c语言的三种基本结构——初学者一定要了解哦

简介: c语言的三种基本结构——初学者一定要了解哦

前言


我们不妨想象一下,我们生活中遇到的任何事情,似乎都可以由顺序,选择,或者重复的组合来表示它。


例如:我们想要锻炼身体,我们可以制定一个计划表,按计划表来一步步锻炼(顺序),而计划表的制定又面临多种“选择”,是跑步呢,还是绝食呢?(这个开玩笑的,伤害身体可不行),最后就是日复一日的周期性的锻炼了(重复)。


这样想,c语言的三种基本结构——顺序结构,选择(分支)结构,循环结构(重复),是不是设计的非常好呢?接下来让我们跟着牛牛一起,来学习它吧!


一、顺序结构


顺序结构其实很简单,是指程序运行时一步一步的执行直到结束。


顺序结构例图:



代码:


//顺序结构范例(求两个数的和)
#include <stdio.h>
int main()
{
  int a = 0,b=0,c=0;
  printf("请输入两个数:");
  scanf("%d", &a, &b);//从键盘读取两个整数
  c = a + b;
  printf("这两个数的和是%d", c);
  return 0;
}


二、选择结构(分支语句)


选择语句结构例图:



1.选择语句之→if语句


1.1 if语句的基本结构


 语法结构:
if(表达式)//成立执行语句1,不成立则执行语句2
    语句1;
else
    语句2;
//多分支    
if(表达式1)//表达式1,则成立执行语句1,不成立,则判断表达式2
    语句1;
else if(表达式2)//表达式2成立,则执行语句2,不成立,则执行语句3
    语句2;
else
    语句3;


代码:


#include <stdio.h>
//判断成年
int main()
{
  printf("你多大了?(>0)\n");
  int age = 0;
  scanf("%d", &age);
  if (age < 18)//表达式成立(为真)则执行语句1,不成立(为假)则执行语句2.
  {
    printf("你还是个宝宝,未成年。\n");//语句1
  }
  else
  {
    printf("你已经是个成年人了,要有责任心哦。\n");//语句2
  }
  return 0;
}


1.2 if语句之多分支:


代码:


#include <stdio.h>
int main()
{
  int x;
  printf("你期末考了多少分?(0~100)\n");
  scanf("%d", &x);//从键盘读取分数
  if (x >= 0 && x < 40)//表达式1成立则执行语句1,不成立,则判断表达式2
    printf("这样下去可不行,得好好努力了!\n");//语句1
  else if (x >= 40 && x < 60)//表达式2成立则执行语句2,否则判断表达式3
    printf("还不及格,很危险哦。\n");//语句2
  else if (x >= 60 && x < 80)//表达式3……
    printf("还不错,继续努力。\n");
  else if (x >= 80 && x <= 100)
    printf("哇!你真是天才,可别太骄傲哦。\n");
  else
    printf("你可能输错了,分数最高是100哦。\n");
  return 0;
}


补充小知识:


问题:在C语言中如何表示真假?


答案:0表示假,非0表示真。


1.3 if语句的常见错误使用。


代码:


#include <stdio.h>
int main()
{
  int a = 0, b = 0;
  scanf("%d%d", &a, &b);//如果输入1 2,那运行结果是什么呢?
  if (a >= b)//语句1
    if (a == b)//语句2
      printf("%d=%d",a,b);
  else 
    printf("%d<%d", a, b);
  return 0;
}


如果没看清楚的小伙伴就会回答:1<2;


答案:但是运行的过后会发现,运行结果是空白,什么都不打印。


其实else是与最近的if匹配(这里是语句2),当语句1不执行的时候,语句2表示:我压根没有发挥的机会,所以更别说它的小弟else了。


正确代码:


我们可以用{}代码块,这样代码风格就显得更清楚。


#include <stdio.h>
int main()
{
  int a = 0, b = 0;
  scanf("%d%d", &a, &b);
  if (a >= b)//表达式1//表达式1成立执行下面的代码块(语句1到语句a),不成立则执行语句2
  {//语句1
    if (a == b)
    {
      printf("%d=%d",a,b);
    }
  }//语句a
  else //语句2
  {
    printf("%d<%d", a, b);
  }
  return 0;
}


2.选择语句之→switch语句


当我们需要进行很多次判断的时候,如果一直用if……else if……else if……就会显得很麻烦,接下来我们介绍另一种分支语句——switch语句


2.1 switch语句基本结构:


switch(表达式) 
{
    语句项;
}


语句项是指一些case语句


其实我们也可以这样想:


switch(目标门牌号)
{
  case 门牌号:
  case 门牌号:
  case 门牌号:
  case 门牌号:
}


我们会选择目标门牌号进入。


2.2 switch语句基本应用


范例1:


问题:我们从键盘中读取1~7整数,要求在键盘中打印出星期几。


代码:


#include <stdio.h>
int main()
{
  int day = 0;
  printf("请输入1~7的数字:\n");
  scanf("%d", &day);//输入目标”门牌号“
  switch (day)//目标”门牌号“
  {
  case 1:
    printf("今天是星期一\n");
    break;
  case 2:
    printf("今天是星期二");
    break;
  case 3:
    printf("今天是星期三");
    break;
  case 4:
    printf("今天是星期四");
    break;
  case 5:
    printf("今天是星期五");
    break;
  case 6:
    printf("今天是星期六");
    break;
  case 7:
    printf("今天是星期天");
    break;
  }
  return 0;
}


2.3 break语句在switch语句中的作用:


在switch中,break语句的实际效果是把语句列表划分为不同的分支部分,其实就是跳出switch语句,如果没有break语句,那么语句就会一直向下执行,直到语句结束。


例如:


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


测试运行:当我们输入1的时候结果却是这样:



只有在遇到break(这里是星期五下面)的时候才会跳出switch语句。


2.4 default语句


问题来了,找不到表达式结果(目标门牌号)对应的case 的标签值 (门牌号)怎么办?


答案:其实也没什么,只不过就是所有的语句都被跳过了而已。


程序并不会终止,也不会报错,因为这种情况在C中并不认为是个错误。


但我们为了将这种情况也算进来,我们可以在语句列表中增加一条default子句,他可以写在任何一个 case 标签可以出现的位置。


当 switch 找不到目标门牌号的时候,这个 default 子句后面的语句就会执行。


所以,每个switch语句中只能出现一条default子句。


记住它可以出现在语句列表的任何位置,而且语句流会像执行一个case标签一样执行default子句。


例图:



总结:default 语句相当于默认选择的结果,当找不到”目标门牌号“的时候就会被执行。


下面的细节很重要!!!


switch语句注意细节:


switch(表达式1) 
{
   case 表达式2:
   case 表达式3:
   default 表达式4:
}


表达式1必须是整形表达式(表达式的结果为整形),表达式2,3,4必须是整形常量表达式(表达式的结果必须式整形常量)。



错误1是因为使用了单精度浮点型作为了switch(表达式)结果。


三、循环结构(循环语句)


很多时候我们需要做大量的重复或者规律的工作,这就需要用循环来解决。


1. while循环


while循环的流程图:



1.1 while循环的基本结构


while 语法结构


while(表达式1)
 循环语句;


表达式1为真就执行循环语句,为假就不执行。


1.2 while循环的基本应用


示例1:


在屏幕上打印100以内的2的倍数。


#include <stdio.h>
int main()
{
  int i = 2;
  while (i < 100)//当i<100的时候会进入循环
  {
    printf("%d ", i);//
    i = i + 2;//每次循环i的值就+2
  }
  return 0;
}


1.3 break语句和continue语句在while中的应用


break语句会让循环立即终止,后面的循环都不执行,即跳出整个循环。


continue语句会跳出本次循环,不执行循环体中 continue语句后面的语句, 执行下一次循环。


示例1:


问题1:程序的执行结果是什么?


问题2:如果continue换成break会怎样?


//continue语句示例
#include <stdio.h>
int main()
{
  int i = 1;
  while (i <= 10)
  {
    i = i + 1;
    if (i == 6)
      continue;//语句1
    printf("%d ", i);//语句2
  }
  return 0;
}


答案1:2 3 4 5 7 8 9 10 11.


解析1:当i=6的时候,执行到语句1时,语句2直接被跳过,执行下一次循环(i=7);


答案2:2 3 4 5.


解析1:当i=6的时候,直接跳出循环,程序也就结束了。


注意:要合理使用continue语句


下面给出一个不合理使用的例子:


#include <stdio.h>
int main()
{
  int i = 1;
  while (i <= 10)
  {
    printf("%d ", i);
    if (i == 6)
    { 
      continue;     
    }
    i = i + 1;
  }
  return 0;
}


答案: 1 2 3 4 5 6 6 6……,后面程序一直循环打印6(死循环)。


2. do-while循环


2.1 do-while循环基本结构


do
 循环语句;
while(表达式);


其实do——while语句和while语句基本相似,主要只有一点不同:循环至少执行一次,使用的场景有限,所以不是经常使用.我这里也就不仔细介绍了。


示例:


#include <stdio.h>
int main()
{
  int i = 0;
  do
  {
    printf("%d\n", i);
    i++;
  } while(i>10);//语句1
  return 0;
}


运行结果:0


解析:即使不满足循环条件也会循环一次。


注意:语句1,while(表达式)后面的分号千万别漏掉了。


3. for循环


3.1 for循环的基本结构


for(表达式1; 表达式2; 表达式3)
 循环语句;
表达式1为初始化部分,用于初始化循环变量的。
表达式2为条件判断部分,用于判断循环时候终止。
表达式3为调整部分,用于循环条件的调整。


特别注意:表达式1和表达式2还要表达式3之间是用分号(”;“)隔开的。


3.2 for循环的应用


示例1:打印0到100之间的数(包括0和100)。


#include <stdio.h>
int main()
{
  int i = 0;
  for (i = 0//初始化; i <= 100//循环结束条件; i++//循环调整语句)
  {
    printf("%d ", i);
  }
  return 0;
}


注意:


for(表达式1; 表达式2; 表达式3)中的表达式3已经有了调整部分,在不熟悉之前,那么在for循环的循环体中就尽量不要再随意调整了,使用不当可就不好了。


示例2:


试着猜一下代码运行的结果


#include <stdio.h>
int main()
{
  int i = 0;
  for (i = 0; i <= 100; i++)
  {
    i = 0;
    printf("%d ", i);
  }
  return 0;
}


运行结果:


无限循环打印0(死循环),因为每次循环i又被重新赋值为0,永远无法跳出循环。


不一样的for循环:


其实在for循环中三个表达式皆可以省略,但并不建议这么做。


例如:


#include <stdio.h>
int main()
{
  int i = 0;
  for (; ; )
  {
    i++;
    printf("%d ", i);
  }
  return 0;
}


代码并不会报错,而是会循环打印1 2 3……(死循环)


难度提升:


示例3:打印100~200之间的素数


#include <stdio.h>
#include <math.h>//sqrt 函数的头文件
int main()
{
  int i = 0, j = 0;
  for (i = 100; i <= 200; i++)//获取100到200之间的数。
  {
    for (j = 2; j <= sqrt(i); j++)//获取2 ~ sqrt(i)(需要被判断是否为素数的数的开根号)
    {
      if (i % j == 0)//试除法用2 ~ sqrt(i)的数来模,如果模等于0,则不是素数,直接结束内层的for循环。
      {
        break;
      }
    }
    if (j > sqrt(i))//如果j>需要被判断是否为素数的数的开根号,则这个数就为素数。
    {
      printf("%d ", i);//打印这个素数。
    }
  }
  return 0;
}


不懂小字典:





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