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【C语言】分支和循环详解(上)

时间:2024-11-04 23:19:30浏览次数:4  
标签:语句 case int C语言 break 详解 printf else 分支

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C语⾔是结构化的程序设计语⾔,这⾥的结构指的是顺序结构选择结构循环结构,C语⾔是能够实
现这三种结构的,其实我们如果仔细分析,我们⽇常所⻅的事情都可以拆分为这三种结构或者这三种
结构的组合。
我们可以使⽤ if 、 switch 实现分⽀结构,使⽤for 、 while 、 do while 实现循环结构。

1. if语句

1.1 if

在C语⾔中,0为假,⾮0表⽰真,也就是表达式的结果如果是0,则语句不执⾏,表达式的结果如果不 是0,则语句执⾏。 例⼦:输⼊⼀个整数,判断是否为奇数

#include <stdio.h>
 int main()
 {
 int num = 0;
  scanf("%d", &num);
 if(num % 2 == 1)
  printf("%d 是奇数\n", num);
 return 0;
 }

1.2 else

例⼦:输⼊⼀个整数,判断是否为奇数,如果是奇数打印是奇数,否则打印偶数。

 #include <stdio.h>
 int main()
 {
 int num = 0;
  scanf("%d", &num);
 if(num % 2 == 1)
  printf("%d 是奇数\n", num);
 else
  printf("%d 是偶数\n", num);
 return 0;
 }

练习:输⼊⼀个年龄,>=18岁就输出:成年,否则就输出:未成年

#include <stdio.h>
 int main()
 {
 int age = 0;
  scanf("%d", &age);
 if(age>=18)
  printf("成年\n");
 else
  printf("未成年\n");
 return 0;
 }

1.3 分⽀中包含多条语句

默认在 if 和 else 语句中,默认都只控制一条语句,比如:

#include <stdio.h>
 int main()
 {
 int age = 0;
  scanf("%d", &age);
 if(age >= 18)
  printf("成年了\n");
  printf("可以谈恋爱了\n");
 return 0;
 } 

在这里插入图片描述
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上⾯的代码,你会发现输⼊的值不管是>=18 还是<18,"可以谈恋爱了"都会打印在屏幕上。

这是因为 if 语句只能控制⼀条语句,就是 printf(" 成年了 \n"); ,if语句为真,则打印成年了, if语句为假,则不打印,对于 printf(" 可以谈恋爱了 \n"); 是独⽴存在的,不管if语句的条件的真 假,都会被执⾏。那如果我们要if语句同时控制2条语句,怎么办呢?那就要使⽤ {} 将代码括起来,else 后也可以跟上⼤括号。如下:

#include <stdio.h>
 int main()
 {
 int age = 0;
 scanf("%d", &age);//if 后使⽤{} 控制多条语句--这个块也叫:程序块,或者复合语句
 
 if(age >= 18) 
   {
    printf("成年了\n");
    printf("可以谈恋爱了\n");
   }
 else //else 后使⽤{}控制多条语句这个块也叫:程序块,或者复合语句
   {
    printf("未成年\n");
    printf("不可以早恋哦\n");
   }
 return 0;
 }

1.4 嵌套 if

在 if else语句中, else 可以与另⼀个 if 语句连⽤,构成多重判断。
⽐如:要求输⼊⼀个整数,判断输⼊的整数是0,还是正数或者负数。请看如下代码:

 #include <stdio.h>
 int main()
 {
 int num = 0;
    scanf("%d", &num);
  if(num == 0)
    printf("输⼊的数字是0\n");
  else if(num > 0)//这⾥的if 相当于嵌套在else语句中,形成了嵌套结构
    printf( "输⼊的数字是正数\n");
  else
    printf( "输⼊的数字是负数\n");
  return 0;
 } 

再⽐如:
输⼊⼀个整数,如果是正数,再判断是奇数还是偶数,并输出;如果不是正数则输出:⾮正数。

 #include <stdio.h>
 int main()
 {
   int num = 0;
   scanf("%d", &num);
if(num > 0)
 { 
  if (num % 2 ==0)
    printf(" 偶数 \n"); 
  else
    printf(" 奇数 \n");
  }
else
  { 
  printf(" ⾮正数 \n"); 
  } 
return 0; 
}

以上就是嵌套if语句的语法,有了嵌套if语句,就可以完成更多复杂逻辑的判断。

1.5 悬空 else

 #include <stdio.h>
 int main()
 {
 int a = 0;
 int b = 2;
 if(a == 1)
    if(b == 2)
        printf("hehe\n");
 else
     printf("haha\n");
 return 0;
 }

程序运⾏的结果是啥?
很多粗心的人,上来以判断 a 是0,不等于1,那就执⾏ else 子句,打印 haha ,但是当你去运行代码,输出结果是:啥都不输出

在这里插入图片描述

为啥捏?

这就是悬空 else 的问题,如果有多个 if 和 else ,可以记住这样一条规则,else 总是跟最接近的 if 匹配。

如果代码改成下⾯这样就更加容易理解了

 #include <stdio.h>
 int main()
 {
 int a = 0;
 int b = 2;
 if(a == 1)
  {
    if(b == 2)
       printf("hehe\n");
    else
       printf("haha\n");
  }
 return 0;
 }

2. 关系操作符

C语⾔⽤于⽐较的表达式,称为“关系表达式”(relationalexpression),⾥⾯使⽤的运算符就称
为“关系运算符”(relationaloperator),主要有下⾯6个。
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关系表达式通常返回 0 或 1 ,表⽰真假。

C语⾔中, 0 表⽰假,所有⾮零值表⽰真。
关系表达式常⽤于 if 或 while 结构。

if (x == 3) 
{
 printf("x is 3.\n");
}

注意:相等运算符 == 与赋值运算符 = 是两个不⼀样的运算符,不要混淆。有时候,可能会不⼩⼼写 出下⾯的代码,它可以运⾏,但很容易出现意料之外的结果。

 if (x = 3) ...

上⾯⽰例中,原意是 x == 3,但是不⼩⼼写成 x = 3 .这个式⼦表⽰对变量 x 赋值 3 ,它的返回值为 3 ,所以 if 判断总是为真。
为了防⽌出现这种错误,有的程序员喜欢将变量写在等号的右边。

if (3 == x) ...

另⼀个需要避免的错误是:多个关系运算符不宜连⽤。

i < j < k

上⾯⽰例中,连续使⽤两个⼩于运算符。这是合法表达式,不会报错,但是通常达不到想要的结果, 即不是保证变量 j 的值在 i 和 k 之间。因为关系运算符是从左到右计算,所以实际执⾏的是下⾯的 表达式。

i < j && j < k

⽐如:我们输⼊⼀个年龄,如果年龄在18岁~36岁之间,我们输出⻘年。

#include <stdio.h>
 int main()
 {
 int age = 0;
 scanf("%d", &age);
 if(age>=18 && age<=36)
   {
      printf("⻘年\n");
   }
 return 0;
 }

以上就是关于操作符,我们需要掌握的,剩下的只要按照字⾯意思理解使⽤就⾏,没有特别注意的。

3. 条件操作符

条件操作符也叫三⽬操作符,需要接受三个操作数的,形式如下:

exp1 ? exp2 : exp3

条件操作符的计算逻辑是:如果 exp1 为真,exp2 计算,,计算的结果是整个表达式的结果;如果 exp1为假,exp3计算,计算的结果是整个表达式的结果。

举一个例子

#include <stdio.h>
int main()
 {
 int a = 0;
 int b = 0;
 scanf("%d", &a);
 b = a>5 ? 3:-3;
 printf("%d\n", b);
 return 0;
 }

使⽤条件表达式实现找两个数中较⼤值。

 #include <stdio.h>
 int main()
 {
   int a = 0;
   int b = 0;
   scanf("%d %d", &a, &b);
   int m = a>b ? a : b;
   printf("%d\n", m);
 return 0;
 }

4. 逻辑操作符:&&,||,!

逻辑运算符提供逻辑判断功能,⽤于构建更复杂的表达式,主要有下⾯三个运算符。

• ! : 逻辑取反运算符(改变单个表达式的真假)。
• && : 逻辑与运算符,就是并且的意思(两侧的表达式都为真,则为真,否则为假)。
• || : 逻辑或运算符,就是或者的意思(两侧⾄少有⼀个表达式为真,则为真,否则为假)。

4.1 逻辑取反运算符!

⽐如,我们有⼀个变量叫 flag ,如果flag 为假,要做⼀个什么事情,就可以这样写代码:

 #include <stdio.h>
 int main()
 {
 int flag = 0;
 if(!flag)
   {
   printf("do something\n");
   }
 return 0;
 }

如果flag 为真,那么 !flag 就为假,如果 flag 为假,那么!flag 就为真
所以上⾯的代码的意思就是 flag 为假,执⾏if语句中的代码。

4.2 逻辑与运算符

在这里插入图片描述

&& 就是与运算符,也是并且的意思, && 是⼀个双⽬操作符,使⽤的⽅式是a&&b , && 两边的表达式都是真的时候,整个表达式才为真,只要有⼀个是假,则整个表达式为假。

⽐如:如果我们说⽉份是3⽉到5⽉,是春天,那使⽤代码怎么体现呢?

int month = 0;
 scanf("%d", &month);
 if(month >= 3 && month <= 5)
 {
    printf("春季\n");
 }

这⾥表达的意思就是month既要⼤于等于3,⼜要⼩于等于5,必须同时满⾜。

4.3 逻辑或运算符

在这里插入图片描述

|| 就是或运算符,也就是或者的意思, || 也是⼀个双⽬操作符,使⽤的⽅式是 a || b , || 两边的表达式只要有⼀个是真,整个表达式就是真,两边的表达式都为假的时候,才为假。

⽐如:我们说⼀年中⽉份是12⽉或者1⽉或者2⽉是冬天,那么我们怎么使⽤代码体现呢?

int month = 0;
 scanf("%d", &month);
 if(month == 12 || month==1 || month == 2)
 {
     printf("冬季\n");
 }

4.4 小练习:闰年的判断

输⼊⼀个年份year,判断year是否是闰年
闰年判断的规则:

  1. 能被4整除并且不能被100整除是闰年
  2. 能被400整除是闰年
 #include <stdio.h>
 //代码1 
int main()
 {
 int year = 0;
 scanf("%d", &year);
 if(year%4==0 && year%100!=0)
     printf("是闰年\n");
 else if(year%400==0)
     printf("是闰年\n");
 return 0;
 }
 //代码2 
int main()
 {
 int year = 0;
 scanf("%d", &year);
 if((year%4==0 && year%100!=0) || (year%400==0))
     printf("是闰年\n");
 return 0;
 } 

4.5 短路

C语⾔逻辑运算符还有⼀个特点,它总是先对左侧的表达式求值,再对右边的表达式求值,这个顺序是保证的。
如果左边的表达式满⾜逻辑运算符的条件,就不再对右边的表达式求值。这种情况称为“短路”。
如下⾯的代码:

 if(month >= 3 && month <= 5)

表达式中&&的左操作数是 month >= 3 ,右操作数是 month <= 5 ,当左操作数 month >= 3 的结果是0的时候,即使不判断 month <= 5 ,整个表达式的结果也是0(不是春季)。

所以,对于&&操作符来说,左边操作数的结果是0的时候,右边操作数就不再执⾏。

对于 || 操作符是怎样的捏??我们结合前⾯的代码:

if(month == 12 || month==1 || month == 2)

如果month==12,则不⽤再判断month是否等于1或者2,整个表达式的结果也是1(是冬季)。
所以, || 操作符的左操作数的结果不为0时,就⽆需执⾏右操作数。

像这种仅仅根据左操作数的结果就能知道整个表达式的结果,不再对右操作数进⾏计算的运算称为短
路求值.

5. switch语句

除了 if 语句外,C语⾔还提供了 switch 语句来实现分⽀结构
switch 语句是⼀种特殊形式的 if…else 结构,⽤于判断条件有多个结果的情况。它把多重的 else if 改成更易⽤、可读性更好的形式。

 switch (expression)
 {
 case value1: statement
 case value2: statement
 default: statement
 }

这段代码的意思是,根据 expression 的不同取值执行相应的 case 分支。如果没有对应值就执行 default 子句。

5.1 if语句和switch语句的对⽐

举一个例子:输⼊任意⼀个整数值,计算除3之后的余数
如果使⽤if语句完成,如下:

 #include <stdio.h>
 int main()
 {
 int n = 0;
 scanf("%d", &n);
 if(n%3 == 0)
    printf("整除,余数为0\n");
 else if(n%3 == 1)
    printf("余数是1\n");
 else
    printf("余数是2\n");
 return 0;
 }

如果使⽤switch语句改写,就可以是这样的:

 #include <stdio.h>
 int main()
 {
 int n = 0;
 scanf("%d", &n);
 switch(n%3)
 {
 case 0:
     printf("整除,余数为0\n"); 
     break;
 case 1:
     printf("余数是1\n");       
     break;
 case 2:
     printf("余数是2\n");      
     break;
 }
 return 0;
 }

在上述代码中,我们需要注意
case和后面的数字必须要有空格
每一个case 语句的代码执行完后,需要加上 break;才能跳出这个Switch 语句
5.2 switch语句中的break

前⾯的代码中,如果我们去掉case语句中的break,会出现什么情况呢?
在这里插入图片描述
我们发现,7除以3本来余数是1,但是我们发现程序运⾏的结果多了⼀⾏“余数是2”的打印。
这是为啥捏?

原因是 switch 语句也是分⽀效果的,只有在switch语句中使⽤ break 才能在跳出 switch 语句,如果某⼀个 case语句的后边没有break 语句,代码会继续往下执⾏,有可能执⾏其他 case语句中的代码,直到遇到break 语句或者 switch 语句结束。就⽐如上⾯的代码就执⾏了case 2 中的语句。

所以在switch 语句中 break 语句是⾮常重要的,能实现真正的分⽀效果。
当然, break 也不是每个 case 语句都得有,这就得根据实际情况来看了。

我们可以做一个小练习
输⼊⼀个1~7的数字,打印对应的星期⼏
例如:
输⼊:1 输出:星期⼀
输⼊:2 输出:星期⼆
输⼊:3 输出:星期三
输⼊:4 输出:星期四
输⼊:5 输出:星期五
输⼊:6 输出:星期六
输⼊:7 输出:星期天

#include <stdio.h>
 int main()
 {
    int day = 0;
    scanf("%d", &day);
    switch(day)
    {
        case 1:           
            printf("星期⼀\n");
            break;
        case 2:
            printf("星期⼆\n");
            break;
        case 3:
            printf("星期三\n");
            break;    
        case 4:
            printf("星期四\n");
            break;    
        case 5:
            printf("星期五\n");
            break;
        case 6:
            printf("星期六\n");
            break;
        case 7:
            printf("星期天\n");    
            break;
    }
    return 0;
 }

5.3 switch语句中的default

在使⽤ break ,或者在哪⾥使⽤ switch 语句的时候,我们经常可能遇到⼀种情况,⽐如switch 后的表达式中的值⽆法匹配代码中的case 语句的时候,这时候要不就不做处理,要不就得在 switch 语句中加⼊ default ⼦句。

就⽐如前⾯做的打印星期的练习,如果day 的输⼊不是1~7的值,如果我们要提⽰:输⼊错误,则可以这样完成代码

#include <stdio.h>
 int main()
 {
    int day = 0;
    scanf("%d", &day);
    switch(day)
    {
        case 1:           
            printf("星期⼀\n");
            break;
        case 2:
            printf("星期⼆\n");
            break;
        case 3:
            printf("星期三\n");
            break;    
        case 4:
            printf("星期四\n");
            break;    
        case 5:
            printf("星期五\n");
            break;
        case 6:
            printf("星期六\n");
            break;
        case 7:
            printf("星期天\n");    
            break;
        default:
            printf("输⼊错误\n");
            break;
    }
    return 0;
 }

5.4 switch语句中的case和default的顺序问题

在 switch 语句中 case ⼦句和 default ⼦句有要求顺序吗? default 只能放在最后吗? 其实,在 switch 语句中 case 语句和 default 语句是没有顺序要求的,只要你的顺序是满⾜实 际需求的就可以。
不过我们通常是把 default ⼦句放在最后处理的。

循环和分支是在C语言解题中比较常用的,所以我们大家要熟练掌握。最后要说的话还是 “坚持坚持坚持!!!!”

标签:语句,case,int,C语言,break,详解,printf,else,分支
From: https://blog.csdn.net/2401_88325505/article/details/143457957

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