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解密 C 语言选择结构:掌握条件语句与分支逻辑的利器

作者:EquatorCoco
  • 2024-02-23
    福建
  • 本文字数:4433 字

    阅读完需:约 15 分钟

引言


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。为什么有着三种结构呢,大家其实可以想象一下,生活中的绝大数事情都可以抽象着三种结构,而我们今天要给大家介绍的就是三大结构之一——选择结构


选择结构要求程序员指定一个或多个要评估或测试的条件,以及条件为真时要执行的语句(必需的)和条件为假时要执行的语句(可选的)。它的流程图大致如下:



1. 逻辑运算符


在讲解什么是选择结构前,我们要先了解一些 C 语言常见的逻辑运算符。


1.1 逻辑取反运算符


逻辑取反运算符的形式特别简单,只需要在需要进行取反操作的变量前+!:


!(变量名)


假设有变量 a,它的取反规则如下:



1.2 与运算符


在 C 语言中,并不支持数学上的且,而是由一个运算符 &&代替的。比如说数学上的 0<x<10 写成 C 语言的形式就是 x>0&&x<10。


假设有两个变量 a,b,与运算符的运算规则如下:



1.3 或运算符


在 C 语言中,或者也有专门的运算符表示——||


假设有两个变量 a,b,或运算符的运算规则如下:



2. if......else 语句


2.1 if 语句


if 语句是最简单选择结构语法之一,他的语法结构如下:


if ( 表达式 )语句


表达式成⽴(为真),则语句执⾏,表达式不成⽴(为假),则语句不执⾏。


C 语言特别规定:非零为真,零为假。


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


#include<stdio.h>int main(){	int num = 0;	scanf("%d", &num);	if (num % 2 == 1)		printf("%d 是奇数\n", num);	return 0;}
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  • 首先输入一个值(num),然后进入 if 语句判断,如果 num%2 等于 1,条件就为真,就会打印;反之,条件为假,就不会进入打印。

  • 特别注意:C 语言中判断是否相等的运算符是==,=是赋值符号。


2.2 else


我们继续以上面例子为列,如果⼀个数不是奇数,那就是偶数了,如果任意⼀个整数,我们要清楚的判断是奇数还是偶数怎么表⽰呢?这⾥就需要 if...else... 语句了,语法形式如下:


if ( 表达式 )语句 1else 语句 2


所以上面的例子可以改写成如下代码:


#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;}
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  • 默认在 if 和 else 语句中默认都只控制⼀条语句


2.3 多个 if else 的使用


if else 语句也可以多个同时使用,构成多个分支,形式如下:


if(判断条件 1){语句块 1} else if(判断条件 2){语句块 2}else if(判断条件 3){语句块 3}else if(判断条件 m){语句块 m}else{语句块 n}


意思是,从上到下依次检测判断条件,当某个判断条件成立时,则执行其对应的语句块,然后跳到整个 if else 语句之外继续执行其他代码。如果所有判断条件都不成立,则执行语句块 n,然后继续执行后续代码。

也就是说,一旦遇到能够成立的判断条件,则不再执行其他的语句块,所以最终只能有一个语句块被执行。

我们以下面这段代码举个例子:


#include<stdio.h>
int main(){ int age = 0; scanf("%d", &age); if (age > 0 && age < 18) { printf("少年\n"); } else if (age >= 18 && age < 30) { printf("青年\n"); } else if (age >= 30 && age < 45) { printf("壮年\n"); } else if (age >= 45 && age < 55) { printf("中年\n"); } else if (age >= 55 && age < 75) { printf("老年\n"); } else { printf("老寿星\n"); } return 0;}
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假设我们输入的是 40,输出:



2.4 if else 的嵌套


if else 也能嵌套使用,也就是说 if 执行的语句中也可以包含 if else 语句。我们用判断三角形来具体说明这个问题:


#include <stdio.h>int main(){	int a, b, c;	while(scanf("%d%d%d", &a, &b, &c)==3)	{		if (a + b > c && a + c > b && b + c > a) {			if (a == b && b == c) {				printf("是一个等边三角形");			}			else if (a == b || a == c || b == c) {				printf("是一个等腰三角形");			}			else if (a * a + b * b == c * c || a * a + c * c == b * b || b * b + c * c == a * a) {				printf("是一个直角三角形");			}			else {				printf("是一个普通三角形");			}		}		else {			printf("由%d,%d,%d三边组成的不是三角形", a, b, c);		}	}	return 0;}
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2.5 悬空的 else


在书写 if....else 语句时最好每一条语句后面都加上大括号

至于为什么,我们可以以下面这段代码举例


#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;}//输出什么???
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输出结果:



为什么会什么结果都没有输出呢?


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。最下面的 else 其实是与 if(b==2)这条语句配对的,而不是与 if(a==1)配对,当 a 等于 0,自然不会进入任何语句。


3. switch 语句


在我们学习多个 lf else 语句时候就会会发现,如果条件多的话,整个选择结构就会变得很冗杂,所以 C 语言为了解决这个问题引入了 switch,switch 是另外一种选择结构的语句,用来代替简单的、拥有多个分支的 if else 语句。


比如说下面这段代码就会显得十分冗余


int main(){	int day = 0;	scanf("%d", day);	if(day == 1)		printf("星期一\n");	else if(day == 2)		printf("星期二\n");	else if (day == 3)		printf("星期三\n");	else if (day == 4)		printf("星期四\n");	else if (day == 5)		printf("星期五\n");	else if (day == 6)		printf("星期六\n");	else		printf("星期天\n");	return 0;}
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3.1 switch 的基本规则


switch 的语法如下:

switch (expression) {case value1: statementcase value2: statementdefault: statement}

switch 语句必须遵循下面的规则:

  1. switch 语句中的括号是一个常量表达式,必须是一个整型或枚举类型。

  2. 在一个 switch 中可以有任意数量的 case 语句。每个 case 后跟一个要比较的值和一个冒号。


3.2 break 的重要性


学习完 switch 的语法之后,然后我们可以将最开始的例子改造


int main(){	int day = 0;	scanf("%d", &day);	switch (day)	{	case 1:		printf("星期一\n");	case 2:		printf("星期二\n");	case 3:		printf("星期三\n");	case 4:		printf("星期四\n");	case 5:		printf("星期五\n");	case 6:		printf("星期六\n");	case 7:		printf("星期天\n");	}	return 0;}
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但是当我们一运行代码就会发现问题:



为什么输入 1 反而后续的结果都输出了呢?

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,代码会继续玩下执⾏,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。

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。

改造代码后;


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;}
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3.3 default 的使用


在使⽤ 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。


其语法如下:


switch (expression) {case value1: statementcase value2: statementdefault: statement}

  • switch 后边的 expression 的结果不是 value1 ,也不是 value2 的时候,就会执⾏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;}
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  • 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。


4. 综合练习


4.1 题目一


输入三个整数 x,y,z,请把这三个数由小到大输出。


#include <stdio.h>int main(){    int x, y, z, t;    printf("请输入三个数字:\n");    scanf("%d%d%d", &x, &y, &z);    if (x > y)     { /*交换x,y的值*/        t = x; x = y; y = t;    }    if (x > z)     { /*交换x,z的值*/        t = z; z = x; x = t;    }    if (y > z)     { /*交换z,y的值*/        t = y; y = z; z = t;    }    printf("从小到大排序: %d %d %d\n", x, y, z);    return 0;}
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4.2 题目二


输入某年某月某日,判断这一天是这一年的第几天?


#include <stdio.h>int main(){    int day, month, year, sum, leap;    printf("请输入年、月、日,格式为:年,月,日(2015,12,10)\n");    scanf("%d,%d,%d", &year, &month, &day);  // 格式为:2015,12,10    switch (month) // 先计算某月以前月份的总天数    {    case 1:        sum = 0;         break;    case 2:        sum = 31;         break;    case 3:        sum = 59;         break;    case 4:        sum = 90;        break;    case 5:        sum = 120;        break;    case 6:        sum = 151;        break;    case 7:        sum = 181;         break;    case 8:        sum = 212;         break;    case 9:        sum = 243;        break;    case 10:        sum = 273;         break;    case 11:        sum = 304;         break;    case 12:        sum = 334;         break;    default:        printf("输入错误\n");         break;    }    sum = sum + day; // 再加上某天的天数    if (year % 400 == 0 || (year % 4 == 0 && year % 100 != 0)) {// 判断是不是闰年        leap = 1;    }    else {        leap = 0;    }    if (leap == 1 && month > 2)     { // *如果是闰年且月份大于2,总天数应该加一天        sum++;    }    printf("这是这一年的第 %d 天。", sum);    printf("\n");    return 0;}
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文章转载自:Betty’sSweet

原文链接:https://www.cnblogs.com/bett/p/18028037

体验地址:http://www.jnpfsoft.com/?from=001


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