C语言第4章选择结构程序设计

最后一个分支的default语句后面可以不加“break;”语句。 根据程序的需要在语句后面加或不加“break”，可以使 多分支处理变得非常灵活。如果多种情况需要共用一个 执行语句，可用case的常量表达式将多种情况列出，在 最后一种情况之后，才安排需执行的语句。例如： switch(i) { case l: case 2: case 3: printf(″ABC\n″); break; case 4: printf(″D\n″); break; default: printf(″E\n″); } 当表达式的值为l，2，3中任一个值，都会输出：ABC。
例4.7 根据变量i的值，输出字符。 #include <stdio.h> void main() { int i; printf(″please input i:″); scanf(″%d″,&i); switch(i) { case l: printf(″A\n″); case 2: printf(″B\n″); case 3: printf(″C\n″); case 4: printf(″D\n″); default: printf(″E\n″); } }
为了使程序结构清晰，避免产生逻辑错误，可以加花括 号来确定配对关系。 例如： if(x<=0) { if(x<=-10) /*当x<=-10*/ y=2*x; else /*当-10<x<=0*/ y=2+x; } else /*当x>0时走这条分支*/ { if(x<=10) /*当0<x<=l 0*/ y=x-2; else /*当10<x*/ y=x/10; } 添加花括号后可以很清楚地表示出else与外层if的配对情况。
图4.1 单分支选择结构
例4.1 输入一个数，如果该数大于等于0， 则输出它的平方根，当它小于0，则不做 任何处理。 分析： (1)输入的数存入变量x； (2)使用选择if(x＞=0)。
程序： #include <stdio.h> #include <math.h> main() { double x; scanf (″%lf″,&x), if ( x>=0) printf(″%10.6lf″,sqrt(x)); /* sqrt(x)开平方库函数调用*/ }
选择结构是根据运行时的情况自动选择要执行的 语句。在C语言中，用if语句或switch语句实现选择结 构。if语句称作条件语句，switch语句称作分情况语句。
如何表示条件，如何使用选择结构制程序流程，是学
习本章要掌握的主要内容。
§4.1
if 语句
先来看这样一个问题，计算分段函数： y= 3-x x≤0 2/x x＞0 求解问题的流程如下： (1)输入x； (2)如果x<=0则y=3-x；否则y=2/x； (3)输出y的值。
注意： 虽说“表达式”可以是数值型，但由于浮点数 是用近似值表示的。“= =”用于两个浮点数的判断 时，由于存储误差，会得出错误的结果。 例如： 1.0/3.0 *3.0= =1.0 由于1.0/3.0得到的值用有限位保存，是近似 值，所以，1.0/3.0*3.0≠1.0。也就是说，“表达式” 中不可以是浮点数。
程序： void main() { int tall; char sex; printf(″input sex and tall：″); scanf(″%c%d″,&sex,&tall); if(sex==′F′) { if(tall>=150)printf(″A″); else printf(″B″); }
else { if(tall>=170)printf(″A″); else printf(″B″); } }
§4.2
switch 语句
switch语句是另一种分支控制语句， 其特点是可以根据一个表达式的多种值， 选择多个分支，因而也称为分情况语句 和开关语句。实际问题中常常需要用到 多分支结构，例如，学生成绩分档次(85 分以上为“A”等，70~84分为“B”等， 60~69分为“C”等……)。
多分支选择结构
多分支选择结构的if语句形式如下： if(表达式1) 语句1; else if(表达式2) 语句2; else if(表达式3) 语句3; else …… if(表达式n) 语句n; else语句n+1;
执行多分支选择if语句时，如果表达式i的值为 非0，则执行语句i，后面的语句再不执行；否 则执行else后面的语句。 多分支选择的流程图如图4.3所示。
双分支if语句
双分支选择语句为if-else，语句的结构形 式为： if（表达式） 语句1 else 语句2 当表达式值为非0，则执行语句1；当表达 式值为0，则执行语句2。 控制流程如图4.2所示。
图4.2 双分支选择结构
在例4.1中，若输入的数据大于等于0，输出它的平方根； 否则，就输出数据出错信息，用if-else结构形式的选择语句 可以实现两种处理的分支。 编程如下： #include <stdio.h> #include <math.h> main() { double x; scanf(″%lf″,&x); if(x>=0) printf(″%10.6lf″,sqrt(x)); /*sqrt(x)开平方库函数调用*/ else printf(″Enter data error! ″); /*输出数据错误信息*/ }
若输入i的值为3，则与第3个常量相等，执行时会以 case3：为入口，执行此后的所有语句，其输出结果为： C D E 为了实现多分支，在执行了满足条件的语句后，就要使 流程跳出switch分支结构，而不执行其后续的case后面 的语句。因此，必须在常量表达式后面语句的最后，加 上“break"语句。具体形式如下： switch(i) { case l: printf(″A\n″); break; case 2: printf(″B\n″); break; case 3: printf(″C\n″); break; case 4: printf(″D\n″); break; default: printf(″E\n″); }
switch语句一般形式如下： switch(表达式) { case常量1：语句1; case常量2：语句2; case常量3：语句3; …… case常量n：语句n; default： 语句n+1; }
语句中的“表达式”可以是数值型或是字符型， 表达式的值称为开关值。语句结构中各个case后常 量表达式的值必须互不相同，否则执行时将出现矛 盾，即同一个开关值，将对应多种执行方案。
当表达式的值与某一个常量相等时，就执行常 量后面的语句。 case常量起的是语句标号的作用，程序并不在 此进行判断。当程序执行某个标号的语句，就会按 顺序执行以后的语句，直到遇到break语句或switch 语句结束。
若表达式的值与所有常量表达式的值都不相 等，则执行default：后面的语句。default语句一般 放在最后，否则会出现逻辑错误。
显然程序的流程必须由x的值确定。这类程序 结构又称为分支结构，分支的依据是根据某 个变量或表达式的值做出判定，以决定执行 哪些语句和跳过哪些语句。分支流程控制可 以用if语句实现。 C语言的if语句有3种形式： 单分支选择if语句 双分支选择if语句 多分支选择if语句。
单分支if语句
单分支选择语句if的形式为： if（表达式） 语句 执行单分支选择语句时，首先判断表达 式的值，若表达式值为非0，则执行表达式后 面的语句；若表达式值为0，则不执行表达式 后面的语句。 控制流程如图4.1所示。
图4.3 多分支选择的流程
例4.4 计算分段函数： 2*x x≤-10 y= 2+x -10＜x≤0 x-2 0＜x≤10 x/10 x＞10 分析： 此多分支结构可用图4.4所示的流程图表 示。
图4.4 例题4.3的流程图
分支选择结构语句如下： if(x<＝-10) y＝2*x; else /*x>-10*/ if(x<=0) /*看x是否小于等于0*/ y＝2+x; else /*当x>0*/ if(x<=10) /*看x是否小于等于10*/ y＝x-2; else /*x＞10*/ y＝x/10;
例4.2 输入两个整数，求出大的数并输出。 #include <stdio.h> main() { int a,b,max; scanf (″%d,%d″, &a,&b); max=b; /*首先假设b为大的一个数*/ if ( a>b) max=a; /* 如果b不为大的一个数，则a是大的一个数*/ printf(″%d″, max); }
例4.6 编程实现：根据两个数sex和tall分类，如 果sex为′F′，当tall大于等于150时，输出″A″，否 则输出″B″；若sex不为′F′，当tall大于等于170时， 输出A，否则输出B。 分析： (1)输入sex和tall (2)根据sex分支 (3)在sex为′F′的分支中判断tall≥150否 (4)在sex不为′ F′的分支中判断tall≥170否
图4.5 例题4.3的两层嵌套流程图
在if语句的嵌套结构中并不需要对称， 只根据需要决定嵌套的形式。在写if语句 的嵌套结构时，要注意else与if配对的规 则，else与同一层最接近它而又没有其他 else语句与之相匹配的if语句配对。如果 忽略了else与if配对，就会发生逻辑错误。 如果读者采用较好的编程习惯，即缩进形 式，那么if与else的配对也许就更明了 。
例4.3 输入两个数，比较其大小，将较大的数输出。 在例4.2中，我们用单分支实现过这个程序。现在我们用双分支 实现。流程分析： (1)输入两个数据a，b； (2)如果a>b则输出a；否则，输出b。 使用if-else选择结构进行双分支，程序设计如下： #include <stdio.h> main() {loat a,b; scanf(″%f,%f″,&a,&b); if(a>b) printf(″%f″,a); else printf(″%f″,b); } 注意：else之前有一分号。如无此分号，则会出现语法错误。