信息學(xué)奧林匹克競賽C語言課程膠片3-定向改編V1.0

C語言Part3forNOI選擇結(jié)構(gòu)循環(huán)結(jié)構(gòu)關(guān)系運算符及其優(yōu)先次序<(小于)<=(小于或等于)>(大于)>=(大于或等于)==(等于)!=(不等于)優(yōu)先級相同（高）優(yōu)先級相同（低）算術(shù)運算符（+-*/%）>關(guān)系運算符>賦值運算符（＝及其擴展賦值運算符）

關(guān)系表達式用關(guān)系運算符將兩個表達式（可以是算術(shù)表達式或關(guān)系表達式，邏輯表達式，賦值表達式，字符表達式）接起來的式子，稱關(guān)系表達式例：a>b,a+b>b+c,(a=3)>(b=5),’a’<‘b’,(a>b)>(b<c)關(guān)系表達式的值是一個邏輯值，即“真”或“假”。例：關(guān)系表達式”a>b”的值為“真”，表達式的值為1。C89語言中沒有專用的邏輯值，1代表真，0代表假例：c>a+bc>(a+b)a>b==c(a>b)==ca==b<ca==(b<c)a=b>ca=(b>c)邏輯運算符和優(yōu)先次序&&(邏輯與)相當(dāng)于其他語言中的AND||(邏輯或)相當(dāng)于其他語言中的OR!(邏輯非)相當(dāng)于其他語言中的NOT例：a&&b若a,b為真，則a&&b為真。

a||b若a,b之一為真，則a||b為真。！a若a為真，則!a為假。優(yōu)先次序：！(非)>&&(與)>||(非)邏輯運算符中的“&&”和“||”低于關(guān)系運算符，“!”高于算術(shù)運算符先，邏輯運算符非再，算術(shù)運算符再，關(guān)系運算符后，邏輯運算符與、或最后，賦值運算符邏輯表達式1用邏輯運算符將關(guān)系表達式或邏輯量連接起來的式子就邏輯表達式邏輯表達式的值應(yīng)該是一個邏輯量“真”或“假”。例：設(shè)a=4，b=5：!a的值為0a&&b的值為1a||b的值為1!a||b的值為14&&0||2的值為1任何非零的數(shù)值被認作“真”邏輯表達式2例：5>3&&8<4-!0

自左向右運算

1&&0邏輯值為08<3邏輯值為04-1值為3!0邏輯值為15>3邏輯值為1表達式值為0先，邏輯運算符非再，算術(shù)運算符再，關(guān)系運算符后，邏輯運算符與、或(5>3)&&(8<(4-(!0)))

例：!a&&b||x>y&&c((!a)&&b)||((x>y)&&c)邏輯表達式3在邏輯表達式的求解中，并不是所有的邏輯運算符都要被執(zhí)行。(1)a&&b&&c只有a為真時，才需要判斷b的值，只有a和b都為真時，才需要判斷c的值。(2)a||b||c只要a為真，就不必判斷b和c的值，只有a為假，才判斷b。a和b都為假才判斷c例:(m=a>b)&&(n=c>d)當(dāng)a=1,b=2,c=3,d=4,m和n的原值為1時，由于“a>b”的值為0，因此m=0，而“n=c>d”不被執(zhí)行，因此n的值不是0而仍保持原值1。邏輯表達式4

用邏輯表達式來表示閏年的條件能被4整除，但不能被100整除。能被4整除，又能被400整除？

(year%4==0&&year%100!=0)||year%400==0值為真(1)是閏年，否則為非閏年。非閏年：

(year%4!=0)||(year%100==0&&year%400!=0)if語句的三種基本形式1(1)if（表達式）語句

例5.1：charch;ch=getchar();if(ch>='a'&&ch<='z')ch=ch-'a'+'A';putchar(ch);表達式語句真（非0）假（0）charch;ch=getchar();if(ch>='a'&&ch<='z'){ch=ch-'a'+'A';putchar(ch);}if語句的三種基本形式2(2)if(表達式)語句1else語句2例：if(x>y)printf(“%d”,x);elseprintf(“%d”,y);

條件

語句1

語句2非00if語句的三種基本形式3(3)if（表達式1）語句1elseif(表達式2)語句2elseif(表達式3)語句3

……elseif(表達式m)語句melse語句nif語句的三種基本形式4intnumber;floatcost,price,total;printf("Pleaseenternumberandprice:\n");scanf("%d,%1f",&number,&price);if(number>500)cost=0.15;elseif(number>300)cost=0.10;elseif(number>100)cost=0.075;elseif(number>50)cost=0.05;elsecost=0;total=number*price*(1-cost);printf("Total=%10.2f\n",total);例5.2：為了促銷，對購買貨物多的顧客有優(yōu)惠：凡是購買50件及以上的，優(yōu)惠5%；凡是購買100件及以上的，優(yōu)惠7.5%；凡是購買300件及以上的，優(yōu)惠10%；凡是購買500件及以上的，優(yōu)惠15%。要求編程序，用戶輸入購買數(shù)量和單價，程序輸入應(yīng)付貨款。switch(表達式){ case常量表達式1:語句1 case常量表達式2:語句2 …… case常量表達式n:語句n default:語句n+1}Switch語句intnumber;chartype;floatcost,price,total;printf("Pleaseenternumber,type(A,B,C,D)andprice:\n");scanf("%d,%c,%1f",&number,&type,&price);switch(type){case'A':cost=0.15;break;case'B':cost=0.10;break;case'C':cost=0.075;break;case'D':cost=0.05;break;default:cost=0;}total=number*price*(1-cost);printf("Total=%10.2f\n",total);字符型或者數(shù)值型每個常量表達式值必須互不相同C99允許1023個caseCase前允許執(zhí)行語句；如果沒有break，則按順序執(zhí)行，因此多個case可以共用一條執(zhí)行語句if語句的三種基本形式513種形式的if語句中在if后面都有表達式，一般為邏輯表達式或關(guān)系表達式。2第二，第三種形式的if語句中，在每個else前面有一個分號，整個語句結(jié)束處有一個分號。3在if和else后面可以只含有一個內(nèi)嵌的操作語句，也可以有多個操作語句，此時用花括號將幾個語句括起來成為一個復(fù)合語句。if語句的三種基本形式5例5.3輸入兩個實數(shù)，按代數(shù)值由小到大的順序輸出這兩個數(shù)。floata,b,t;scanf("%f,%f",&a,&b);if(a>b){t=a;a=b;b=t;}printf("%5.2f,%5.2f\n",a,b);yna>b交換兩個數(shù)if語句的三種基本形式5例5.4輸入三個數(shù),要求按由小到大的順序輸出。floatsort[3];inti;for(i=0;i<3;i++){if(i==2)scanf("%f",(sort+i));elsescanf("%f,",(sort+i));}floatswap;if(sort[0]>sort[1]){swap=sort[1];sort[1]=sort[0];sort[0]=swap;}if(sort[0]>sort[2]){swap=sort[2];sort[2]=sort[0];sort[0]=swap;}if(sort[1]>sort[2]){swap=sort[2];sort[2]=sort[1];sort[1]=swap;}for(i=0;i<3;i++){printf("sort[%d]=%f\n",i,sort[i]);}數(shù)1>數(shù)2交換數(shù)1和數(shù)2取兩個數(shù)if語句嵌套在if語句中又包含一個或多個if語句稱為if語句的嵌套。形式：If()

if()語句1 else語句2Else

if()語句3 else語句4內(nèi)嵌ifElse總是與它上面的，最近的，同一復(fù)合語句中的，未配對的if語句配對當(dāng)if和else數(shù)目不同時，可以加花括號來確定配對關(guān)系條件語句的嵌套層數(shù)：C99為63，C89為8if語句嵌套例5.5有一個函數(shù),編一程序，輸入一個x值，輸出y值。算法1：算法1：

輸入x輸入x

若x<0,則y=-1若x<0,則y=-1

若x=0,則y=0否則： 若x>0,則y=1若x=0,則y=0

輸出y若x>0,則y=1

輸出y

if語句嵌套上例中的程序段有四個，請判斷哪個是正確的？程序1：程序2：

if(x<0)if(x>=0)Y=-1;if(x>0)y=1;elseelsey=0;if(x==0)y=0;elsey=-1;elsey=1;程序3:程序4:y=-1;y=0;if(x!=0)if(x>=0)If(x>0)y=1;if(x>0)y=1;elsey=0;elsey=-1;正確正確條件運算符格式表達式１？表達式２∶表達式３功能判斷表達式1的值，如果成立就執(zhí)行表達式2，否則就執(zhí)行表達式3使用場合若在ｉｆ語句中，當(dāng)被判別的表達式的值為“真”或“假”時，都執(zhí)行一個賦值語句且向同一個變量賦值時，可以用一個條件運算符來處理。ｍａｘ＝（ａ＞ｂ）？ａ∶ｂ；條件運算符優(yōu)先級高于賦值運算符，低于關(guān)系運算符和算術(shù)運算符。

條件運算符的結(jié)合方向為“自右至左”。

表達式2”和“表達式3”不僅可以是數(shù)值表達式，還可以是賦值表達式或函數(shù)表達式。條件表達式中，表達式１的類型可以與表達式２和表達式３的類型不同。

條件運算符例5.6輸入一個字符，判別它是否大寫字母，如果是，將它轉(zhuǎn)換成小寫字母；如果不是，不轉(zhuǎn)換。然后輸出最后得到的字符。

charch;scanf("%c",&ch);ch=(ch>='A'&&ch<='Z')?(ch+32):ch;printf("%c\n",ch);

如果字符變量ch的值為大寫字母，則條件表達式的值為（ｃｈ＋３２），即相應(yīng)的小寫字母。如果ch的值不是大寫字母，則條件表達式的值為ｃｈ，即不進行轉(zhuǎn)換。

例5.7運輸公司對用戶計算運費路程（ｓ）越遠，每公里運費越低。標準如下：ｓ＜２５０ｋｍ沒有折扣２５０≤ｓ＜５００２％折扣５００≤ｓ＜１０００５％折扣１０００≤ｓ＜２０００８％折扣２０００≤ｓ＜３０００１０％折扣３０００≤ｓ１５％折扣設(shè)每公里每噸貨物的基本運費為ｐ，貨物重為ｗ，距離為ｓ，折扣為ｄ，則總運費ｆ的計算公式為：ｆ＝ｐ*ｗ*ｓ*（１－ｄ）

例5.7源代碼intc,s;floatp,w,d,f;printf("Pleaseinputbasicfee,weight,distance:\n");scanf("%f,%f,%d",&p,&w,&s);if(s>=3000)c=12;elsec=s/250;switch(c){case0:d=0;break;case1:d=2;break;case2:case3:d=5;break;case4:case5:case6:case7:d=8;break;case8:case9:case10:case11:d=10;break;case12:d=15;break;}f=p*w*s*(1-d/100.0);printf("freight=%15.4f\n",f);選擇結(jié)構(gòu)循環(huán)結(jié)構(gòu)什么是循環(huán)為什么要使用循環(huán)？問題1：問題2:求學(xué)生平均成績

分數(shù)相加后除以課數(shù)

在許多問題中需要用到循環(huán)控制。循環(huán)結(jié)構(gòu)是結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計的基本結(jié)構(gòu)之一，它和順序結(jié)構(gòu)、選擇結(jié)構(gòu)共同作為各種復(fù)雜程序的基本構(gòu)造單元。goto語句goto語句為無條件轉(zhuǎn)向語句，它的一般形式為

goto語句標號；語句標號用標識符表示，它的定名規(guī)則與變量名相同，即由字母、數(shù)字和下劃線組成，其第一個字符必須為字母或下劃線。

例如：gotolabel_1;合法;goto123；不合法.goto語句

結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計方法主張限制使用goto語句，因為濫用goto語句將使程序流程無規(guī)律、可讀性差.一般來說，可以有兩種用途：(1)與if語句一起構(gòu)成循環(huán)結(jié)構(gòu)；(2)從循環(huán)體中跳轉(zhuǎn)到循環(huán)體外。

但是這種用法不符合結(jié)構(gòu)化原則，一般不宜采用，只有在不得已時(例如能大大提高效率)才使用.例6.1用if語句和goto語句構(gòu)成循環(huán)，求1到100的和

inti=1,sum=0;

loop:

if(i<=100)

{

sum=sum+i;

i++;

gotoloop;

}

printf("sum:%d\n",sum);說明：這里用的是“當(dāng)型”循環(huán)結(jié)構(gòu)，當(dāng)滿足“i<=100”時執(zhí)行花括弧內(nèi)的循環(huán)體。運行結(jié)果：5050goto語句while語句while語句用來實現(xiàn)“當(dāng)型”循環(huán)結(jié)構(gòu)。一般形式：

while(表達式)語句當(dāng)表達式為非0值時，執(zhí)行while語句中的內(nèi)嵌語句。其特點是:先判斷表達式，后執(zhí)行語句。例6.1-1求1到100的和

inti=1,sum=0;

while(i<=100)

{

sum=sum+i;

i++;

}

printf("sum:%d\n",sum);說明：(1)循環(huán)體如果包含一個以上的語句，應(yīng)該用花括弧括起來，以復(fù)合語句形式出現(xiàn).(2)在循環(huán)體中應(yīng)有使循環(huán)趨向于結(jié)束的語句。

while語句do-while語句do-while語句的特點:先執(zhí)行循環(huán)體，然后判斷循環(huán)條件是否成立一般形式:

do

循環(huán)體語句

while

(表達式)；執(zhí)行過程：先執(zhí)行一次指定的循環(huán)體語句，然后判別表達式，當(dāng)表達式的值為非零(“真”)時，返回重新執(zhí)行循環(huán)體語句，如此反復(fù)，直到表達式的值等于0為止，此時循環(huán)結(jié)束。例6.1-2求和Do-while語句inti=1,sum=0;do{sum=sum+i;i++;}while(i<=100);printf("sum:%d\n",sum);在一般情況下，用while語句和用do-while語句處理同一問題時，若二者的循環(huán)體部分是一樣的，它們的結(jié)果也一樣。但是，如果while后面的表達式一開始就為假(0值)時，兩種循環(huán)的結(jié)果是不同的。do-while和while語句比較例6.1-3求和運行結(jié)果：1↙sum:5050再運行一次：101↙sum:101Do-while和while語句的比較inti,sum=0;scanf("%d",&i);do{sum=sum+i;i++;}while(i<=100);printf("sum:%d\n",sum);inti,sum=0;scanf("%d",&i);while(i<=100){sum=sum+i;i++;};printf("sum:%d\n",sum);運行結(jié)果：1↙sum:5050再運行一次：101↙sum:0C語言中的for語句使用最為靈活，不僅可以用于循環(huán)次數(shù)已經(jīng)確定的情況，而且可以用于循環(huán)次數(shù)不確定而只給出循環(huán)結(jié)束條件的情況，它完全可以代替while語句。一般形式:

for(表達式1；表達式2；表達式3)語句for語句先求解表達式1。求解表達式2，若其值為真(值為非0)，則執(zhí)行for語句中指定的內(nèi)嵌語句，然后執(zhí)行面第(3)步。若為假(值為0)，則結(jié)束循環(huán)，轉(zhuǎn)到第(5)步。求解表達式3。轉(zhuǎn)回上面第(2)步驟繼續(xù)執(zhí)行。循環(huán)結(jié)束，執(zhí)行for語句下面的一個語句for語句的執(zhí)行過程for語句等價于下列語句：表達式1；while（表達式2）{語句；表達式3；}

表達式2?執(zhí)行語句成立不成立執(zhí)行for循環(huán)之后的語句執(zhí)行表達式3執(zhí)行表達式1for語句的一般形式中的“表達式1”可以省略，此時應(yīng)在for語句之前給循環(huán)變量賦初值。注意省略表達式1時，其后的分號不能省略。如

for(；i<=100;i++)sum=sum+i;

執(zhí)行時，跳過“求解表達式1”這一步，其他不變。for語句如果表達式2省略，即不判斷循環(huán)條件，循環(huán)無終止地進行下去。也就是認為表達式2始終為真。例如：for(i=1;;i++)sum=sum+i;

表達式1是一個賦值表達式，表達式2空缺。它相當(dāng)于：

i=1;while(1){sum=sum+1;i++;}for語句表達式3也可以省略，但此時程序設(shè)計者應(yīng)另外設(shè)法保證循環(huán)能正常結(jié)束。如：

for(i=1;i<=100;){sum=sum+i;i++;}

在上面的for語句中只有表達式1和表達式2，而沒有表達式3。i++的操作不放在for語句的表達式3的位置處，而作為循環(huán)體的一部分，效果是一樣的，都能使循環(huán)正常結(jié)束。for語句可以省略表達式1和表達式3，只有表達式2，即只給循環(huán)條件。如：

for(;i<=100;)在這種情況下，完全等同于while語句?？梢奻or語句比while語句功能強，除了可以給出循環(huán)條件外，還可以賦初值，使循環(huán)變量自動增值等。for語句3個表達式都可省略，如：

for(;;)語句相當(dāng)于

while(1)語句即不設(shè)初值，不判斷條件(認為表達式2為真值)，循環(huán)變量不增值。無終止地執(zhí)行循環(huán)體。for語句表達式1可以是設(shè)置循環(huán)變量初值的賦值表達式，也可以是與循環(huán)變量無關(guān)的其他表達式。如:

for(sum=0;i<=100;i++)sum=sum+i;表達式3也可以是與循環(huán)控制無關(guān)的任意表達式。for語句表達式1和表達式3也可以是逗號表達式，即包含一個以上的簡單表達式，中間用逗號間隔。如：

for(sum=0，i=1;i<=100;i++)sum=sum+i;或for(i=0，j=100;i<=j;i++，j--)k=i+j；表達式1和表達式3都是逗號表達式，各包含兩個賦值表達式，即同時設(shè)兩個初值，使兩個變量增值在逗號表達式內(nèi)按自左至右順序求解，整個逗號表達式的值為最右邊的表達式的值for語句表達式2一般是關(guān)系表達式(如i<=100)或邏輯表達式(如a<b&&x<y)，但也可以是數(shù)值表達式或字符表達式，只要其值為非零，就執(zhí)行循環(huán)體for語句for(i=0;(c=getchar())!=′＼n′;i+=c);

在表達式2中先從終端接收一個字符賦給c，然后判斷此賦值表達式的值是否不等于′＼n′(換行符)，如果不等于′＼n′，就執(zhí)行循環(huán)體。循環(huán)體為空語句，把本來要在循環(huán)體內(nèi)處理的內(nèi)容放在表達式3中，作用是一樣的?？梢奻or語句功能強，可以在表達式中完成本來應(yīng)在循環(huán)體內(nèi)完成的操作。for語句例6.2輸入單詞并打印for語句運行情況：Computer↙(輸入)Computer(輸出)而不是Ccoommppuutteerrfor(intc;(c=getchar())!='\n';)printf("%c",c);for語句中只有表達式2，而無表達式1和表達式3。其作用是每讀入一個字符后立即輸出該字符，直到輸入一個“換行”為止。請注意，從終端鍵盤向計算機輸入時，是在按Enter鍵以后才將一批數(shù)據(jù)一起送到內(nèi)存緩沖區(qū)中去的。C語言中的for語句比其他語言(如BASIC，PASCAL)中的FOR語句功能強得多?？梢园蜒h(huán)體和一些與循環(huán)控制無關(guān)的操作也作為表達式1或表達式3出現(xiàn)，這樣程序可以短小簡潔。但過分地利用這一特點會使for語句顯得雜亂，可讀性降低，最好不要把與循環(huán)控制無關(guān)的內(nèi)容放到for語句中。for語句一個循環(huán)體內(nèi)又包含另一個完整的循環(huán)結(jié)構(gòu)稱為循環(huán)的嵌套。內(nèi)嵌的循環(huán)中還可以嵌套循環(huán)，這就是多層循環(huán)。三種循環(huán)(while循環(huán)、do-while循環(huán)和for循環(huán))可以互相嵌套。循環(huán)嵌套(1)

while()(2)do(3)for(;;){…{…{while()dofor(;;){…}{…}{…}}while();}}while();(4)

while()(5)for(;;)(6)do{…{…{…do{…}while()for(;;){}while(){}…{…}…}}}while()四種循環(huán)都可以用來處理同一問題，一般情況下它們可以互相代替。但一般不提倡用goto型循環(huán)。在while循環(huán)和do-while循環(huán)中，只在while后面的括號內(nèi)指定循環(huán)條件，因此為了使循環(huán)能正常結(jié)束，應(yīng)在循環(huán)體中包含使循環(huán)趨于結(jié)束的語句(如i++，或i=i+1等)。for循環(huán)可以在表達式3中包含使循環(huán)趨于結(jié)束的操作，甚至可以將循環(huán)體中的操作全部放到表達式3中。因此for語句的功能更強，凡用while循環(huán)能完成的，用for循環(huán)都能實現(xiàn)。用while和do-while循環(huán)時，循環(huán)變量初始化的操作應(yīng)在while和do-while語句之前完成。而for語句可以在表達式1中實現(xiàn)循環(huán)變量的初始化。while循環(huán)、do-while循環(huán)和for循環(huán)，可以用break語句跳出循環(huán)，用continue語句結(jié)束本次循環(huán)(break語句和continue語句見下節(jié))。而對用goto語句和if語句構(gòu)成的循環(huán)，不能用break語句和continue語句進行控制.幾種循環(huán)的比較break語句可以用來從循環(huán)體內(nèi)跳出循環(huán)體，即提前結(jié)束循環(huán)，接著執(zhí)行循環(huán)下面的語句一般形式：

break;注意:break語句不能用于循環(huán)語句和switch語句之外的任何其他語句中。

break語句例6.3：計算r=1到r=10時的圓面積，直到面積area大于100為止break語句當(dāng)area>100時，執(zhí)行break語句，提前結(jié)束循環(huán)，即不再繼續(xù)執(zhí)行其余的幾次循環(huán)。floatpi=3.14159;for(intr=1;r<=10;r++){floatarea=pi*r*r;if(area>100)break;printf("r=%d,area=%3.5f\n",r,area);}作用為結(jié)束本次循環(huán)，即跳過循環(huán)體中下面尚未執(zhí)行的語句，接著進行下一次是否執(zhí)行循環(huán)的判定.一般形式：

continue;continue語句

例6.5把100～200之間的不能被3整除的數(shù)輸出。說明：當(dāng)n能被3整除時，執(zhí)行continue語句，結(jié)束本次循環(huán)(即跳過printf函數(shù)語句)，只有n不能被3整除時才執(zhí)行printf函數(shù)。continue語句

for(intn=100;n<=200;n++){if(n%3==0)continue;printf("%d",n);}continue語句只結(jié)束本次循環(huán)，而不是終止整個循環(huán)的執(zhí)行。break語句則是結(jié)束整個循環(huán)過程，不再判斷執(zhí)行循環(huán)的條件是否成立。break語句和continue語句的區(qū)別

例6.6

用π/4≈1-1/3