用的一種程序結(jié)構(gòu)，特點(diǎn)是程序按語句從上到下的排列順序依次執(zhí)行，每條語句從上到下的排列順序依次執(zhí)行，每條語句只能執(zhí)行一

10、次，沒有執(zhí)行不到或執(zhí)行多次只能執(zhí)行一次，沒有執(zhí)行不到或執(zhí)行多次的語句。的語句。16例：已知一個(gè)圓柱體的半徑為例：已知一個(gè)圓柱體的半徑為6，高為，高為7，求圓柱體，求圓柱體的體積。的體積。173.7 選擇結(jié)構(gòu)選擇結(jié)構(gòu)在實(shí)際解決問題只憑順序結(jié)構(gòu)不夠，還需要選擇在實(shí)際解決問題只憑順序結(jié)構(gòu)不夠，還需要選擇結(jié)構(gòu)來決定在不同的條件下執(zhí)行不同的語句。結(jié)構(gòu)來決定在不同的條件下執(zhí)行不同的語句。特點(diǎn)是：程序的流程是由多條支路構(gòu)成的，在程特點(diǎn)是：程序的流程是由多條支路構(gòu)成的，在程序的一次執(zhí)行過程中，根據(jù)不同的情況，只有一序的一次執(zhí)行過程中，根據(jù)不同的情況，只有一條支路被選中執(zhí)行，而其它支路上的語句被直接條支路被選中

11、執(zhí)行，而其它支路上的語句被直接跳過。跳過。實(shí)現(xiàn)選擇結(jié)構(gòu)的有實(shí)現(xiàn)選擇結(jié)構(gòu)的有 if 語句和語句和 switch 語句。語句。183.7.1 if 語句語句1. 最基本的最基本的if語句語句if (表達(dá)式表達(dá)式) 語句；語句；if (表達(dá)式表達(dá)式) 語句語句1； 語句語句2； 復(fù)復(fù)合合語語句句19例：根據(jù)用戶輸入的實(shí)數(shù)，求出其絕對值并輸出。例：根據(jù)用戶輸入的實(shí)數(shù)，求出其絕對值并輸出。#include using namespace std;int main( ) float x, y; coutx; if (x0) x=-x; cout ” |x|=”xendl; return 0;203.7.2

12、 if else 語句語句 最基本的最基本的if語句只能表達(dá)語句只能表達(dá)“如果如果那么那么”的含的含義。而義。而 if else 語句卻能表達(dá)語句卻能表達(dá)“如果如果那么那么否則否則”的含義。的含義。if (表達(dá)式表達(dá)式) 語句語句1；else 語句語句2；可以是單語句,也可以是由多條語句組成的復(fù)合語句21例：對用戶輸入的兩個(gè)整數(shù)比較其大小。例：對用戶輸入的兩個(gè)整數(shù)比較其大小。 #include using namespace std;int main(void) int a, b; coutab; if (ab) cout”a大于大于b”endl; else cout”a可能比可能比b小小”e

13、ndl; cout”a也可能等于也可能等于b”endl; return 0; 復(fù)合語句要復(fù)合語句要用用 括起括起縮進(jìn)縮進(jìn)223.7.3 if else if 語句語句 實(shí)際應(yīng)用中我們可能面臨更多種選擇，可以將實(shí)際應(yīng)用中我們可能面臨更多種選擇，可以將ifelse 語句擴(kuò)展。語句擴(kuò)展。if (表達(dá)式表達(dá)式1) 語句語句1；else if (表達(dá)式表達(dá)式2) 語句語句2； else if (表達(dá)式表達(dá)式3) 語句語句3； else 語句語句4；23例：編程求下列函數(shù)的值：例：編程求下列函數(shù)的值： 5 5x x 2 25 5x x0 0 1 10 0 x x 0 05 5x x0 0 1 15 5x

14、x 2 2f f( (x x) )24 #include using namespace std;int main(void) int x, y; coutx; if (x5) y=2; else if (x0) y=1; else if (x = = 0) y=0; else if (x=-5) y=-1; else y=-2; cout”f(x)=”yendl; return 0;等于判斷等于判斷書書寫寫格格式式自自由由253.7.4 if 語句的嵌套語句的嵌套 在在 if 語句中又包含一個(gè)或多個(gè)語句中又包含一個(gè)或多個(gè) if 語句的情況稱為語句的情況稱為“if 語句的嵌套語句的嵌套” 。i

15、f (表達(dá)式表達(dá)式1) if (表達(dá)式表達(dá)式2) 語句語句1； else 語句語句2； else if (表達(dá)式表達(dá)式3) 語句語句3； else 語句語句4；if (表達(dá)式表達(dá)式1) if (表達(dá)式表達(dá)式2) 語句語句1； else if (表達(dá)式表達(dá)式3) 語句語句3； else 語句語句4；注注意意ifelse的的配配套套規(guī)規(guī)則則if (表達(dá)式表達(dá)式1) if (表達(dá)式表達(dá)式2) 語句語句1； else if (表達(dá)式表達(dá)式3) 語句語句3； else 語句語句4；263.7.5 switch語句語句switch語句又稱開關(guān)語句，是語句又稱開關(guān)語句，是C+的另一種分支方法的另一種分支方法

16、 switch (表達(dá)式表達(dá)式) case 常量表達(dá)式常量表達(dá)式 1： 語句序列語句序列1; break; case 常量表達(dá)式常量表達(dá)式 2： 語句序列語句序列2; break; case 常量表達(dá)式常量表達(dá)式 n： 語句序列語句序列n; break; default: 語句序列語句序列0;表達(dá)式的結(jié)果必表達(dá)式的結(jié)果必須是整型、字符須是整型、字符型或枚舉類型型或枚舉類型常量表達(dá)式的值常量表達(dá)式的值必須是整型、字必須是整型、字符型或枚舉類型符型或枚舉類型的常量，不能是的常量，不能是變量表達(dá)式變量表達(dá)式27例：例：設(shè)計(jì)一個(gè)程序?qū)逆I盤上輸入的百分制成績轉(zhuǎn)換成設(shè)計(jì)一個(gè)程序?qū)逆I盤上輸入的百分制成績

17、轉(zhuǎn)換成對應(yīng)的五分制成績并輸出，對應(yīng)的五分制成績并輸出，90分以上為分以上為A，8089分為分為B，7079分為分為C，6069分為分為D，60分以下為分以下為E，分，分別由條件語句和開關(guān)語句實(shí)現(xiàn)。別由條件語句和開關(guān)語句實(shí)現(xiàn)。 28用條件語句實(shí)現(xiàn)：用條件語句實(shí)現(xiàn)：# include using namespace std;int main(void) int s; cout s; if (s0) cout=90) cout =80) cout =70) cout =60) cout ”五分制分?jǐn)?shù)為五分制分?jǐn)?shù)為Dn”; else cout ”五分制分?jǐn)?shù)為五分制分?jǐn)?shù)為En”; return 0;29

18、# include using namespace std;int main(void) int s; char score; cout s; if(s0) cout ” error!n ” ; else switch (s/10) case 10 : case 9 : score=A; break; case 8 : score=B ; break; case 7 : score=C ; break; case 6 : score=D ; break; default : score=E ; break; cout”五分制分?jǐn)?shù)為：五分制分?jǐn)?shù)為：”score3 y=5; D. C. if x3

19、 y=5; D. if(xif(x3) y=5 else y=-5;3) y=5 else y=-5;B設(shè)變量設(shè)變量a,ba,b是整型變量，下列語句中，語法正確的是是整型變量，下列語句中，語法正確的是 A. switch( a ) A. switch( a ) B. switch( B. switch( a+ba+b ) ) case a: a+ ;break; case a: a+ ;break; case 1:b= case 1:b=a+;breaka+;break; ; case b: b+; break; case b: b+; break; case 1:a= +b; case 1:

20、a= +b; C. switch( aC. switch( a* *a )a ) D. switch(a/10 + b) D. switch(a/10 + b) case 3 , 4 : +a; case 3 , 4 : +a; case case 2 2:b=a/10; break;:b=a/10; break; case 5 , 6 : +b; case 5 , 6 : +b; default: a+= b; default: a+= b; D313.11 循環(huán)結(jié)構(gòu)循環(huán)結(jié)構(gòu)1*2+2*3+3*4 = ？int s;s=1*2+2*3+3*4;1*2+2*3+3*4+100*101= ？ 使

21、用循環(huán)結(jié)構(gòu)可以簡化程序中大量的重復(fù)使用循環(huán)結(jié)構(gòu)可以簡化程序中大量的重復(fù)操作。操作。 循環(huán)結(jié)構(gòu)是由循環(huán)結(jié)構(gòu)是由 while 語句，語句，dowhile 語句語句和和 for 語句來實(shí)現(xiàn)，為了更方便地控制程序流語句來實(shí)現(xiàn)，為了更方便地控制程序流程，程，C+語言還提供了兩個(gè)循環(huán)輔助語句語言還提供了兩個(gè)循環(huán)輔助語句 break 和和 continue 。32循環(huán)體循環(huán)體3.11.1 while 語句語句例：例：1*2+2*3+3*4+100*101= ？while (表達(dá)式表達(dá)式) 語句；語句；#includeusing namespace std;int main( ) int n=1, s=0;

22、while(n=100) 循環(huán)循環(huán)控制控制變量變量循環(huán)條循環(huán)條件件表達(dá)式的值非0或條件成立333.11.2 dowhile 語句語句while語句語句表達(dá)的是表達(dá)的是“當(dāng)滿足條件時(shí)一直做某事當(dāng)滿足條件時(shí)一直做某事”。do 語句；語句； while (表達(dá)式表達(dá)式) ;dowhile語句語句表達(dá)的是表達(dá)的是“一直做某事直到不滿足一直做某事直到不滿足條件為止條件為止”。有分號！有分號！34例：求鍵盤輸入的例：求鍵盤輸入的50個(gè)整數(shù)中正數(shù)之積和負(fù)數(shù)之和并個(gè)整數(shù)中正數(shù)之積和負(fù)數(shù)之和并分別輸出。分別輸出。#include int n=1, a, s1=1, s2=0; while(n=50) ”#inc

23、lude int n=1, a, s1=1, s2=0; do while(n=50); ” s1,s2的初值為什么不同？的初值為什么不同？353.11.3 for 語句語句 要正確實(shí)現(xiàn)循環(huán)應(yīng)注意要正確實(shí)現(xiàn)循環(huán)應(yīng)注意三個(gè)方面的問題：三個(gè)方面的問題：控制控制變量的初始化變量的初始化、循環(huán)條循環(huán)條件件和和控制變量的值的更控制變量的值的更新新。for語句在書寫形式語句在書寫形式上正好體現(xiàn)了這種緊密上正好體現(xiàn)了這種緊密的邏輯關(guān)系。的邏輯關(guān)系。for (表達(dá)式表達(dá)式1；表達(dá)式；表達(dá)式2；表達(dá)式；表達(dá)式3) 語句；語句；控制變量的初始控制變量的初始化化循環(huán)條件循環(huán)條件控制變量的控制變量的值的更新值的更新3

24、6例：例：1*2+2*3+3*4+100*101= ？while 語句；語句；#include int n=1, s=0; while(n=100) cout”s=”sendl; for 語句；語句；#include for(int n=1, s=0; n=100;n=n+1) cout”s=”sendl; 37關(guān)于關(guān)于for語句的一些說明：語句的一些說明：for (表達(dá)式表達(dá)式1；表達(dá)式；表達(dá)式2；表達(dá)式；表達(dá)式3) 語句；語句；表達(dá)式表達(dá)式1只執(zhí)行一次只執(zhí)行一次表達(dá)式表達(dá)式2在每次準(zhǔn)備在每次準(zhǔn)備 循環(huán)前執(zhí)行循環(huán)前執(zhí)行表達(dá)式表達(dá)式3在每次循環(huán)在每次循環(huán) 后執(zhí)行后執(zhí)行各表達(dá)式均可省略各表達(dá)式均

25、可省略表達(dá)式表達(dá)式2省略表示循省略表示循 環(huán)條件成立環(huán)條件成立383.12 循環(huán)嵌套循環(huán)嵌套一個(gè)循環(huán)的循環(huán)體包含另一個(gè)循環(huán)，為循環(huán)嵌套一個(gè)循環(huán)的循環(huán)體包含另一個(gè)循環(huán)，為循環(huán)嵌套例：打印例：打印8行行7列的星號矩形列的星號矩形#includeusing namespace std;int main( ) for( int i=0; i8; i+) for( int k=0; k+) cout”*”; coutendl; return 0;如果改為如果改為k=i 呢呢 ？39循環(huán)次數(shù)可以是確定的；也可以是不確定的循環(huán)次數(shù)可以是確定的；也可以是不確定的例：不斷從鍵盤例：不斷從鍵盤輸入若干個(gè)整數(shù)，輸入

26、若干個(gè)整數(shù)，直到輸入整數(shù)直到輸入整數(shù)0為止，求所有輸為止，求所有輸入整數(shù)的平均值。入整數(shù)的平均值。#include int a, n=0; float s=0; couta; for( ; a!=0 ; n+) s=s+a; couta; if (n) s=s/n; cout”s=”sendl; return 0;a的值決定了的值決定了是否繼續(xù)輸入是否繼續(xù)輸入403.13 continue 和和 break 語句語句 有時(shí)需要在循環(huán)體中提前開始下一輪循環(huán)或有時(shí)需要在循環(huán)體中提前開始下一輪循環(huán)或中斷循環(huán)，就要用到中斷循環(huán)，就要用到continue 和和 break 語句。語句。例：將例：將100

27、200之間不能被整除的整數(shù)輸出。之間不能被整除的整數(shù)輸出。#includeusing namespace std;int main( ) for( int n=100; n=200; n+) if (n%3 = = 0) coutnendl; return 0; 結(jié)束本次結(jié)束本次循環(huán)體的執(zhí)循環(huán)體的執(zhí)行行41例：打印半徑為整數(shù)例：打印半徑為整數(shù)120的所有圓的面積，如的所有圓的面積，如果面積超過果面積超過100則不打印。則不打印。#includeusing namespace std;int main( ) int r; float area, pi=3.14159; for( r=1; r100) cout”r=”rt”area=”areaendl; return 0;switch語句語句中也有中也有break！42for( int i=0; i=5; i+) for( int j=0; j=5; j+) if (j/2!=0) couti , jendl; 下列程序輸出是下列程序輸出是什么？什么？for( int i=1; i=5; i+) fo