【C++基础语法】03 C++ 程序逻辑结构、分支 if 及关系表达式

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原创 2022-04-19 16:25:10 1.8k 阅读 AI 写同款· GEO 优化 ›

【C++基础语法】04 C++ 多分支 if ... else if ... else 、switch 及逻辑表达式理解和掌握多分支语句 if ... else if ... else，switch ，三目运算符，以及常用的逻辑表达式阅读详情

再次说明，本专栏文章采用最少必要知识原则，只讲解必要知识，让青少年，先上手编程，再上道。

文章采用更简单易懂的文字，不涉及很多的专有名词，部分举例有失精准。一切为了开始入门编程。

请先复习上文 - 重点回顾 - 部分内容。

本节课，需要的是大量的训练，文章会比较短。跟着练习，很多内容，很容易掌握。不跟着练习，跟容易掌握，毕竟你要是说你会，谁也不会和你抬杠。但真的会不会，just show me the code.

程序逻辑结构

任何高级编程语言，都有基本的三种逻辑结构，是对现实生活中常见问题的逻辑抽取，此三种逻辑结构，是一切问题的底层最小逻辑单元。

一根筋：顺序结构是一根筋，程序代码从上往下逐行执行，直到代码结束；
要么要么：分支结构，又称选择判断、分治判断结构，是指程序执行到某个语句时，对不同条件结果，分别执行不同代码片段；
转圈圈：循环结构，就像中了爱的魔力，原地转圈圈，将一段代码执行若干次。

再来重述。
顺序结构是一根筋，从上往下执行所有代码，是程序的主旋律。就像生活一样，一致向前。
分支结构是要么这样、要么那样、要么咋样，可以让程序视不同情况执行不同代码。就像生活中时时刻刻存在的选择，要么左转、要么右转、要么直行、要么原路返回。
循环结构是将一段代码重复执行若干次。就像生活，一周重复的 7 天，做不完的作业，打不完的怪，但也总有好心情，像有魔力一样，围绕我们转圈圈。

之前，写的代码，都是顺序结构，是从上往下坚定不移，一行行执行的。下面来看，生活冲，充满的选择语句。

分支结构

分支结构，根据某类条件下，结果的不同可能性，分为 3 种。

只有这样，一种可能的 if 语句；
眼下只有两条路可走，两种可能的 if ... else ... 语句；
条条大路通罗马，万般可能的 if ... else if .... else if... else if ... else ... 语句。

分支结构的语句模板：

// 一种可能的
if (条件表达式1) {
	// 条件表达式1 判断为 true 时，执行的代码块
} 

// 两种可能的
if (条件表达式1) {
	// 条件表达式1 判断为 true 时，执行的代码块
} else {
	// 条件表达式1 判断为 false 时，执行的代码块
}

// 多种可能的
if (条件表达式1) {
	// 条件表达式1 判断为 true 时，执行的代码块
} else if (条件表达式2 ) {
	// 条件表达式1 判断为 false，条件表达式2 判断为 true 时，执行的代码块
} else {
	// 条件表达式1 判断为 false，条件表达式2 判断为 false 时，执行的代码块
}

分支结构，很复杂，也可以很简单。
多加练习后，你会发现，原来就这，so easy~。
不练习，只看文章，你会觉得，就这，我也不会。

关系运算符

有一种关系，叫做没关系。

有一类关系，叫做数学关系。下面来看，数学关系，不同维度，不同分法。

以相等与否，分为等于 == 和不等于 !=。
以是否大于，分为大于 > 和不大于 <= （小于等于）。
以是否小于，分为小于 < 和不小于 >= （大于等于）。

哪些年，折磨你很久的，很多数学关系名词：高于、不超过、低于、不大于、最少、最多等。

都逃不过上述的六种关系：==、!=、>、<、>=、<= 。描述数字大小关系的符号，称之为关系运算符。当然也可以描述其他数据类型的值。

注意：== 两个等于号，是判断是否等于，如果等于，返回 true，否则，返回 false。

区分 = 一个等于号，是赋值操作，将 = 右面的值赋值给 = 左面的变量。即 左值 = 右值 。
→ 左值和右值，也有一定深意，别做深究。简单记，= 左面的是左值，右面的是右值。

关系表达式：由关系运算符和运算数（参与关系运算的数）组成的是关系表达式，也称条件表达式。

关系表达式，就是数学上经常做的判断题，判断的结果只有两种，要么真，要么假。所以，关系表达式的结果，要么是 true，要么是 false。

单分支语句 - if …

Are you ready?

点我，在线编程试一下👇

#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
	
	bool is_ready = true;	// 声明 is_ready 变量，赋初始值 true
	if(is_ready == true) {
		cout << "I am ready! GO." << endl;
	}
    return 0;
}

任务1：有感情的完成上述程序，并尝试修改 bool is_ready = false; ，观察屏幕输出的内容，阐述现象和原因。

Are you pass the exam?

点我，在线编程试一下👇

#include <iostream>
using namespace std;

int main(){
	
	// 验证能否通过考试，若成绩大于等于 60 ，输出 pass
	// 若成绩小于 60，输出 fail
	int score;
	cin >> score;
	
	if(score >= 60) {
		cout << "pass" << endl;
	}

	if(score < 60) {
		cout << "fail" << endl;
	}
	
	return 0;
}

任务2：有感情的完成上述程序，并尝试修改键盘输入不同的数值，观察屏幕输出的内容，阐述现象和原因。

The number equals zero or not?

点我，在线编程试一下👇

#include <iostream>
using namespace std;

int main(){
	
	// 验证键盘录入的整数 n 和 0 的关系
	// 如果等于 0，输出 equal
	// 如果不等于 0，输出 not equal
	int n;
	cin >> n;
	
	// code here by yoursef.
	
	return 0;
}

任务3：自行完成上述代码。

The number is odd or even?

判断一个整数，是奇数还是偶数，在学习编程时，尤其练习中，最经常遇到的一个小问题。首先，明确定义：

奇数：形如 1、3、5、7、9、… 等不能被 2 整除的整数；
偶数：形如 0、2、4、6、8、… 等能被 2 整除的整数；

整除：如果一个数是另一个数字的整数倍，则说可以被另一个数整除。整除，也就是余数为 0。

n % 2 == 0 结果为 true 时，表示 n 可以被 2 整除，也就是 n 是偶数；

点我，在线编程试一下👇

#include <iostream>
using namespace std;

int main(){
	
	// 验证键盘录入的整数 n 的奇偶性
	// 如果是偶数，输出 even
	// 如果是奇数，输出 odd
	int n;
	cin >> n;
	
	if(n % 2 == 0) {
		cout << "even" << endl;
	}
	
	if(n % 2 != 0) {
		cout << "odd" << endl;
	}


	return 0;
}

任务4：有感情的完成上述程序，并好好体会一下整除，这很重要。

关于整除，是非常常见的一个知识点和编程技巧。而且还伴随，很多细碎的知识点，会在大量练习中，不断面对、理解和掌握，这里不做知识点的堆积阐述。

毕竟，很多的知识点，咋看之下，你总会误认为，自己已经掌握了。但实际是，你远远没有掌握，除非你总能在 OJ 提交时，获得绿色的 AC。

所以，请在练习中不断精进吧~

双分支语句 - if … else …

双分支语句 if...else... ，同一个条件表达式，满足时（条件表达式结果 true），执行 if 中的代码块；不满足时（条件表达式结果 false），执行 else 中的代码块。

特别注意，是同一个条件表达式，返回 true 、false时，执行不同的代码。

使用 if ... else ... 重写前述案例。
比如：

Are you pass the exam?

点我，在线编程试一下👇

#include <iostream>
using namespace std;

int main(){
	
	// 验证能否通过考试，若成绩大于等于 60 ，输出 pass
	// 若成绩小于 60，输出 fail
	int score;
	cin >> score;
	
	if(score >= 60) {
		cout << "pass" << endl;
	} else {	// 体会下，else 等价于之前的 if(score < 60)
		cout << "fail" << endl;
	}
	
	return 0;
}

任务5：好好体会 else 。

另外：下面的案例，自行修成为 if...else...
The number equals zero or not?
The number is odd or even?

点我，在线编程试一下👇

任务6：完成上述两个练习，好好体会 else 。

多分支语句 - if … else if … else …

多分支语句，是对同一个条件表达式，多个不同结果，执行不同的代码逻辑。

也可能是，~~多个条件表达式的不同结果~~ → 不建议这么干，不同条件表达式，最好是使用多个分支语句。每个独立的分支语句，只针对同一个条件表达式，优点是代码逻辑清晰。

举例，查询四大名著的作者，同一个的条件表达式，四大名著的名称

若是西游记，输出 …
若是三国演义，输出 …
若是红楼梦，输出 …
若是水浒传，输出 …
若不是四大名著，输出 …

举例，学校将成绩按照梯度，评定等级，同一个条件表达式，考试成绩所在梯度

若是 90 -100，输出 A
若是 75 -89，输出 B
若是 60 -74，输出 C
若是 0 - 59，输出 D
若不是 0 - 100，输出成绩不合法

Do you get ‘A’?

点我，在线编程试一下👇

#include <iostream>
using namespace std;

int main(){
	
	// 将成绩按梯度分等级
	int score;
	cin >> score;
	
	if(score >= 90 && score <= 100) {
		cout << "A" << endl;
	} else if(score >= 75 && score <= 89) {
		cout << "B" << endl;
	} else if(score >= 60 && score <= 74) {
		cout << "C" << endl;
	} else if(score >= 0 && score <= 59) {
		cout << "D" << endl;
	} else {    // 成绩不合法，输出 INVALID
		cout << "INVALID" << endl;
	}

	return 0;
}

任务7：完成上述练习，其中 && 是逻辑与运算符，代表 and。&& 连接的两个关系表达式，同时满足，整个表达式的值才是 true。
→ 举例：score >= 90 && score <= 100 ，表示 score 要同时大于等于 90，小于等于 100，也就是在 [90, 100] 之间，才返回 true

重点回顾

回顾重点

程序逻辑结构，分为三种：顺序结构、分支结构、循环结构；
关系运算符：比较数字大小关系的运算符，六种关系：==、!=、>、<、>=、<= ；
关系表达式：由关系运算符和运算数组成的式子，也称条件表达式，结果要么是 true、要么是 false；
分支结构：单分支 if、双分支 if ... else ... 、多分支 if...else if ... else if... else ...。分支结构，针对同一个条件表达式的不同结果，执行不同代码逻辑；
多分支更多是练习中，不断感悟，逻辑运算符和其表达式，练习中讲解，不单讲知识点，毕竟说起来就几句话，但实操很容易迷糊；