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第三周分支与循环

3.1 程序基本结构

1. 程序流程图—用规定的一系列图形、流程线和文字说明算法中的基本操作和控制流程。

流程图的基本元素包括：

（1）表示相应操作的框

（2）带箭头的流程线

（3）框内外必要的文字说明

2. 设计程序框图的步骤：

（1）用自然语言表述算法步骤

（2）确定步骤逻辑结构，用相应框图表示

（3）流程线连接框图，加上终端框，得到整个算法的程序框图3. 任何算法都可以由顺序、选择、循环三种基本结构组合实现：

（1）顺序结构：按逻辑顺序自上而下依次运行的结构，如：温度转换程序；

（2）选择结构（分支结构）：在算法中通过对条件的判断，根据条件是否成立而选择不同流向的算法结构；

（3）循环结构：指在一定条件下反复执行某部分代码的操作；

3.2 简单分支

例：

PM2.5指数分级程序功能IPO模式描述：

输入：接受外部输入PM2.5值

处理：空气质量分级算法

输出：打印空气质量提醒

PM2.5指数分级伪代码

If PM2.5值> 75

打印空气污染警告

If PM2.5值< 35

打印空气质量优，建议户外运动

流程图如图所示：

程序5：

[python]view plain copy

1.#pm25.py

2.#空气质量提醒

3.

4.def main():

5. PM = eval(input("What is today'sPM2.5? "))

6.# 打印相应提醒

7.if PM > 75:

8.print("Unhealthy. Becareful!")

9.if PM < 35:

10.print("Good. Go running!")

11.main()

【运行结果】

输出：输入：

What is today'sPM2.5? 90

Unhealthy. Becareful!

（1）If语句格式：

If :

【注】是条件表达式，是一个或多个语句序列

先判断条件，若true，则执行，再转向下一条语句；

若false，则直接跳过，转向下一条语句

（2）简单条件构造

①简单条件基本形式

②是关系操作符<, <=, ==, >=, >, !=

③使用“=”表示赋值语句，使用“==”表示等于

④除数字外，字符或字符串也可以按照字典顺序用于条件比较

⑤是布尔表达式，为bool类型

布尔值的真假以True和False表示

（3）二分支语法结构

If :

else:

程序6：

[python]view plain copy

1.# quadratic.py

2.# 计算二次方程的实数根程序

3.import math

4.def main():

5.print("Thisprogram finds the real solutions to a quadratic\n")

6. a,b,c =eval(input("Please enter the coefficients(a,b,c): "))

7. delta = b*b -4*a*c

8.if delta >= 0:

9. discRoot =math.sqrt(delta)

10. root1 = (-b +discRoot) / (2*a)

11. root2 = (-b -discRoot) / (2*a)

12.print("\nThe solutions are:", root1, root2)

13.else:

14.print("Theequation has no real roots!")

15.main()

【运行结果】

输出：

This program finds the real solutions to a quadratic

输入：Please enter the coefficients(a,b,c): 1,2,3 The equation has no real roots!

3.3 多分支

（1）多分支决策

要解决双根问题，就需要对delta等于0的情况进行处理。

语句的结构上要引入嵌套结构：

①当delta < 0，处理无实根情况

②当delta = 0，处理实根情况

③当delta > 0，处理双根情况

一种方案是在程序中使用两个if-else语句。

把一个复合语句放到另一个语句的结构之中称为嵌套。

1. 多分支决策是解决复杂问题的重要手段之一

2. 一个三分之决策可以由两个二分支结构嵌套实现

3. 使用if-else描述多分支决策时，

实现更多分支需要更多嵌套，影响程序易读性

Python使用if-elif-else描述多分支决策，简化分支结构的嵌套问题。格式如下：

If :

elif:

elif:

…

else:

例：程序7：

[python]view plain copy

1.# quadratic.py

2.import math

3.def main():