第5章 选择控制结构
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5.4用于单分支控制的条件语句
选择结构如图5-3所示，当条件P成立(为真)时，执行A操作 ，否则执行B操作。 如果B操作为空，则为单分支选择结构；B操作不为空，则 为双分支选择结构；B操作又包含另一个选择结构，则构成 多分支选择结构。
T
P
F B T
P
A
F
A
图5-3 选择结构
B
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13/53
2.流程图描述
流程图是一个描述程序的控制流程和指令执行 情况的有向图，比较直观。 优点：可直接转化为程序，形象直观，各种操 作一目了然，不会产生歧义，易于理解和发现 算法设计中存在的错误。 不足：所占篇幅较大，允许使用流程线，使用 者可使流程任意转向，有可能造成程序阅读和 修改上的困难。
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< <= > >= == !=
第5章 选择控制结构
5.1 生活中与计算机中的问题求解方法 5.2 算法的概念及其描述方法 5.3 关系运算符与关系表达式 5.4 用于单分支控制的条件语句 5.5 用于双分支控制的条件语句 5.6 条件运算符和条件表达式 5.7 用于多分支控制的条件语句 5.8 用于多路选择的switch语句 5.9 逻辑运算符和逻辑表达式
9/53
5.2.1 算法的概念（续）
算法大致可分为如下两类： （1）数值算法，主要用于解决数值求解问题
（2）非数值算法，主要用于解决需要用逻辑 推理才能解决的问题，如人工智能中的许多问 题、搜索、分类等问题。
10/53
5.2.1 算法的概念（续）
怎样衡量一个算法的正确性呢？一般的，可用 如下基本特征来衡量。 （1）有穷性。算法在合理的时间内完成。 （2）确定性。所有操作步骤都是确定的。 （3）有效性。所有操作步骤能有效执行。 （4）允许没有输入或者多个输入。 （5）必须有一个或者多个输出。
5.1 生活中与计算机中的问题求解方法 5.2 算法的概念及其描述方法 5.3 关系运算符与关系表达式 5.4 用于单分支控制的条件语句 5.5 用于双分支控制的条件语句 5.6 条件运算符和条件表达式 5.7 用于多分支控制的条件语句 5.8 用于多路选择的switch语句 5.9 逻辑运算符和逻辑表达式
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【例5.1】使用单分支的条件语 句编程，计算两整数的最大值
#include <stdio.h> main() { int a, b, max; printf("Input a,b:"); scanf("%d,%d", &a, &b); if (a > b) max = a; if (a <= b) max = b; printf("max = %d\n", max); } _ 15 Input a,b: 20
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例5.3 使用条件运算符编程，输 出两个整数的最大值
#include <stdio.h> main() { int a, b, max; 表达式1 ? 表达式2 : 表达式3
printf("Input a, b:"); scanf("%d,%d", &a, &b);
if
(a > b) max = a; else max = b;
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5.2.2 算法的描述方法
算法的描述方法主要有如下几种： 1.自然语言描述 2.流程图描述 3.NS结构化流程图描述 4.伪码描述
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1.自然语言描述
用自然语言描述算法时，可以使用汉语、英语 和数学符号等。 优点：通俗易懂，比较符合人们的日常思维习 惯 不足：描述文字显得冗长，内容表达上容易引 起理解上的歧义，不易直接转化为程序， 适用于算法较简单的情况
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2.流程图描述（续）
符号 含义 开始/结束 处理框
输入/输出
判断框 连接符 流程线
图5-1 流程图中的常用符号
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3.NS结构化流程图描述
完全取消了流程线，迫使算法只能从上到下顺 序执行。 优点：避免了算法流程的任意转向，保证了程 序的质量。形象、直观、节省篇幅。 不足：略。
(a)用传统流程图表示的选择结构
(b)用NS图表示的选择结构
5.4用于单分支控制的条件语句（续）
单分支选择结构，可用下面的if语句实 现： F if(表达式P) P { T 语句A A } 单分支语句的流程图如图5-4所示，即 如果表达式P的值为真，则执行语句A ，否则不做任何操作，直接执行if语句 图5-4 单分支选择结构 后面的语句。
第5章 选择控制结构
本章学习内容
算法的描述方法 用于单分支控制的if语句 用于双分支控制的if-else语句 用于多路选择的switch语句 break语句在switch语句中的作用 关系运算符 条件运算符 逻辑运算符 程序测试
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第5章 选择控制结构
表5-1 C语言中的关系运算符及其优先级
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5.3 关系运算符与关系表达式（续）
用关系运算符将两个操作数连接起来组成的表 达式，称为关系表达式。 关系表达式通常用于表达一个判断条件，而一 个条件判断只能有两种可能：“真”或者“假 ”。 由于标准C(C89)没有提供布尔数据类型，所以 ，C语言中，用非0值表示“真”，用0值表示 “假”。5？-5？ 只要表达式的值为0，就表示表达式的值为假 ，这个表达式所表示的判断条件不成立；反之 ，表达式所表示的判断条件成立。 22/53
max _ = 20 _
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第5章 选择控制结构
5.1 生活中与计算机中的问题求解方法 5.2 算法的概念及其描述方法 5.3 关系运算符与关系表达式 5.4 用于单分支控制的条件语句 5.5 用于双分支控制的条件语句 5.6 条件运算符和条件表达式 5.7 用于多分支控制的条件语句 5.8 用于多路选择的switch语句 5.9 逻辑运算符和逻辑表达式
A
B
(a)传统流程图
A B
(b)NS流程图
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图5-2 顺序结构的流程图表示
4.伪码描述
伪码是指介于自然语言和计算机语言之间的一 种代码。 优点：与计算机语言比较接近，易于转换为计 算机程序。书写无固定格式和规范，比较灵活
初学者不应该急于写代码，而应该养成“先画 程序流程图，然后再编写代码”的好习惯。
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5.4用于单分支控制的条件语句
双分支选择语句的一般形式为： if(表达式P) {
T 表达式 语句1
F 语句2
语句1
} else {
语句2
}
图5-5 双分支选择结构
if-else语句的流程图如图5-5所示
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【例5.2】使用双分支条件语句 ，计算两整数的最大值
#include <stdio.h> main() { int a, b, max;
4/53
5.1生活中与计算机中的问题求解方法
（续）
与现实生活不同，计算机执行特定任务是通过 执行预定义的指令集来实现的。这些预定义的 指令集就是所谓的计算机程序。按照一定的算 法编写计算机程序实际上就是在告诉计算机做 什么怎么做。
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5.1生活中与计算机中的问题求解方法
（续）
计算机能“理解”的唯一语言就是机器语言， 是由一系列二进制的0和1组成的。 程序设计语言不是机器语言，是一种高级语言 ，虽然看上去很像英语，但它不是英语，而是 介于机器语言和英语之间语言。 把指令从高级语言形式转换成计算机能理解的 机器语言形式，是由编译器来完成的。
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5.1生活中与计算机中的问题求解方法
日常生活中， 人们做任何事情都需要遵循一 定的程序，即按一定的顺序来操作，其中某些 步骤的顺序是不能改变的，就像“先穿袜子、 后穿鞋”一样。这是生活中的“算法”。 如果问题很复杂，还要使用分治策略将原始问 题逐步分解为一些易于解决的子问题，以便各 个击破。
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4.伪码描述（续）
伪码描述举例：
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第5章 选择控制结构
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
5.1 生活中与计算机中的问题求解方法 5.2 算法的概念及其描述方法 5.3 关系运算符与关系表达式 5.4 用于单分支控制的条件语句 5.5 用于双分支控制的条件语句 5.6 条件运算符和条件表达式 5.7 用于多分支控制的条件语句 5.8 用于多路选择的switch语句 5.9 逻辑运算符和逻辑表达式
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5.2.1 算法的概念
所谓算法，简单的说，就是为解决一个具体问 题而采取的确定、有限、有序、可执行的操作 步骤。 程序设计是一门艺术，主要体现在算法设计和 结构设计上。如果说结构设计是程序的肉体， 那么算法设计就是程序的灵魂。
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5.2.1 算法的概念（续）
著名计算机科学家沃思提出一个经典公式： 数据结构+算法=程序 说明一个程序应由两部分组成： （1）数据结构，是计算机存储、组织数据的 方式，指相互之间存在一种或多种特定关系的 数据元素的集合。 （2）算法，是对操作或操作步骤的描述。不 同的算法可能用不同的时间、空间或效率来完 成同样的任务。
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第5章 选择控制结构
5.1 生活中与计算机中的问题求解方法 5.2 算法的概念及其描述方法 5.3 关系运算符与关系表达式 5.4 用于单分支控制的条件语句 5.5 用于双分支控制的条件语句 5.6 条件运算符和条件表达式 5.7 用于多分支控制的条件语句 5.8 用于多路选择的switch语句 5.9 逻辑运算符和逻辑表达式
printf("Input a, b:"); scanf("%d,%d", &a, &b);
if
(a > b) max = a; else max = b;
}
}
if if
(a > b) max = a; (a <= b) max = b;
printf("max = %d", max);
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第5章 选择控制结构
5.3 关系运算符与关系表达式（续）
注意： <=, >=, !=, ==之间没有空格； 不要将关系运算“==”写成赋值运算“=”；
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5.3关系运算符与关系表达式举例
Relational Operation Description Less than Less than or equal to Greater than Greater than or equal to Equal to Not equal to Examples of Expression 6<9 5 <= 5 2>6 9 >= 5 7 == 5 6 != 5 Value 1 (true) 1 (true) 0 (false) 1 (true) 0 (false) 1 (true)
5.1 生活中与计算机中的问题求解方法 5.2 算法的概念及其描述方法 5.3 关系运算符与关系表达式 5.4 用于单分支控制的条件语句 5.5 用于双分支控制的条件语句 5.6 条件运算符和条件表达式 5.7 用于多分支控制的条件语句 5.8 用于多路选择的switch语句 5.9 逻辑运算符和逻辑表达式
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5.6 条件运算符和条件表达式
条件运算符是C语言中唯一的一个三元运算符 ，运算时需要三个操作数。 由条件运算符及其相应的操作数构成的表达式 ，称为条件表达式，一般形式如下： 表达式1？表达式2：表达式3 含义：若表达式1的值非0，则该条件表达式的 值是表达式2的值，否则是表达式3的值。
这就要用到本章介绍的选择结构，也称为分支 控制结构。
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5.3 关系运算符与关系表达式（续）
选择结构需要解决以下两个问题： （1）如何描述判断条件？ （2）如何改变执行顺序？
对于简单的判断条件可用关系表达式来表示， 对于复杂一些的条件可用逻辑表达式表示。 关系运算实质上是比较运算。
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5.3 关系运算符与关系表达式
顺序结构是最常见的程序结构，在这种结构中 ，只能自顶向下、按照代码书写的先后顺序来 执行程序。 在实际问题中，常常需要根据不同的情况或条 件来选择不同的操作步骤去执行。例如 计算一元二次方法ax2+bx+c=0的根。需要先判断 b2-4ac与0的关系，再选择计算步骤。
5.4用于单分支控制的条件语句
选择结构如图5-3所示，当条件P成立(为真)时，执行A操作 ，否则执行B操作。 如果B操作为空，则为单分支选择结构；B操作不为空，则 为双分支选择结构；B操作又包含另一个选择结构，则构成 多分支选择结构。
T
P
F B T
P
A
F
A
图5-3 选择结构
B
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2.流程图描述
流程图是一个描述程序的控制流程和指令执行 情况的有向图，比较直观。 优点：可直接转化为程序，形象直观，各种操 作一目了然，不会产生歧义，易于理解和发现 算法设计中存在的错误。 不足：所占篇幅较大，允许使用流程线，使用 者可使流程任意转向，有可能造成程序阅读和 修改上的困难。
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< <= > >= == !=
第5章 选择控制结构
5.1 生活中与计算机中的问题求解方法 5.2 算法的概念及其描述方法 5.3 关系运算符与关系表达式 5.4 用于单分支控制的条件语句 5.5 用于双分支控制的条件语句 5.6 条件运算符和条件表达式 5.7 用于多分支控制的条件语句 5.8 用于多路选择的switch语句 5.9 逻辑运算符和逻辑表达式
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5.2.1 算法的概念（续）
算法大致可分为如下两类： （1）数值算法，主要用于解决数值求解问题
（2）非数值算法，主要用于解决需要用逻辑 推理才能解决的问题，如人工智能中的许多问 题、搜索、分类等问题。
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5.2.1 算法的概念（续）
怎样衡量一个算法的正确性呢？一般的，可用 如下基本特征来衡量。 （1）有穷性。算法在合理的时间内完成。 （2）确定性。所有操作步骤都是确定的。 （3）有效性。所有操作步骤能有效执行。 （4）允许没有输入或者多个输入。 （5）必须有一个或者多个输出。
5.1 生活中与计算机中的问题求解方法 5.2 算法的概念及其描述方法 5.3 关系运算符与关系表达式 5.4 用于单分支控制的条件语句 5.5 用于双分支控制的条件语句 5.6 条件运算符和条件表达式 5.7 用于多分支控制的条件语句 5.8 用于多路选择的switch语句 5.9 逻辑运算符和逻辑表达式
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【例5.1】使用单分支的条件语 句编程，计算两整数的最大值
#include <stdio.h> main() { int a, b, max; printf("Input a,b:"); scanf("%d,%d", &a, &b); if (a > b) max = a; if (a <= b) max = b; printf("max = %d\n", max); } _ 15 Input a,b: 20
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例5.3 使用条件运算符编程，输 出两个整数的最大值
#include <stdio.h> main() { int a, b, max; 表达式1 ? 表达式2 : 表达式3
printf("Input a, b:"); scanf("%d,%d", &a, &b);
if
(a > b) max = a; else max = b;
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5.2.2 算法的描述方法
算法的描述方法主要有如下几种： 1.自然语言描述 2.流程图描述 3.NS结构化流程图描述 4.伪码描述
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1.自然语言描述
用自然语言描述算法时，可以使用汉语、英语 和数学符号等。 优点：通俗易懂，比较符合人们的日常思维习 惯 不足：描述文字显得冗长，内容表达上容易引 起理解上的歧义，不易直接转化为程序， 适用于算法较简单的情况
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2.流程图描述（续）
符号 含义 开始/结束 处理框
输入/输出
判断框 连接符 流程线
图5-1 流程图中的常用符号
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3.NS结构化流程图描述
完全取消了流程线，迫使算法只能从上到下顺 序执行。 优点：避免了算法流程的任意转向，保证了程 序的质量。形象、直观、节省篇幅。 不足：略。
(a)用传统流程图表示的选择结构
(b)用NS图表示的选择结构
5.4用于单分支控制的条件语句（续）
单分支选择结构，可用下面的if语句实 现： F if(表达式P) P { T 语句A A } 单分支语句的流程图如图5-4所示，即 如果表达式P的值为真，则执行语句A ，否则不做任何操作，直接执行if语句 图5-4 单分支选择结构 后面的语句。
第5章 选择控制结构
本章学习内容
算法的描述方法 用于单分支控制的if语句 用于双分支控制的if-else语句 用于多路选择的switch语句 break语句在switch语句中的作用 关系运算符 条件运算符 逻辑运算符 程序测试
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第5章 选择控制结构
表5-1 C语言中的关系运算符及其优先级
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5.3 关系运算符与关系表达式（续）
用关系运算符将两个操作数连接起来组成的表 达式，称为关系表达式。 关系表达式通常用于表达一个判断条件，而一 个条件判断只能有两种可能：“真”或者“假 ”。 由于标准C(C89)没有提供布尔数据类型，所以 ，C语言中，用非0值表示“真”，用0值表示 “假”。5？-5？ 只要表达式的值为0，就表示表达式的值为假 ，这个表达式所表示的判断条件不成立；反之 ，表达式所表示的判断条件成立。 22/53
max _ = 20 _
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第5章 选择控制结构
5.1 生活中与计算机中的问题求解方法 5.2 算法的概念及其描述方法 5.3 关系运算符与关系表达式 5.4 用于单分支控制的条件语句 5.5 用于双分支控制的条件语句 5.6 条件运算符和条件表达式 5.7 用于多分支控制的条件语句 5.8 用于多路选择的switch语句 5.9 逻辑运算符和逻辑表达式
A
B
(a)传统流程图
A B
(b)NS流程图
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图5-2 顺序结构的流程图表示
4.伪码描述
伪码是指介于自然语言和计算机语言之间的一 种代码。 优点：与计算机语言比较接近，易于转换为计 算机程序。书写无固定格式和规范，比较灵活
初学者不应该急于写代码，而应该养成“先画 程序流程图，然后再编写代码”的好习惯。
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5.4用于单分支控制的条件语句
双分支选择语句的一般形式为： if(表达式P) {
T 表达式 语句1
F 语句2
语句1
} else {
语句2
}
图5-5 双分支选择结构
if-else语句的流程图如图5-5所示
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【例5.2】使用双分支条件语句 ，计算两整数的最大值
#include <stdio.h> main() { int a, b, max;
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5.1生活中与计算机中的问题求解方法
（续）
与现实生活不同，计算机执行特定任务是通过 执行预定义的指令集来实现的。这些预定义的 指令集就是所谓的计算机程序。按照一定的算 法编写计算机程序实际上就是在告诉计算机做 什么怎么做。
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5.1生活中与计算机中的问题求解方法
（续）
计算机能“理解”的唯一语言就是机器语言， 是由一系列二进制的0和1组成的。 程序设计语言不是机器语言，是一种高级语言 ，虽然看上去很像英语，但它不是英语，而是 介于机器语言和英语之间语言。 把指令从高级语言形式转换成计算机能理解的 机器语言形式，是由编译器来完成的。
3/53
5.1生活中与计算机中的问题求解方法
日常生活中， 人们做任何事情都需要遵循一 定的程序，即按一定的顺序来操作，其中某些 步骤的顺序是不能改变的，就像“先穿袜子、 后穿鞋”一样。这是生活中的“算法”。 如果问题很复杂，还要使用分治策略将原始问 题逐步分解为一些易于解决的子问题，以便各 个击破。
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4.伪码描述（续）
伪码描述举例：
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第5章 选择控制结构
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
5.1 生活中与计算机中的问题求解方法 5.2 算法的概念及其描述方法 5.3 关系运算符与关系表达式 5.4 用于单分支控制的条件语句 5.5 用于双分支控制的条件语句 5.6 条件运算符和条件表达式 5.7 用于多分支控制的条件语句 5.8 用于多路选择的switch语句 5.9 逻辑运算符和逻辑表达式
7/53
5.2.1 算法的概念
所谓算法，简单的说，就是为解决一个具体问 题而采取的确定、有限、有序、可执行的操作 步骤。 程序设计是一门艺术，主要体现在算法设计和 结构设计上。如果说结构设计是程序的肉体， 那么算法设计就是程序的灵魂。
8/53
5.2.1 算法的概念（续）
著名计算机科学家沃思提出一个经典公式： 数据结构+算法=程序 说明一个程序应由两部分组成： （1）数据结构，是计算机存储、组织数据的 方式，指相互之间存在一种或多种特定关系的 数据元素的集合。 （2）算法，是对操作或操作步骤的描述。不 同的算法可能用不同的时间、空间或效率来完 成同样的任务。
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第5章 选择控制结构
5.1 生活中与计算机中的问题求解方法 5.2 算法的概念及其描述方法 5.3 关系运算符与关系表达式 5.4 用于单分支控制的条件语句 5.5 用于双分支控制的条件语句 5.6 条件运算符和条件表达式 5.7 用于多分支控制的条件语句 5.8 用于多路选择的switch语句 5.9 逻辑运算符和逻辑表达式
printf("Input a, b:"); scanf("%d,%d", &a, &b);
if
(a > b) max = a; else max = b;
}
}
if if
(a > b) max = a; (a <= b) max = b;
printf("max = %d", max);
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第5章 选择控制结构
5.3 关系运算符与关系表达式（续）
注意： <=, >=, !=, ==之间没有空格； 不要将关系运算“==”写成赋值运算“=”；
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5.3关系运算符与关系表达式举例
Relational Operation Description Less than Less than or equal to Greater than Greater than or equal to Equal to Not equal to Examples of Expression 6<9 5 <= 5 2>6 9 >= 5 7 == 5 6 != 5 Value 1 (true) 1 (true) 0 (false) 1 (true) 0 (false) 1 (true)
5.1 生活中与计算机中的问题求解方法 5.2 算法的概念及其描述方法 5.3 关系运算符与关系表达式 5.4 用于单分支控制的条件语句 5.5 用于双分支控制的条件语句 5.6 条件运算符和条件表达式 5.7 用于多分支控制的条件语句 5.8 用于多路选择的switch语句 5.9 逻辑运算符和逻辑表达式
32/53
5.6 条件运算符和条件表达式
条件运算符是C语言中唯一的一个三元运算符 ，运算时需要三个操作数。 由条件运算符及其相应的操作数构成的表达式 ，称为条件表达式，一般形式如下： 表达式1？表达式2：表达式3 含义：若表达式1的值非0，则该条件表达式的 值是表达式2的值，否则是表达式3的值。
这就要用到本章介绍的选择结构，也称为分支 控制结构。
20/53
5.3 关系运算符与关系表达式（续）
选择结构需要解决以下两个问题： （1）如何描述判断条件？ （2）如何改变执行顺序？
对于简单的判断条件可用关系表达式来表示， 对于复杂一些的条件可用逻辑表达式表示。 关系运算实质上是比较运算。
19/53
5.3 关系运算符与关系表达式
顺序结构是最常见的程序结构，在这种结构中 ，只能自顶向下、按照代码书写的先后顺序来 执行程序。 在实际问题中，常常需要根据不同的情况或条 件来选择不同的操作步骤去执行。例如 计算一元二次方法ax2+bx+c=0的根。需要先判断 b2-4ac与0的关系，再选择计算步骤。