C语言选择与循环结构
清风自在 流水潺潺 人气:0一、程序中的选择结构(if)
if的用法
上代码:
#include <stdio.h> int main() { short a = 1; short b = 2; int c = a - b; if( c > 0 ) { printf("a > b\n"); } else { printf("a <= b\n"); } return 0; }
下面为输出结果:
if ... else ...剪裁与组合
裁剪
- if 可以不带 else 分支,条件为真时,则执行对应的语句
- if 和 else 都可以不使用 { } ,此时每个分支只对应一条语句
组合
- else 后的语句可以是另一个 if ...else ...
- 多个 if ...else ...组合在一起可描述多路选择分支
上代码:
#include <stdio.h> int main() { short a = 2; short b = 2; int c = a - b; if( c > 0 ) printf("a > b\n"); else if( c == 0 ) printf("a == b\n"); else printf("a < b\n"); return 0; }
下面为输出结果:
小结
- 分支结构是程序设计语言中的重要结构
- C语言中通过 if ...else ...对代码进行分支执行
- 可以对 if ... else ...进行剪裁和组合,描述更多的执行分支
- if 分支可以独立存在,else 分支不能独立存在,必须跟在 if 之后
- else 和最近的 if 匹配(就近原则)
二、switch多分支选择语句
switch-更简洁的多分支选择结构
上代码:
#include <stdio.h> int main() { int a = 1; int b = 2; char sign = 0; printf("Input a sign: "); scanf("%c", &sign); switch(sign) { case '+': printf("%d + %d = %d\n", a, b, a + b); break; case '-': printf("%d - %d = %d\n", a, b, a - b); break; case '*': printf("%d * %d = %d\n", a, b, a * b); break; default: printf("Unsupported Sign: %c\n", sign); } return 0; }
下面为输出结果:
switch 实验小结
- switch 仅能适用于离散变量或值(整数值)
- case 是分支入口,匹配成功后执行 case 下的语句
- 当语句全部执行后,需要使用 break 跳出执行分支
- default 分支不是必须的(类似于 else 分支不是必须的)
switch 语句的分支合并技巧
上代码:
#include <stdio.h> int main() { int num = 0; printf("Input a number: "); scanf("%d", &num); switch( num ) { case 1: case 2: case 3: case 4: case 5: printf("%c\n", 'A' + (num - 1)); break; default: printf("Invalid Input\n"); } return 0; }
下面为输出结果:
小结
- switch 是一种更简洁的分支选择结构
- switch 仅能适用于整数(小数不可用)
- case 是分支入口,匹配成功后执行case下的语句
- 当语句全部执行后,需要使用 break 跳出执行分支
- 多个 case 可合并在一起,执行相同的语句
三、while循环结构
while - 循环结构的直接支持
上代码:
#include <stdio.h> int main() { int sum = 0; int i = 1; while( i <= 100 ) { sum = sum + i; i = i + 1; } printf("sum = %d\n", sum); printf("i = %d\n", i); return 0; }
下面为输出结果:
进阶while循环
- 循环体可能一次也不执行(如: while( 0 ) )
- 循环条件必须被改变,否则循环永远不会结束(如:while( 1 ) )
- if 语句(不带 else )可以看作特殊的循环(最多执行1次循环体)
- if 语句与 while 语句可相互组合嵌套实现复杂功能
上代码:
#include <stdio.h> int main() { int sum = 0; int i = 1; while( i <= 1000 ) { if( (i % 3) == 0 ) { sum = sum + i; printf("i = %d\n", i); } i = i + 1; } printf("sum = %d\n", sum); return 0; }
下面为部分输出结果:
小结
- 循环结构是程序设计语言中的重要结构
- C语言中通过while 对代码进行循环执行
- 可以对if while进行剪裁和组合,实现更复杂的功能
- 循环体中需要有代码改变循环条件,否则循环不会结束
- while语句之间可以相互嵌套,构成多重循环
- while语句和if语句之间也可以相互嵌套
if 语句可以看作只循环一次的 while 语句
while语句可以看作扩展的 if 语句
while(...)
if(...)
while(...)
{
}
四、do...while 与 for
do...while 循环结构
do...while 的构成与执行
- do 是循环的开始,while 是循环的结束
- do..while 可以看做一条语句,需要以分号结束
- do...while 是否继续循环依赖于括号中的循环条件
- do...while 至少执行一次循环体
上代码:
#include <stdio.h> int main() { int sum = 0; int input = 0; int i = 0; while( i > 100 ) printf("while( i > 0 )\n"); do printf("do...while( i > 0 )\n"); while( i > 100 ); do { printf("Input: "); scanf("%d", &input); sum = sum + input; } while( sum < 100 ); printf("sum = %d\n", sum); return 0; }
下面为输出结果:
这里注意一个问题:while 和 do...while 的区别,可以看到 i 为 0 时,while 循环里面的不会执行,而 do...while 会执行一次。
循环结构的套路
- 初始化循环变量
- 在循环体中改变循环变量
- 判断循环条件是否为真
真:执行循环体
假:结束循环
for循环结构(更简洁的循环结构)
for ( 0.初始化循环变量; 1.循环条件; 3.改变循环变量 )
{
2.循环体;
}
可以用下面的图表示:
上代码:
#include <stdio.h> int main() { int esum = 0; int osum = 0; int i = 0; for(i=1; i<=100; i=i+2) { osum = osum + i; esum = esum + (i + 1); } printf("osum = %d\n", osum); printf("esum = %d\n", esum); return 0; }
下面为输出结果:
for循环注意事项
- for循环的各个部分(0,1,2,3)都是可选的
- 花括号可省略,省略花括号则循环体仅为一条语句
- for( ...; ...; ... )其中的分号不可省略
for ( 0.初始化循环变量; 1.循环条件; 3.改变循环变量 )
{
2.循环体;
}
上代码:
#include <stdio.h> int main() { int sum = 0; int i = 1; for(; i <= 100; ) { sum = sum + i; i = i + 1; } printf("sum = %d\n", sum); return 0; }
下面为输出结果:
小结
- do...while是至少执行一次循环体的循环结构
- do...while 先执行循环体再判断循环条件
- for是 while的进化,在写法上更加精简
- for 与 while 相同,先判断循环条件再执行循环体
五、break和continue
再论break
- break 能够强制结束当前结构,阻止程序向下执行
- switch分支选择结构, break立即结束switch
- 循环结构,break立即结束循环(忽略循环条件的真假)
上代码:
#include <stdio.h> int main() { int sum = 0; int i = 1; while( 1 ) { sum = sum + i; if( i == 100 ) break; i = i + 1; } printf("sum = %d\n", sum); printf("i = %d\n", i); return 0; }
下面为输出结果:
再上一段代码:
#include <stdio.h> int main() { int target = 30; int input = 0; for(;;) { printf("Input: "); scanf("%d", &input); if( input == target ) break; else if( input < target ) printf("It's small!\n"); else if( input > target ) printf("It's big!\n"); } printf("Target = %d\n", input); return 0; }
下面为输出结果:
break遵循最近匹配原则
- break 总是与离它最近的对应关键字匹配
- 关键词指的是在C语言中有特殊含义的单词,如:while,for,switch等。
- 注:C语言中的变量名不能是关键字
上代码:
#include <stdio.h> int main() { int i = 0; for(i=1; i<=10; i=i+1) { switch( i % 2 ) { case 0: printf("%d is even number!\n", i); break; case 1: printf("%d is odd number!\n", i); break; } } return 0; }
下面为输出结果:
可以看到,break 对应的是 switch ,而不是 for,这就是 break 的最近匹配原则。
再上一段代码:
#include <stdio.h> int main() { int k = 0; int input = 0; printf("Input: "); scanf("%d", &input); switch( input % 2 ) { case 0: printf("case 0\n"); for(k=0; k<=2; k=k+1) if( k ) break; break; case 1: printf("case 1\n"); break; } return 0; }
下面为输出结果:
如果把case 0 下面的 break 去掉一个,那么输出结果就会变成下面这样:
这还是因为 break 的最近匹配原则,去掉一个 break 后,break匹配的就是 for 了,所以也会输出第二个 case 后面的内容。
continue一循环体终结者
- continue 是C语言中的关键字之一
- continue 立即结束当前循环体,直接进入下一轮条件判断
- continue 与 break 不同,并不会结束整个循环
上代码,打印1000以内能被7整除的整数,并统计数量:
#include <stdio.h> int main() { int i = 0; int n = 0; for(i=1; i<1000; i=i+1) { if( i % 7 ) continue; printf("%d ", i); n = n + 1; } printf("\n"); printf("Count: %d\n", n); return 0; }
下面为输出结果:
小结
- break 忽略循环条件的真假,立即结束循环
- break 总是与离它最近的对应关键字匹配
- continue 结束当前循环体,直接进入下一轮条件判断
- continue 结束循环体的单次执行,并不会结束整个循环
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