第3章算法與控制語句

1第3章算法和控制語句2教學目標初步理解算法的概念和特點掌握常用問題的算法掌握用流程圖表示算法了解結構化程序設計的方法掌握格式化輸入輸出函數(shù)的用法掌握分支結構的程序設計，理解分支語句的嵌套掌握循環(huán)結構的程序設計及其相互嵌套理解break和continue的控制能夠編寫較復雜的程序33.1算法初步3.2C語言的標準輸入和輸出3.3條件語句3.4多分支語句3.5循環(huán)語句3.6轉(zhuǎn)移語句3.7綜合應用43.1算法初步算法的概念算法的表示算法舉例三種基本結構5算法的概念算法：解決問題的方法和步驟沃斯公式：數(shù)據(jù)結構+算法=程序改進的沃斯公式：數(shù)據(jù)結構+算法+程序設計方法+開發(fā)工具=程序6算法的表示自然語言傳統(tǒng)流程圖N-S流程圖偽代碼計算機語言

7傳統(tǒng)流程圖8計算機語言#include<stdio.h>intmain(){ inti,n,s=0; scanf("%d",&n); i=1; while(i<=n) { s=s+i; i++; } printf("s=%d\n",s); return0;}9算法舉例例3.1用流程圖表示求兩個數(shù)a，b的最大值10例3.2：求n！11例3.3：判斷某一年是否為閏年。12例3.4：輸入一個正整數(shù)，將它反位輸出（如輸入12345，輸出54321）。13例3.5：判斷一個整數(shù)n是否為素數(shù)14例3.6：對三個整數(shù)a、b、c按從小到大排序。15算法的特點有窮性確定性有零個或多個輸入有一個或多個輸出可行性16三種基本結構順序結構：根據(jù)操作的先后順序執(zhí)行17選擇（分支）結構：根據(jù)某個給定條件進行判斷，條件為真或假時分別執(zhí)行不同的操作18循環(huán)結構：根據(jù)條件的真或假反復執(zhí)行某些操作19三種基本結構的特點：只有一個入口和一個出口結構內(nèi)的每一部分都有可能被執(zhí)行到結構內(nèi)不存在“死循環(huán)”203.2C語言的標準輸入和輸出3.2.1格式化輸入輸出3.2.2其它輸入輸出3.2.3C語言語句3.2.4順序結構程序設計213.2.1格式化輸入輸出格式化輸出函數(shù)printf()

：把信息輸出到標準輸出設備(顯示器)上格式：printf（“控制字符串”，輸出項列表）#include<stdio.h>22輸出項常量、變量、表達式類型與個數(shù)必須與控制字符串中格式字符的類型、個數(shù)一致有多個輸出項時，各項之間用逗號分隔控制字符串必須用雙引號括起格式說明普通字符23格式說明符：%[<修飾符>]<格式字符>

格式字符含義舉例結果c按字符輸出chara=65;printf(“%c”,a);Ad按十進制整數(shù)輸出inta=567;printf(“%d”,a);567u按十進制無符號整數(shù)輸出inta=567;printf(“%u”,a);567f按浮點數(shù)輸出floata=567.789;printf(“%f”,a);567.789000E或e按指數(shù)形式輸出doublea=567.789;printf(“%e”,a);5.677890e+02o按八進制輸出inta=65;printf(“%o”,a);101X或x按十六進制輸出inta=255;printf(“%x”,a);ffs按字符串輸出printf(“%s”,“ABC”);ABCg按e、f格式中較短的一種輸出floata=567.789;printf(“%g”,a);567.78924修飾符含義M輸出數(shù)據(jù)域?qū)?數(shù)據(jù)長度<m,左補空格;否則按實際輸出.n對實數(shù),指定小數(shù)點后位數(shù)(四舍五入)；對字符串,指定實際輸出位數(shù)-輸出數(shù)據(jù)在域內(nèi)左對齊（缺省右對齊)+指定在有符號數(shù)的正數(shù)前顯示正號(+)0輸出數(shù)值時指定左面不使用的空位置自動填0#在八進制和十六進制數(shù)前顯示前導0，0xl在d,o,x,u前，指定輸出精度為long型在e,f,g前，指定輸出精度為double型修飾符：確定數(shù)據(jù)輸出的寬度、精度、小數(shù)位數(shù)、對齊方式

25普通字符：打印字符和轉(zhuǎn)義字符#include<stdio.h>intmain(){intx=1234,y=3,z=4;floatf=123.456;doublem=123.456;charch='a',a[]="Hello,world!";printf("%d%d\n",y,z);printf("y=%d,z=%d\n",y,z);printf("%8d,%2d\n",x,x);

printf("%f,%8f,%8.1f,%.2f,%.2e\n",f,f,f,f,f);

printf("%lf\n",m);printf("%3c\n",ch);printf("%s\n%15s\n%10.5s\n%2.5s\n%.3s\n",a,a,a,a,a);return0;}26程序運行結果：34y=3,z=41234,1234123.456001,123.456001,123.5,123.46,1.23e.456000aHello,world!Hello,world!HelloHelloHel27格式化輸入函數(shù)scanf()

：從標準輸入設備(鍵盤)上輸入信息一般形式：scanf(“控制字符串”，地址表列)#include<stdio.h>控制字符串：%[<修飾符>]<格式字符>28l修飾符功能hm*用于d,o,x前，指定輸入為short型整數(shù)用于d,o,x前，指定輸入為long型整數(shù)用于e,f前，指定輸入為double型實數(shù)指定輸入數(shù)據(jù)寬度，遇空格或不可轉(zhuǎn)換字符則結束抑制符，指定輸入項讀入后不賦給變量例scanf(“%4d%2d%2d”,&yy,&mm,&dd);

輸入19991015

則1999yy,10mm,15dd例scanf(“%3d%*4d%f”,&k,&f);

輸入12345678765.43

則123k,8765.43f例scanf(“%2d%*3d%2d”,&a,&b);

輸入1234567

則12a,67b例scanf(“%3c%2c”,&c1,&c2);

輸入abcde

則‘a(chǎn)’c1,‘d’c229輸入分隔符的指定一般以空格、TAB或回車鍵作為分隔符其他字符做分隔符：格式串中兩個格式符間字符例scanf(“%d%o%x”,&a,&b,&c);printf(“a=%d,b=%d,c=%d\n”,a,b,c);

輸入123123123

輸出a=123,b=83,c=291例scanf(“%d:%d:%d”,&h,&m,&s);

輸入12:30:45則12h,30m,45s例scanf(“%d,%d”,&a,&b)

輸入3,4

則3a,4b例scanf(“a=%d,b=%d,c=%d”,&a,&b,&c);

輸入a=12,b=24,c=3630說明：用“%c”格式符時，空格和轉(zhuǎn)義字符作為有效字符輸入scanf(“%c%c%c”,&c1,&c2,&c3);

若輸入abc

則ac1,

c2,bc3輸入數(shù)據(jù)時，遇以下情況認為該數(shù)據(jù)結束：遇空格、TAB、或回車遇寬度結束遇非法輸入scanf(“%d%c%f”,&a,&b,&c);

若輸入1234a123o.26

則1234a,‘a(chǎn)’b,123c31輸入函數(shù)留下的“垃圾”例intx;charch;scanf(“%d”,&x);scanf(“%c”,&ch);printf(“x=%d,ch=%d\n”,x,ch);執(zhí)行：123

輸出：x=123,ch=10解決方法：（1）用getchar()清除（2）用函數(shù)fflush(stdin)清除全部剩余內(nèi)容(3)用格式串中空格或“%*c”來“吃掉”32例intx;charch;scanf(“%d”,&x);ch=getchar();printf(“x=%d,ch=%d\n”,x,ch);執(zhí)行：123

輸出：x=123,ch=10例intx;charch;scanf(“%d”,&x);

scanf(“%c”,&ch);或scanf(“%*c%c”,&ch);

333.2.2其它輸入輸出putchar()函數(shù)：向標準輸出設備輸出一個字符格式：putchar(ch)ch為一個字符變量或常量#include<stdio.h>intmain(){

charc;

c='B';

putchar(c);

putchar('\x42');

putchar(0x42);

return0;}

BBB34getchar（）函數(shù)：從鍵盤輸入的一個字符格式：getchar（）#include<stdio.h>intmain(){charch;ch=getchar();putchar(ch);printf("%d\n",ch);return0;}353.2.3C語言語句控制語句：用來完成控制功能。if…elsefor()、while()、do…whilecontinuebreakswitchreturn函數(shù)調(diào)用語句：用來實現(xiàn)函數(shù)調(diào)用，由函數(shù)調(diào)用加一個分號構成。表達式語句：由一個表達式加一個分號構成，最典型的是賦值表達式加一個分號構成賦值語句?？照Z句：；復合語句：當一個語句不能完成某一功能，需要用多個語句才能實現(xiàn)，這時用{}把這些語句括起來，構成復合語句。363.2.4順序結構程序設計例3.10：編寫一個程序，從鍵盤上輸入兩個整數(shù)，輸出其中最大者。#include<stdio.h>intmain(){ intx,y,max; scanf("%d%d",&x,&y); max=x>y?x:y; printf("max=%d\n",max); return0;}373.3條件語句3.3.1if語句3.3.2if…else語句3.3.3if…elseif語句3.3.4條件語句的嵌套3.3.5條件語句的應用383.3.1if語句格式：if（表達式）{

語句序列}39說明：表達式可以是任何類型的表達式，只要值是非0就是真，是0就是假。語句序列既可以為單條語句，也可以是復合語句。if語句表達式必須書寫在小括號（）內(nèi)，如果省略編譯會出現(xiàn)語法出錯。40例3.12：從鍵盤輸入一個整數(shù)，如果該整數(shù)為奇數(shù)則將其乘3加1后輸出，如果為偶數(shù)則直接輸出。41例3.13：從鍵盤輸入三個整數(shù)a、b、c，對這三個數(shù)從小到大排序#include<stdio.h>intmain(){inta,b,c,t;scanf("%d%d%d",&a,&b,&c);if(a>b){t=a;a=b;b=t;}if(a>c){t=a;a=c;c=t;}if(b>c){t=b;b=c;c=t;}printf("%d,%d,%d\n",a,b,c);return0;}423.3.2if…else語句格式：if（表達式）

{

語句序列1}else{

語句序列2}43例3.14：從鍵盤上輸入兩個整數(shù)，求它們的最大值。#include<stdio.h>intmain(){ inta,b,max; scanf("%d%d",&a,&b); if(a>b) max=a; else max=b; printf("最大值：%d\n",max); return0;}44例3.15：從鍵盤輸入一個整數(shù)，如果該整數(shù)為奇數(shù)則將其乘3加1后輸出，如果為偶數(shù)則除以2輸出。#include<stdio.h>intmain(){intn,b;scanf("%d",&n);if(n%2==1) b=3*n+1;else b=n/2;printf("變換后的數(shù)為：%d\n",b);return0;}453.3.3if…elseif語句格式：

if（表達式1）

{

語句序列1}elseif（表達式2）

{

語句序列2}elseif（表達式3）

{

語句序列3}

…else{

語句序列n}46說明：語句序列為單條語句，{}可以省略。if…elseif滿足完全排斥的特性，絕不會出現(xiàn)某次執(zhí)行了其中兩路分支以上的情況。if…elseif語句中的elseif可以有有限多個，取決于編程的實際需求。47例3.16：從鍵盤上輸入字符，判斷輸入字符的種類。#include<stdio.h>intmain(){charc;printf("輸入一個字符:");c=getchar();if(c<32)printf("是控制字符\n");elseif(c>='0'&&c<='9')printf("是數(shù)字字符\n");elseif(c>='A'&&c<='Z'||c>='a'&&c<='z')printf("是字母\n");elseprintf(“是其他字符\n"); return0;}輸入一個字符：ctrl回車，是控制字符輸入一個字符：A回車，是字母輸入一個字符：9回車，是數(shù)字字符輸入一個字符：/回車，是其他字符48例3.17：已知2010年12月1日為星期三，從鍵盤上輸入1~31之間的整數(shù)，按下述格式輸出該日是星期幾的信息在對應欄下。2010年12月日歷SunMonTueWenTurFriSta----------------------------------------------149if(weekday==0) printf("%2d\n",date);elseif(weekday==1) printf("%7d\n",date);elseif(weekday==2) printf("%12d\n",date);elseif(weekday==3) printf("%17d\n",date);elseif(weekday==4) printf("%22d\n",date);elseif(weekday==5) printf("%27d\n",date);else printf("%32d\n",date);return0;}#include<stdio.h>intmain(){intdate,weekday,original_date=3;scanf("%d",&date);if(date<1||date>31){ printf("數(shù)據(jù)輸入錯誤!\n"); return1;}weekday=(date+original_date-1)%7;printf("2010年12月日歷\n");printf("----------------------------------\n");printf("SunMonTueWenThrFriSta\n");printf("----------------------------------\n");50例3.18輸入學生的成績，輸出學生的等級：90~100（優(yōu)）、80~89（良）、70~79（中）、60~69（及格）、60分以下（不及格）。#include<stdio.h>#include<stdlib.h>intmain(){ intcj; scanf("%d",&cj); if(cj<0||cj>100) { printf("數(shù)據(jù)輸入錯誤\n"); exit0; } if(cj>=90&&cj<=100) printf("優(yōu)\n"); elseif(cj>=80&&cj<90) printf("良\n"); elseif(cj>=70&&cj<80) printf("中\(zhòng)n"); elseif(cj>=60&&cj<70) printf("及格\n"); else printf("不及格\n"); return0;}513.3.4條件語句的嵌套嵌套具有else子句的if語句if(表達式1)if(表達式2)

語句序列1else

語句序列2嵌套不含else子句的if語句

if(表達式1)

語句序列1elseif(表達式2)

語句序列2一般形式if(表達式1)if(表達式2)

語句序列1else

語句序列2elseif(表達式3)

語句序列3else

語句序列452if~else配對原則：缺省{}時，else總是和它上面離它最近的未配對的if配對if(……)if(……)if(……)else…...else…...else…...53例：if(a==b)if(b==c)printf(“a==b==c”);elseprintf(“a!=b”);修改：if(a==b){if(b==c)printf(“a==b==c”);}elseprintf(“a!=b”);實現(xiàn)if~else正確配對方法：加{}54例3.19：判斷兩個數(shù)的大小關系#include<stdio.h>intmain(){intx,y;printf("輸入兩個整數(shù)x,y:");scanf("%d,%d",&x,&y);if(x!=y)if(x>y) printf("x>y\n");else printf("x<y\n");elseprintf("x==y\n");return0;}輸入兩個整數(shù)

x,y：12，23回車x<y輸入兩個整數(shù)

x,y：20，10回車x>y輸入兩個整數(shù)

x,y：12，12回車x==y553.3.5條件語句的應用例3.21：輸入年份，判斷是否為閏年。例3.22：從鍵盤輸入一元二次方程的系數(shù)a、b、c，求它的根。56573.4多分支語句3.4.1switch多分支語句3.4.2多分支語句的嵌套3.4.3多分支語句應用583.4.1switch多分支語句多分支語句switch的格式：switch(表達式){caseE1:

語句序列1；

caseE2:

語句序列2；

……caseEn:

語句序列n；

[default:

默認語句序列；]}59說明：switch后面表達式的值必須是整型或字符型。E1,E2,…En是常量表達式，且值必須互不相同。每個case語句的冒號后面可以是0條或多條語句，多條語句時，可以不加{}。各case的順序可以是任意的。允許多個case語句使用同一語句序列。default語句不是必須的。每個case后面語句序列里的break語句可有可無，但執(zhí)行效果不同。60#include<stdio.h>#include<stdlib.h>intmain(){intscore;scanf("%d",&score);

if(score<0||score>100){ printf("輸入數(shù)據(jù)錯誤\n"); exit(0);}switch(score/10){ case10: case9:printf("優(yōu)秀\n");break; case8:printf("良好\n");break; case7:printf("中等\n");break; case6:printf("及格\n");break;default:printf("不及格\n");break;}return0;}613.4.2多分支語句的嵌套switch語句嵌套if語句switch(…){

…… if(…) {

…… } else {

…… }

語句序列}switch語句嵌套switch語句

switch(…){

……switch(…){

語句序列1}

語句序列2}if語句嵌套switch語句623.4.3多分支語句應用例3.24：已知銀行整存整取存款不同期限的年利率分別為：

2.25%期限1年

2.79%期限2年年息=3.33%期限3年

3.60%期限5年

4.14%期限8年要求輸入本金和期限，求到時候能從銀行得到的利息與本金的合計。63#include<stdio.h>intmain(){ intyear; doublemoney,rate,total; printf("輸入存款和存期:"); scanf("%lf%d",&money,&year); switch(year) { case1:rate=0.0225;break; case2:rate=0.0279;break; case3:rate=0.0333;break; case5:rate=0.0360;break; case8:rate=0.0414;break; default:rate=0.0;printf("輸入的存期錯誤!\n");break; } total=money+money*rate*year; printf("從銀行獲得的總金額為：%.2lf\n",total); return0;}64例3.25：從鍵盤上輸入年份和月份，求該月有多少天？653.5循環(huán)語句3.5.1while循環(huán)語句3.5.2do…while循環(huán)語句3.5.3for循環(huán)語句3.5.4循環(huán)語句的嵌套663.5.1while循環(huán)語句格式：while(表達式){

語句序列}語句序列稱為循環(huán)體，當為一條語句時，表示復合語句的{}可以省略。表達式可以為任何類型先判斷，后執(zhí)行，若條件不成立，有可能一次也不執(zhí)行。語句序列中必須有改變while后面括號的表達式值的語句，否則有可能死循環(huán)。67例3.26：從鍵盤上輸入多個整數(shù)，計算機它們的和并輸出，輸入0表示數(shù)據(jù)輸入結束68例3.27：輸入一個正整數(shù)，將它反位組成一個新的數(shù)輸出（如輸入12345，組成54321輸出）693.5.2do…while循環(huán)語句格式：do{

語句序列}while(表達式)；語句序列稱為循環(huán)體，當為一條語句時，表示復合語句的{}可以省略。表達式可以為任何類型。其特點是先執(zhí)行，后判斷，若條件不成立，就跳出循環(huán)。語句序列中必須有改變while后面括號的表達式值的語句，否則有可能死循環(huán)。while（表達式）后面的“；”不能少。70用do…while語句重新編寫例3.26的問題#include<stdio.h>intmain(){intx,sum=0;do{ scanf("%d",&x); sum=sum+x;}while(x!=0);printf("sum=%d\n",sum);return0;}例3.26：從鍵盤上輸入多個整數(shù)，計算機它們的和并輸出，輸入0表示數(shù)據(jù)輸入結束71例3.29：從鍵盤上輸入兩個整數(shù)，求它們的最大公約數(shù)。輾轉(zhuǎn)相除法迭代法72while語句和do…while語句比較while語句是先判斷后執(zhí)行，只要不滿足條件，循環(huán)體語句根本不會執(zhí)行do…while語句是先執(zhí)行后判斷，不管條件是否滿足，循環(huán)體語句總會執(zhí)行一次#include<stdio.h>intmain(){inti,sum=0;scanf("%d",&i);while(i<=10){sum+=i; i++;}printf("%d",sum);return0;}#include<stdio.h>intmain(){inti,sum=0;scanf("%d",&i);do{sum+=i;i++;}while(i<=10);printf("%d",sum);return0;}733.5.3for循環(huán)語句格式：for(<表達式1>；<表達式2>；<表達式3>){

語句序列}語句序列稱為循環(huán)體。當語句序列只有單條語句，表示復合語句的{}可以省略。表達式1一般為賦值表達式，給控制變量賦初值?？梢允÷浴１磉_式2一般為關系表達式或邏輯表達式，稱為循環(huán)控制條件。可以省略。表達式3一般為賦值表達式，給控制變量增量或減量?？梢允÷?。for（；；）也是合法的。74#include<stdio.h>#include<stdlib.h>intmain(){inti,sum=0,p=1,n;scanf("%d",&n);if(n<0){ printf("負數(shù)沒有階乘！\n"); exit(0);}for(i=1;i<=n;i++){ p=p*i; sum=sum+p;}printf("階乘的和為：%d\n",sum);return0;}例3.30：計算75例3.31：從輸入一個正整數(shù)，判斷該數(shù)是否為素數(shù)#include<stdio.h>#include<math.h>#include<stdlib.h>intmain(){inti,m,n;scanf("%d",&n);if(n<0){ printf("輸入數(shù)據(jù)錯誤！\n"); exit(0);}m=sqrt(n);for(i=2;i<=m;i++)if(n%i==0)break;if(i>m) printf("%d是素數(shù)\n",n);else printf("%d不是素數(shù)\n",n);return0;}76例3.32：求所有水仙花數(shù)#include<stdio.h>intmain(){inti,m,n,k;for(i=100;i<1000;i++){ m=i/100; k=i%10; n=(i-100*m)/10; if(i==m*m*m+n*n*n+k*k*k) printf("%d",i);}return0;}773.5.4循環(huán)語句的嵌套循環(huán)語句的嵌套：一個循環(huán)語句的循環(huán)體中又包含循環(huán)語句while(){……while(){

……}

…...}do{……do{

……}while();

…...}while();while(){……do{

……

}while();

…….}for(;;){……do{

……}while();

……while(){

……}

…...}三種循環(huán)可互相嵌套，層數(shù)不限。外層循環(huán)可包含兩個以上內(nèi)循環(huán)，但不能相互交叉。嵌套循環(huán)的執(zhí)行流程：外層循環(huán)執(zhí)行一次，內(nèi)層循環(huán)要執(zhí)行完。嵌套循環(huán)的跳轉(zhuǎn)：只能跳轉(zhuǎn)出本層循環(huán)。禁止從外層跳入內(nèi)層、禁止跳入同層的另一循環(huán)和向上跳轉(zhuǎn)。78例3.33：編寫C語言程序，輸出乘法九九表。

乘法九九表-------------------------------------------------------123456789---------------------------------------------------------1123456789224681012141618336912151821242744812162024283236551015202530354045661218243036424854771421283542495663881624324048566472991827364554637281---------------------------------------------------------7980#include<stdio.h>intmain(){inti,j;printf("\n---------------------------------------\