第4章过程化语句及程序设计

例：求一元二次方程式ax2+bx+c=0的根。a,b,c的值在 运行时由键盘输入，它们的值满足b2-4ac≥0。 #include <iostream.h> //预处理命令 #include <cmath.h> //要用到数学函数sqrt，应包含头 文件cmath.h int main( ){ float a,b,c,x1,x2; //声明语句 cin>>a>>b>>c; //对象调用语句 x1=(-b+sqrt(b*b-4*a*c))/(2*a); //表达式语句 x2=(-b-sqrt(b*b-4*a*c))/(2*a); cout<<″x1=″<<x1<<endl; cout<<″x2=″<<x2<<endl; return 0; }
操作2
操作2
B
B
3、循环结构
在循环结构中，是反复地执行一系列操作，直到某 条件为假（或为真）时才终止循环。按照判断条件 出现的位置，可以分为while循环结构和until循环结 构。
while循环结构
while循环结构中，先判断条件，如下图所示。如果 A不大于1，则直接退出循环体到达流程出口处；如 果满足A大于1，执行操作1，并且在操作1结束后返 回到循环入口，重新判断条件；如果A还是大于1， 再次执行操作1，再返回结构入口„„，如此反复。
指定数据的类型和数据的组织 形式——数据结构(data structure)。
数据结构是一个个实体，是程序存储、组织数据的 方式； 而算法是将它们联系在一起的手段。
什么是算法
算法就是解决一个问题的完整的步骤描述，是指 完成一个任务准确而完整的步骤描述，也就是说给 于初始状态或数据，按照算法描述的步骤进行运算， 能够得出所要求或所期望的终止状态或输出数据。 解决一个问题的方法有高明的的，也有糟糕的；同 样，同一个问题的算法也存在优劣之分。 一个算法的优劣可以用空间复杂度与时间复杂度 来衡量。
if( )~else~
在if语句中，用括号中表达式的值来判断程序的流 向，如果表达式的值不为0（即为true），表示条件成 立；否则（即表达式的值等于0或false）表示条件不 成立。
A X>1?
A X>1? 是 否
否
是 操作1 B
操作1
操作2
B
if p44
if(条件表达式) 语句; 或 if(条件表达式) { 语句; } int main(){ int a,b,max; cout<<"\n input two numbers:"; cin>>a>>b; max=a; if (max<b) max=b; cout<<"max="<<max; }
第二节选择结构编程
C/C++语言提供了多种手段来实现选择结构：if语 句、switch语句、条件表达式和逻辑表达式。它们各 有优劣和适用的场景。 if语句是C/C++语言中实现选择结构最常用的方式。 当if语句和else语句组合时候时，可以实现更灵活更 复杂的选择结构。学会熟练地使用if语句是C/C++编 程的基础。
A X>1? 是 否 操作1
B
until型循环结构
until型循环结构中，在结构入口处先执行循环体， 然后再判断条件，如下图所示。当程序执行完操作1 后，判断A是否大于1。如果是，则再执行操作1； 然后再次判断A是否大于1；如果结果仍然为是，则 再次执行操作1„„
A 操作1 是
X>1? 否 B
循环结构
使用if语句中注意问题
1、表达式通常是逻辑表达式或关系表达式，但也可 以是其它表达式，如赋值表达式等，甚至也可以是一 个变量。例如，if(a=5)语句;if(b)语句;，都是允许的。 2、在if语句中，条件判断表达式必须用括号括起来， 在语句之后必须加分号。 3、在if语句中的3种形式中，所有的语句应为单个语 句，如果要想在满足条件时执行一组（多个）语句， 则必须把这一组语句用{}括起来。但要注意的是在} 之后，不能再加分号。
正确的配对。 用{}括起来的第三if不可见了
程序的改进
if(x>=0) if(x<50) cout<<〝x is ok\n〞 else cout<<〝x is not ok\n〞
if(x>=0 &&x<50) cout<<〝x is ok\n〞 else cout<<〝x is not ok\n〞
条件表达式中的==与=
C/C++语言中赋值运算符（= ）和等于运算符（==） 只相差一个等号，前者多写一个“=”符号就变成 后者，而后者少写 “=”也变成前者。这种错误在 编程中十分常见。而且，这两种写法都是合法的写 法，编译器无法自动检测。如果这种错误出现在if 语句的判断表达式中，很可能出现期望外的，逻辑 完全不一样的程序。因此，编程时必须特别小心！ 例：
解释1
解释2
if(x>=0) { if(x<50) cout<<〝x is ok\n〞 else cout<<〝x is not ok\n〞 }
if(x>=0) { if(x<50) cout<<〝x is ok\n〞 } else cout<<〝x is not ok\n〞
规则
if-else语句成对的规则：else连接到上面没有配对的且 为可见的if上。 if(条件) if(条件) { if(条件) 语句; } else 语句;
int a=1; if(a==2) cout<<"Yes\n"; else<<"No\n“ 输出：No
int a=1; if(a=2) cout<<"Yes\n"; else<<"No\n“ 输出：Yes
if的嵌套 二义性 p46
if(x>=0) if(x<50) cout<<〝x is ok\n〞 else cout<<〝x is not ok\n〞
三种本结构
按照操作的执行顺序，程序可以分为三类基本结构： 顺序结构 选择结构 循环结构 1996年，计算机科学家Bohm和Jacopini证明：任何简 单或复杂的算法都可以由顺序结构、选择结构和循环 结构这三种结构组合而成。所以，这三种结构就被称 为程序设计的三种基本结构，也是结构化程序设计建 议采用的结构。
第二节 顺序结构编程
掌握了数据类型、表达式以及基本的输入输出方法 后，就可以编写程序来解决一些简单问题。 例：交换两个变量 #include <iostream.h> //预处理命令 int main(){ int a=1, b=2; //定义待交换的两个整型变量，并赋值 int tmp; //定义一个整型变量作为中间交换用 cout<<"交换前:a="<<a<<",b="<<b<<endl; tmp=a; a=b; b=tmp; cout<<"交换后:a="<<a<<",b="<<b<<endl; }
A 操作1
操作2 B
2、选择结构
选择结构，也叫分支结构。选择结构的程序里存在 一些分支，程序通过对一些条件的判断选择执行的 分支。 按照分支数目，选择结构又可以分为单选择、双选 择和多选择三种形式。
A X>1?
A X>1? 是 否
1 2
A Type 4 3
是 操作1 B
否
操作1
操作2
操作1
操作2
1、顺序结构
在顺序结构的程序里，各操作是按照它们出现的 先后顺序执行的。 如下图所示，操作1和操作2按自上而下地顺序执行。 这是最简单的一种基本结构。这个结构里只有一个 入口点A和一个出口点B，其特点是从入口点A开始， 按顺序执行所有操作，直至出口点B处。事实上， 所有的程序的总流程总是一个顺序结构。
起止框
处理框
判断框
数据输入/输出 框
预定义处理 框
连接点
流线
N-S流程图
A A 操作1 操作2 B 顺序结构 A 是 操作1 B 选择结构 X>1? 否 操作2 B until结构 操作1 操作1 X>1? B while结构 A X>1?
由I.Nassi和B.Shneiderman在1973年提出。去掉了程 序流程图中的流程线（当程序流程复杂时，程序流 程图的流线使人眼花缭乱），将整个流程放在一个 大框中，使程序流程更清晰。
程序流程图
程序流程图是算法的图形描述方式。它使用一些简 单的几何图形来表示各种不同性质的程序操作，使 用流程线将各个图形连接起来，指示算法的执行过 程。由于流程图的符号统一，且画法简单，结构清 晰，逻辑性强，便于理解，因此成为描述程序流程 的主要方法。下图中的图形是流程图中常用的一些 标志。
常见程序流程图图形符号
语义：如果条件表达 式的值为真，则执行 其后的语句， 否则不 执行该语句。
if…else p45
int main() { int a, b; cout<<"\n input two numbers:"; cin>>a>>b; if(a>b) 语义：如果条件表达 cout<<"max="<< a; 式的值为真，则执行 else 语句1，否则执行语句 cout<<"max="<< b; 2。 } if(条件表达式) 语句1; else 语句2;