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C語(yǔ)言四種程序結(jié)構(gòu)

更新時(shí)間:2017-11-16 來(lái)源:黑馬程序員 瀏覽量:

(1) 順序結(jié)構(gòu)

順序結(jié)構(gòu)的程序設(shè)計(jì)是最簡(jiǎn)單的,只要按照解決問題的順序?qū)懗鱿鄳?yīng)的語(yǔ)句就行,它的執(zhí)行順序是自上而下,依次執(zhí)行。

例如:a = 3,b = 5,現(xiàn)交換a,b的值,這個(gè)問題就好像交換兩個(gè)杯子水,這當(dāng)然要用到第三個(gè)杯子,假如第三個(gè)杯子是c,那么正確的程序?yàn)椋?/p>

c = a;

a = b;

b = c;

執(zhí)行結(jié)果是a = 5,b = c = 3如果改變其順序,寫成:

a = b;

c = a;

b =c;

則執(zhí)行結(jié)果就變成a = b = c = 5,不能達(dá)到預(yù)期的目的,初學(xué)者最容易犯這種錯(cuò)誤。順序結(jié)構(gòu)可以獨(dú)立使用構(gòu)成一個(gè)簡(jiǎn)單的完整程序,常見的輸入、計(jì)算,輸出三步曲的程序就是順序結(jié)構(gòu),例如計(jì)算圓的面積,其程序的語(yǔ)句順序就是輸入圓的半徑r,計(jì)算s = 3.14159*r*r,輸出圓的面積s。

不過(guò)大多數(shù)情況下順序結(jié)構(gòu)都是作為程序的一部分,與其它結(jié)構(gòu)一起構(gòu)成一個(gè)復(fù)雜的程序,例如分支結(jié)構(gòu)中的復(fù)合語(yǔ)句、循環(huán)結(jié)構(gòu)中的循環(huán)體等。

(2) 分支結(jié)構(gòu)

順序結(jié)構(gòu)的程序雖然能解決計(jì)算、輸出等問題,但不能做判斷再選擇。對(duì)于要先做判斷再選擇的問題就要使用分支結(jié)構(gòu)。分支結(jié)構(gòu)的執(zhí)行是依據(jù)一定的條件選擇執(zhí)行路徑,而不是嚴(yán)格按照語(yǔ)句出現(xiàn)的物理順序。分支結(jié)構(gòu)的程序設(shè)計(jì)方法的關(guān)鍵在于構(gòu)造合適的分支條件和分析程序流程,根據(jù)不同的程序流程選擇適當(dāng)?shù)姆种дZ(yǔ)句。

分支結(jié)構(gòu)適合于帶有邏輯或關(guān)系比較等條件判斷的計(jì)算,設(shè)計(jì)這類程序時(shí)往往都要先繪制其程序流程圖,然后根據(jù)程序流程寫出源程序,這樣做把程序設(shè)計(jì)分析與語(yǔ)言分開,使得問題簡(jiǎn)單化,易于理解。程序流程圖是根據(jù)解題分析所繪制的程序執(zhí)行流程圖。

學(xué)習(xí)分支結(jié)構(gòu)不要被分支嵌套所迷惑,只要正確繪制出流程圖,弄清各分支所要執(zhí)行的功能,嵌套結(jié)構(gòu)也就不難了。嵌套只不過(guò)是分支中又包括分支語(yǔ)句而已,不是新知識(shí),只要對(duì)雙分支的理解清楚,分支嵌套是不難的。下面我介紹幾種基本的分支結(jié)構(gòu)。

①if(條件){分支體}

這種分支結(jié)構(gòu)中的分支體可以是一條語(yǔ)句,此時(shí)“{}”可以省略,也可以是多條語(yǔ)句即復(fù)合語(yǔ)句。它有兩條分支路徑可選,一是當(dāng)條件為真,執(zhí)行分支體,否則跳過(guò)分支體,這時(shí)分支體就不會(huì)執(zhí)行。如:要計(jì)算x的絕對(duì)值,根據(jù)絕對(duì)值定義,我們知道,當(dāng)x>=0時(shí),其絕對(duì)值不變,而x<0時(shí)其絕對(duì)值是為x的反號(hào),因此程序段為:if(x<0)x=-x;

②if(條件){分支1} else {分支2}

這是典型的分支結(jié)構(gòu),如果條件成立,執(zhí)行分支1,否則執(zhí)行分支2,分支1和分支2都可以是1條或若干條語(yǔ)句構(gòu)成。

如:求ax^2+bx+c=0的根

分析:因?yàn)楫?dāng)b^2-4ac>=0時(shí),方程有兩個(gè)實(shí)根,否則(b^2-4ac<0)有兩個(gè)共軛復(fù)根。其程序段如下:

1. main()

2. {

3. int a,b,c,d,x,y;

4. printf("Please put the number of a,b&c from the quadratic equation of one variable one by one\n");

5. scanf("%d%d%d",&a,&b,&c);

6. d=b*b-4*a*c;

7. if(d<0)

8. {

9. printf("NO Root!Wrong!\n");

10. }

11. else

12. {

13. y=-b-sqrt(d)/2*a;

14. x=-b+sqrt(d)/2*a;

15. printf("The 1st equation root=%d\nThe 2nd equation root=%d",y,x);

16. }

17. }

③IF嵌套分支語(yǔ)句:

其語(yǔ)句格式為:

1. if(條件1) {分支1}

2. else if(條件2) {分支2}

3. else if(條件3) {分支3}

4. ……

5. else if(條件n) {分支n}

6. else {分支n+1}

7. FOR嵌套,其語(yǔ)句格式為:

8. for(初值A(chǔ);范圍A;步長(zhǎng)A)

9. {

10. for(初值B;范圍B;步長(zhǎng)B)

11. {

12. 循環(huán)體

13. }

14. }

FOR嵌套例子:九九乘法表

1. main()

2. {

3. int a,b,c;

4. for(a=1;a<=9;a++)

5. {

6. for(b=1;b<=a;b++)

7. {

8. c=b*a;

9. printf("%dx%d=%d ",b,a,c);

10. }

11. printf("\n");

12. }

13. }

嵌套分支語(yǔ)句雖可解決多個(gè)入口和出口的問題,但超過(guò)3重嵌套后,語(yǔ)句結(jié)構(gòu)變得非常復(fù)雜,對(duì)于程序的閱讀和理解都極為不便,建議嵌套在3重以內(nèi),超過(guò)3重可以用下面的語(yǔ)句。

④switch開關(guān)語(yǔ)句

該語(yǔ)句也是多分支選擇語(yǔ)句,到底執(zhí)行哪一塊,取決于開關(guān)設(shè)置,也就是表達(dá)式的值與常量表達(dá)式相匹配的那一路,它不同if…else語(yǔ)句,它的所有分支都是并列的,程序執(zhí)行時(shí),由第一分支開始查找,如果相匹配,執(zhí)行其后的塊,接著執(zhí)行第2分支,第3分支……的塊,直到遇到break語(yǔ)句;如果不匹配,查找下一個(gè)分支是否匹配。這個(gè)語(yǔ)句在應(yīng)用時(shí)要特別注意開關(guān)條件的合理設(shè)置以及break語(yǔ)句的合理應(yīng)用。

(3)循環(huán)結(jié)構(gòu):

循環(huán)結(jié)構(gòu)可以減少源程序重復(fù)書寫的工作量,用來(lái)描述重復(fù)執(zhí)行某段算法的問題,這是程序設(shè)計(jì)中最能發(fā)揮計(jì)算機(jī)特長(zhǎng)的程序結(jié)構(gòu),C語(yǔ)言中提供四種循環(huán),即goto循環(huán)、while循環(huán)、do?Cwhile循環(huán)和for循環(huán)。四種循環(huán)可以用來(lái)處理同一問題,一般情況下它們可以互相代替換,但一般不提倡用goto循環(huán),因?yàn)閺?qiáng)制改變程序的順序經(jīng)常會(huì)給程序的運(yùn)行帶來(lái)不可預(yù)料的錯(cuò)誤,在學(xué)習(xí)中我們主要學(xué)習(xí)while、do…while、for三種循環(huán)。

常用的三種循環(huán)結(jié)構(gòu)學(xué)習(xí)的重點(diǎn)在于弄清它們相同與不同之處,以便在不同場(chǎng)合下使用,這就要清楚三種循環(huán)的格式和執(zhí)行順序,將每種循環(huán)的流程圖理解透徹后就會(huì)明白如何替換使用,如把while循環(huán)的例題,用for語(yǔ)句重新編寫一個(gè)程序,這樣能更好地理解它們的作用。特別要注意在循環(huán)體內(nèi)應(yīng)包含趨于結(jié)束的語(yǔ)句(即循環(huán)變量值的改變),否則就可能成了一個(gè)死循環(huán),這是初學(xué)者的一個(gè)常見錯(cuò)誤。

在學(xué)完這三個(gè)循環(huán)后,應(yīng)明確它們的異同點(diǎn):用while和do…while循環(huán)時(shí),循環(huán)變量的初始化的操作應(yīng)在循環(huán)體之前,而for循環(huán)一般在語(yǔ)句1中進(jìn)行的;while循環(huán)和for循環(huán)都是先判斷表達(dá)式,后執(zhí)行循環(huán)體,而do…while循環(huán)是先執(zhí)行循環(huán)體后判斷表達(dá)式,也就是說(shuō)do…while的循環(huán)體最少被執(zhí)行一次,而while循環(huán)和for就可能一次都不執(zhí)行。

另外還要注意的是這三種循環(huán)都可以用break語(yǔ)句跳出循環(huán),用continue語(yǔ)句結(jié)束本次循環(huán),而goto語(yǔ)句與if構(gòu)成的循環(huán),是不能用break和 continue語(yǔ)句進(jìn)行控制的。

順序結(jié)構(gòu)、分支結(jié)構(gòu)和循環(huán)結(jié)構(gòu)并不彼此孤立的,在循環(huán)中可以有分支、順序結(jié)構(gòu),分支中也可以有循環(huán)、順序結(jié)構(gòu),其實(shí)不管哪種結(jié)構(gòu),我們均可廣義的把它們看成一個(gè)語(yǔ)句。在實(shí)際編程過(guò)程中常將這三種結(jié)構(gòu)相互結(jié)合以實(shí)現(xiàn)各種算法,設(shè)計(jì)出相應(yīng)程序,但是要編程的問題較大,編寫出的程序就往往很長(zhǎng)、結(jié)構(gòu)重復(fù)多,造成可讀性差,難以理解,解決這個(gè)問題的方法是將C程序設(shè)計(jì)成模塊化結(jié)構(gòu)。

(4)模塊化程序結(jié)構(gòu)

C語(yǔ)言的模塊化程序結(jié)構(gòu)用函數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn),即將復(fù)雜的C程序分為若干模塊,每個(gè)模塊都編寫成一個(gè)C函數(shù),然后通過(guò)主函數(shù)調(diào)用函數(shù)及函數(shù)調(diào)用函數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)一大型問題的C程序編寫,因此常說(shuō):C程序=主函數(shù)+子函數(shù)。 因此,對(duì)函數(shù)的定義、調(diào)用、值的返回等中要尤其注重理解和應(yīng)用,并通過(guò)上機(jī)調(diào)試加以鞏固。

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作者:黑馬程序員C/C++培訓(xùn)學(xué)院


首發(fā):http://c.itheima.com/


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