实验三-选择结构程序设计

实验三 选择结构程序设计

3.1实验要求与目的

1．掌握关系表达式和逻辑表达式的正确应用 2．条件表达式的正确应用

3. 掌握if语句，if-else语句，if语句的嵌套的编程方法 4. 掌握switch的编程方法及执行特点

5．掌握相关的算法（大小写字母的转换，判断数的奇偶，整数的整除，分段函数的求解，成绩的转换等）

6. 培养解决实际问题的能力

3.2实验指导

结构化程序设计的三大结构：顺序结构、选择结构和循环结构。 计算机在执行过程时，根据条件选择所要执行的语句，称为选择结构，也称为分支结构。在解决实际问题时，可能会因为其种条件的约束产生分支，可能是单分支结构、双分支结构和多分支结构等。因此可选择相应的语句进行程序设计。

C语言程序设计实现单分支结构常采用，if语句； 实现双分支结构常采用：if-else语句； 实现多分支结构常采用：if-else嵌套语句或switch语句。

选择结构的程序设计除了选择适当的语句外，另一关键问题是条件的正确表示。条件可以用表达式来描述，如关系表达式、逻辑表达式等。 【3.1】录入下列程序，输入给定的测试数据，观察其程序执行结果。程序文件名为：ex3_1.c。 输入测试数据：23 56

程序运行结果：max=56 #include void main() {

int a,b,max;

scanf(\ /*从键盘输入两整数*/ max=a;

if(max

printf(\ /*输出最大数*/ }

该程序的执行过程，从键盘输入两个整数赋予a,b，把a的值先赋予变量max，采用if语句判别max和b的大小，若max小于b，则把b的值赋予max，然后执行printf语句输出max的值；若max大于b，不执行if后的语句，而执行printf语句输出max的值；max中的值总是大数。

因此该程序的功能是输入两个整数，输出其中的大数。 单分支结构if语句的一般形式：

if(表达式) 语句；

其语义，如果表达式的值为非零值（为真），则执行其后的语句，否则不执行该语句。

小结：

1. 表达式也称为条件表达式，可以包括常量、变量和表达式的任意表达式。常用的是

单一变量，关系表达式和逻辑表达式。

2. 若语句由两条以上的语句组成时，必须用花括号｛｝括起来，组合成一条复合语句。

【3.2】编程实现，从键盘输入一个字符型数据，若输入小写字符，则将其转换成大写字符，输出相应的整数；若输入其它字符，则显示出错信息。程序文件名为：ex3_2.c。

分析：根据题意，本程序要解决三个问题，1）输入字符数据；2）判断输入的字符是否是小写字符；3）输出（输出大写字符相应的整数或输出错误信息）。 因此根据判断条件输出两种结果的其中一个。

#include void main() {

char c;

scanf(\ if('a'<=c&&c<='z') {

c=c-32;

printf(\ } else

printf(\}

第一次运行程序，

输入测试数据：a 程序运行结果：65 第二次运行程序，

输入测试数据：A

程序运行结果：data error 双分支结构if语句的一般形式：

if(表达式) 语句1； else

语句2；

其语义，如果表达式的值为非零值（为真），则执行if后的语句1，否则执行else后的语句2。

同理，使用该语句时，表达式（条件表达式）是可以包括常量、变量和表达式的任意表达式。若语句1或语句2是由两条以上的语句组成，则必须用必须用花括号｛｝括起来，组合成一条复合语句。 小结：

1. 任意字符在内存中都以ASCII码存储，一个字符数据既可以以字符形式输出（输出

格式控制符%c），也可以以整数形式输出（输出格式控制符%d）。

2. 字符数据可以进行算术运算，即相当于对其字符数据的ASCII码进行运算。根据这

一特点，可实现大小写字符的相互转换。

小写字母转换为大写字母： c=c-32 或者 c=c-' a'+'A' 大写字母转换为小写字母： c=c+32 或者 c=c+' a'-'A'

3. 字符数据可以进行比较运算，因此判断一个字符属于哪个范围可采用下列方式实

现。

属于小写字母的表达式：'a'<=c&&c<='z' 或者 97<=c&&c<=122 属于大写字母的表达式：'A'<=c&&c<='Z' 或者 65<=c&&c<=90 属于数值字符的表达式：'0'<=c&&c<='9' 或者48<=c&&c<=57

【3.3】从键盘输入两个整数m,n（假设输入的数m>0,n>0），判断m能否被n整除，若能

输出m和n，否则输出m与n的余数。程序文件名：ex3_3.c。

分析：分析问题，理出算法，是程序设计的核心，如何实现m能否被n整除是解决该问题的关键。

m能被n整除的表达式：m%n==0。

实现程序编写的要点是学会对题意的“翻译”。即，从键盘输入数一定采用scanf格式输入函数。判断m能否被n整除，其判断结果只有两个，能整除输出原数，否则输出两数的余数，因此可采用选择结构的if-else语句。

#include void main() {

int m,n;

printf(\ m & n:\ scanf(\

if(m%n==0) /*判断m能否被n整除*/ printf(\ else

printf(\}

第一次运行程序，

输入测试数据：21 7 程序运行结果：m=21,n=7 第二次运行程序，

输入测试数据：23 6 程序运行结果：5 小结：

1．由此题可扩展为，判断一个数是偶数还是奇数。若m是偶数则只需考虑m能否被2整除，若能整除，则m是偶数，不能整除则m是奇数。 2．注意一个等号“=”与双等号“==”的区别。

一个等号称为赋值号，若a=5，其含义是将5赋给a。双等号为算术运算符“等号”，若a==5，其含义是变量a的值与整数5是否相等。

3．求余运算符“%”，求余运算只能求任意两整数的余数。

【3.4】输入x的值求分段函数y的值。程序文件名：ex3_4.c。

x?1?x ?y??2x?1 1?x?10

?3x?11 x?10?分析：本程序是求分段函数的值，根据x的取值不同，出现了三个分支的情形。因此采用多

分支的控制结构，嵌套的if语句实现。编程思路，当有多分支结构时，可先转换为二分支

结构，如选择表达式条件为（x<1），条件为真计算y=x，条件为假继续采用if-else语句判断，在else分支中继续采用if-else二分支结构。

#include void main() {

float x,y;

scanf(\ if(x<1) y=x; else {

if(x<10) /*该if-else语句嵌套在上一个if-else的else中*/ y=2*x-1; else

y=3*x-11; }

printf(\}

第一次运行程序，

输入测试数据：-3

程序运行结果：x=-3.00,y=-3.00 第二次运行程序，

输入测试数据：7

程序运行结果：x=7.00,y=13.00 第三次运行程序，

输入测试数据：13

程序运行结果：x=13.00,y=28.00

if-else嵌套实现多分支结构，嵌套的形式多种多样，无论如何嵌套else子句与if的匹配原则总是从最内层开始，即else与在它上面离它最近的，且尚未曾配对的if配对，else无二义性。常见的几种嵌套形式。 形式1：

if(表达式1)

if （表达式2）

语句1；

else

语句2；

形式2：

if(表达式1)

if（表达式2）

语句1； else

语句2；

else

语句3； 形式3：

if(表达式1)