三章程序的控制结构.ppt

《三章程序的控制结构.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《三章程序的控制结构.ppt（46页珍藏版）》请在三一文库上搜索。

1、第三章 程序的控制结构,3,教学目标,(1) 理解控制语句的作用和分类，掌握相关语句的使用方法； (2) 了解使用伪代码或流程图描述算法的方法。,4,基本内容,3.1 基本控制结构 3.2 选择结构 3.3 循环结构,5,3.1 基本控制结构,三大基本程序结构: 顺序结构：程序是按程序语句或模块在执行流中的顺序逐个执行。 选择结构：程序是按设定的条件实现程序执行流的多路分支。 循环结构：程序是按给定的条件重复地执行指定的程序段或模块。 结论：理论上已经证明，用以上三种基本程序结构的组合可以实现任何复杂的算法。,6,三大基本结构示意图,顺序结构 选择结构,循环结构,模块（语句）A,模块（语句）B

2、,条件,程序模块1,成立,不成立,程序模块2,条件,程序模块,不成立,成立,（当型循环）,程序模块,成立,不成立,条件,（直到型循环）,7,顺序结构的实现,r = p; p = q; q = r;,8,例 3-1 交换两个变量的值,#include using namespace std; int main() int a=1, b=2; int tmp; / 定义一个整型变量作为中间交换之用 cout “交换前：a= “ a “, b= “ b endl; tmp = a; a = b; b = tmp; cout “交换后：a= “ a “, b= “ b endl; return 0;

3、,9,3.2 选择结构,C/C+语言中实现选择结构的语句形式主要有两种： if语句 switch语句,10,1. if语句,一路分支： if （表达式） 语句序列,条件？,成立,不成立,语句序列,两路分支： if （表达式） 语句序列1 else 语句序列2,条件？,语句序列 1,成立,不成立,语句序列 2,语句序列可以是一个语句，也可以是用花括号括起来的复合语句结构,11,例 3-2：判断成绩是否及格,#include using namespace std; int main() int i; couti; if(i=60) cout“及格“endl; else cout“不及格“endl

4、; return 0; ,12,例 3-3：求一元二次方程的根,#include #include using namespace std; int main() double a, b, c, delta, p, q; cout a b c; if( a=0 ) ,13,2. switch语句,多路（开关）选择语句 ： switch (表达式) case 数值1： 语句序列1； case 数值2： 语句序列2； case 数值3： 语句序列3； default： 语句序列n； ,14,实现真正的多路选择,在每一个case模块的最后加上一个break语句,15,例3.2 百分制化为优秀、良好、

5、中等、及格和不及格的五级制成绩,算法分析： 取一个百分成绩经过运算得到5级制成绩。构造什么样的表达式呢？ “百分成绩/10 =” ？ 共有5个分数档，选择分支大于2，因此用多路开关语句switch。 计算结果应该是唯一的。转换后应从switch中break出来。,#include using namespace std; int main() int grade; coutgrade; switch (grade/10) / 根据转换值进行分支选择 case 10: case 9: cout“优秀“endl; break; case 8: cout“良好“endl; break; case 7

6、: cout“中等“endl; break; case 6: cout“及格“endl; break; default: cout“不及格“endl; return 0; ,17,3.3 循环结构,C/C+语言中实现循环结构的语句形式主要有三种： while语句 do-while语句 for语句,18,while语句 | do-while语句,当型循环 while （表达式） 语句序列 ,直到型循环 do 语句序列 while （表达式）;,循环体,循环体,条件？,语句序列,成立,不成立,语句序列,不成立,成立,条件？,19,例 3-4：使用while语句计算1+2+3+100,#includ

7、e using namespace std; int main() int i=1, sum=0; / 循环初始条件 while(i=100) sum=sum+i; / 累加求和 i+; / 改变循环条件 cout “1+2+3+100=“sumendl; return 0; ,20,例 3-5：使用do-while语句计算1+2+3+100,#include using namespace std; int main() int i=1, sum=0; / 循环初始条件 do sum=sum+i; / 累加求和 i+; / 改变循环条件 while(i=100); cout “1+2+3+1

8、00=“sumendl; return 0; ,21,for语句,for语句用来实现计数循环: for (表达式1; 表达式2; 表达式3) 语句1； 语句2； 语句n； ,22,例 3-6：使用for语句计算1+2+3+100,#include using namespace std; int main() int sum=0; for(int i=1; i=100; i+) sum=sum+i; / 累加求和 cout “1+2+3+100=“sumendl; return 0; ,23,例 3-7：制作乘法表-多重循环结构（循环的嵌套）,#include using namespace

9、std; int main() int i, j; for(i=1; i10; i+) for(j=1; j=i; j+) cout j “*“ i “=“i*j “t“; cout endl; return 0; ,24,九九乘法表输出,1*1=1 1*2=2 2*2=4 1*3=3 2*3=6 3*3=9 1*4=4 2*4=8 3*4=12 4*4=16 1*5=5 2*5=10 3*5=15 4*5=20 5*5=25 1*6=6 2*6=12 3*6=18 4*6=24 5*6=30 6*6=36 1*7=7 2*7=14 3*7=21 4*7=28 5*7=35 6*7=42 7*

10、7=49 1*8=8 2*8=16 3*8=24 4*8=32 5*8=40 6*8=48 7*8=56 8*8=64 1*9=9 2*9=18 3*9=27 4*9=36 5*9=45 6*9=54 7*9=63 8*9=72 9*9=81,25,扩展阅读,3.4 其他控制转移语句 3.4.1 switch语句（点击见前） 3.4.2 转向语句 break语句、continue语句、 goto语句 3.4.3 问号表达式 表达式1 ？表达式2 ：表达式3,26,上机指导,3.5 运行错误 常见的编程错误主要分为两类： （1） 编译、连接错误： 当程序中有语法错误或函数调用出错时就会出现。可通

11、过+编译和连接程序来改正。 （2） 运行错误： 一种是逻辑错误, 即程序的实际运行结果和编程者对程序结果的期望不符; 另一种仍是程序设计上的错误, 但是躲过了编译程序和连接程序的检查, 通常表现为突然死机、自行热启动或者输出信息混乱。,27,应用举例,例3-10 计算保险经纪人月薪 假定每一名保险经纪人的月工资都由三部分组成： 底薪奖金业务提成。 1）奖金的颁发方法为： 如果经纪人已经在公司工作7年以下（含7年），奖金为每年10元； 如果经纪人已经在公司工作7年以上，奖金为每年20元。 2）业务提成的颁发方法为： 如果经纪人该月销售额在9999元以下（含9999元），没有提成； 如果经纪人该月

12、销售额在1000049999元之间，可得到3的提成； 如果经纪人该月销售额超过50000元（含），可得到5提成。 编程要求：当用户按照屏幕提示分别输入经纪人的底薪、工龄以及当月销售额后，程序计算并输出经纪人的月薪。,#include using namespace std; int main() /声明部分，定义程序中将用到的变量 double baseSalary, bonus, totalSale, additionalBonus, Salary; int serviceYears; coutbaseSalary; coutserviceYears; /计算奖金bonus if(servi

13、ceYears totalSale; /计算提成additionalBonus if(totalSale 10000) additionalBonus=0; else if(totalSale 50000) additionalBonus=totalSale*(0.03); else additionalBonus=totalSale*(0.05); /计算经纪人的月薪Salary Salary = baseSalary+ bonus+ additionalBonus; cout“该经纪人的月薪为：“Salaryendl; return 0; ,29,应用举例,例3-11 编写计算阶乘n!的程

14、序。 n! = n(n-1)(n-2)21,#include using namespace std; int main() int n; / 定义存放输入正整数值的变量 int u = 1; / 定义存放乘法结果的变量u并赋初值 coutn; for (int i=1; i=n; i+) u = u*i; cout n “! = “ u endl; return 0; ,30,应用举例,例3-10 计算自然常数e的值,算 法 分 析,这是个级数计算问题，求n+1项累加和；用循环实现。循环终止的条件是 第n项可以写成 u = u / n，即 累加和放在e中，可以写成 e = e + u 要设一

15、个计数器n，每循环一次， n = n + 1,/ 例 3-12：计算常数e的值 #include using namespace std; int main() double e = 1.0; int n= 0; double u = 1.0; do n +; u = u/n; e = e+u; while(u=1.0E-6); cout “e = “ e “ ( n = “ n “ )“ endl; return 0; ,33,应用举例,例 3-13：求水仙花数 如果一个三位数的个位数、十位数和百位数的立方和等于该数自身，则称该数为水仙花数。编一程序求出所有的水仙花数。 153 = 13 +

16、 53 + 33 370 = 33 + 73 + 03 371 = 33 + 73 + 13 407 = 43 + 03 + 73,算法分析,用穷举法对100999之间的每个数进行验证。 验证公式为： hdn= h3 + d3 + n3 如何分解一个3位数的百位、十位和个位？是关键！ 百位 = n / 100 整除100，丢弃小数 十位 = （n / 10 ）% 10 整除10，得百十位。再对10取余数，得十位数 个位 = n % 10 n对10取余数，得个位 例： 371 h = 371/100 = 3 d = （371/10）%10 = 37 % 10 = 7 n = 371 % 10 =

17、 1,#include using namespace std; int main() int n, i, j, k; for(n=100; n=999; n=n+1) i = n/100; / 取出n的百位数 j = (n/10)%10; / 取数n的十位数 k = n%10; / 取出n的个位数 if(n=i*i*i+j*j*j+k*k*k) cout n“ = “i“3 + “j“3 +“k“3“endl; return 0; ,36,应用举例,例 3-14：计算斐波那契数列 一对兔子从出生后第3个月起每个月都生一对兔子，小兔子长到第三个月后每个月又生一对兔子，假如所有的兔子都不会死，求

18、前24个月中每月的兔子数。 F1 = 1 （最初的一对兔子） F2 = 1 （第2个月，最初的一对兔子长成，但尚未生育） F3 = 2 （最初的兔子开始生育） Fn = Fn-1+Fn-2 （兔子数量的通项公式，即每月兔子数等于上两个月兔子数之和） 从而形成了如下数列 1，1，2，3，5，8，13，21，34，55，,37,#include using namespace std; int main() int f1=1; int f2=1; int i; for(i=1; i=12; i+) coutf1“t“f2“t“; f1=f1+f2; / 赋值号左边的f1代表第3个数，是第1、2个数

19、之和 f2=f2+f1; / 赋值号左边的f2代表第4个数，是第2、3个数之和 coutendl; return 0; ,38,应用举例,例3-15 鸡兔同笼 鸡和兔子关在一个笼子里，已知共有头36个，脚100个，求笼内关了多少只兔子和多少只鸡？ 分析：每只鸡有两只脚，每只兔子有四只脚，由题意得到如下方程： 鸡的数目2兔子数目4100 鸡的数目兔子数目36,39,穷举法,对所有可能情况一一测试，从中找出符合条件的（一个或一组）解，或得出无解的结论。 算法如下： chicken=0; while(chicken=36) 尝试是否满足两个方程，如是则输出解chicken, rabbit 准备下一轮

20、尝试 chicken+; ,40,#include using namespace std; int main() int rabbit=0; int chicken=0; while(chicken=36) if(100-chicken*2)%4=0) ,41,案例：谁打烂了玻璃？,有四个小孩踢皮球，不小心打烂了玻璃，老师问是谁干的。 A说：不是我 B说：是C C说：是D D说：他胡说 现已知3个小孩说的是真话，一个小孩是假话。根据这些信息，编程找出打烂玻璃的孩子。,教学设问 如何求解逻辑问题？ 如何根据案例的问题描述给出对应的数学模型？ 用什么样的控制结构能够从许多种可能性中找出其中的一种

21、或多种正确的解？,打烂玻璃者为：C,*更多案例见本书配套教材C/C+语言程序设计案例教程 罗建军等编著，清华大学出版社,A说：不是我 B说：是C C说：是D D说：他胡说 现已知3个人说的是真话，一个人是假话。,数学模型,k!=1 k=3 k=4 k!=4,(k!=1)+(k=3)+(k=4)+(k!=4)=3,设变量k表示打烂玻璃的孩子,按照这4种状态假定，逐一测试4个人的话有几个为真，如果不满3句为真，就否定这一假定，换下一个状态来试,44,#include using namespace std; int main() for(int k=1; k=4; k+) if(k!=1)+(k=3)+(k=4)+(k!=4)=3) cout“打烂玻璃者为：“char(64+k)endl; return 0; ,45,进一步思考,考虑更加一般的情况，即本案例出现没有解或有多个解，要为上面的程序增加什么机制，怎么修改程序？ 如果题目改为有3个小孩说假话，1个小孩说真话，则打烂玻璃的孩子又是谁？,46,学好程序设计语言的唯一途径是 你的编程能力与你在计算机上投入的时间成,结 束 语,上机练习,正比,