分支和循环

cr.c语言鹏哥第三讲

1.c语言的结构：

顺序结构、选择结构、循环结构，

使用 if 、 switch 实现分支结构，使用 for 、 while 、 do while 实现循环结构

2.if语句

（1）if

语法形式：

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 。（在C语言中，0为假，非0表示真）

（2）if else

语法形式：

if ( 表达式 )
语句1
else
语句2

（3）分支中包含多条语句

默认在 if 和 else 语句中默认都只控制⼀条语句，如果要if语句同时控制2条语句就要使用 {} 将代码括起来， else 后也可以跟上大括号

（4）嵌套if（else if）

在 if else 语句中， else 可以与另⼀个 if 语句连用，构成多重判断

int main()
{
int num = 0;
scanf("%d", &num);
if (num == 0)
printf("输入的数字是0\n");
else if (num > 0) //这⾥的if 相当于嵌套在else语句中，形成了嵌套结构
printf("输入的数字是正数\n");
else
printf("输入的数字是负数\n");
return 0;
}

（5）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。

如果要想让else不与最近的if进行匹配，只要带上适当的大括号，代码的逻辑就会更加的清晰。

int main()
{
int a = 0;
int b = 2;
if (a == 1)
{
if (b == 2)
printf("hehe\n");
}
else
{
printf("haha\n");
}
return 0;
}

2.关系操作符

c语言中用于比较的表达式 ，关系表达式通常返回 0 或 1 ，表示真假。

> 大于运算符

< 小于运算符

>= 大于等于运算符

<= 小于等于运算符

== 相等运算符

!= 不相等运算符

注意：相等运算符 == 与赋值运算符 = 是两个不一样的运算符

   另⼀个需要避免的错误是：多个关系运算符不宜连用。

如果需要表示j在i与k之间，需要使用i < j && j < k，不能使用i < j < k

3.条件操作符

条件操作符也叫三目操作符，需要接受三个操作数

语法形式

exp1 ? exp2 : exp3

条件操作符的计算逻辑是：如果 exp1 为真（exp1为条件语句，相当于if）， exp2 计算，计算的结果是整个表达式的结果；如果 exp1 为假， exp3 计算，计算的结果是整个表达式的结果。

int main()
{
int a = 0;
int b = 0;
scanf("%d", &a);
//等价于下面条件操作符的执行逻辑
//if (a > 5)
//        b = 3;
//else
//        b = -3;
printf("%d\n", b);
b = a > 5 ? 3 : -3;
printf("%d\n", b);
return 0;
}

5.逻辑操作符

逻辑运算符提供逻辑判断功能，用于构建更复杂的表达式

! ：逻辑取反运算符（改变单个表达式的真假）。

&& ：逻辑与运算符，就是并且的意思（两侧的表达式都为真，则为真，否则为假）。

|| ：逻辑或运算符，就是或者的意思（两侧至少有⼀个表达式为真，则为真，否则为假）。

！短路现象：C语言逻辑运算符还有⼀个特点，它总是先对左侧的表达式求值，再对右边的表达式求值，这个顺序是保证的。 如果左边的表达式满足逻辑运算符的条件，就不再对右边的表达式求值。这种情况称为“短路”。

对于&&操作符来，左边操作数的结果是0的时候，右边操作数就不再执行

对于 || 操作符的左操作数的结果不为0时，就无需执行右操作数。

6.switch语句

switch 语句是⼀种特殊形式的 if...else 结构，⽤于判断条件有多个结果的情况。

（1）语法形式：

switch (expression) {
case value1: statement
case value2: statement
...
default: statement
}

根据表达式 expression 不同的值，执行相应的 case 分⽀。如果找不到对应的值， 就执行 default 分支。

switch 后的 expression 必须是整型表达式  case 后的值，必须是整形常量表达式

int main()
{
int n = 0;
scanf("%d", &n);
switch (n % 3)
{
case 0:
printf("整除，余数为0\n");
break;
case 1:
printf("余数是1\n");
break;
case 2:
printf("余数是2\n");
break;
}
return 0;
}

case 和后边的数字之间必须有空格

每⼀个 case 语句中的代码执行完成后，需要加上 break ，才能跳出这个switch语句。

（2）switch语句中的break

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，代码会继续往下执行，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。

在实际应用中，也不是所有的case都需要加break，比如

int main()
{
int day = 0;
scanf("%d",&day);
switch (day % 7)
{
case 1:
case 2:
case 3:
case 4:
case 5:
printf("工作日\n");
break;
case 6:
case 7:
printf("休息日\n");
break;
}
return 0;
}

（3）switch语句中的default

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 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 放在最后处理的。

7.while循环

与if循环十分相似

语法形式：

while(表达式)
 语句;//如果循环体想包含更多的语句，可以加上大括号

while语句的执行流程

int main()
{
int i = 1;
while (i <= 10)
{
printf("%d ", i);
i = i + 1;
}
return 0;
}

8.for循环

语法形式：

for(表达式1; 表达式2; 表达式3)
语句；//如果循环体想包含更多的语句，可以加上大括号

表达式1 ：循环变量的初始化

表达式2：循环结束条件的判断

表达式3 ：循环变量的调整

以while循环中的例子来解释一下3个表达式的作用

int main()
{
int i = 1;//循环变量的初始化
while (i <= 10)//循环结束条件的判断
{
printf("%d ", i);
i = i + 1;//循环变量的调整
}
return 0;
}

for循环的执行流程

    首先执行 表达式1 初始化循环变量，接下来就是执行表达式2 的判断部分， 表达式2 的结果如果 ==0，则循环结束； 表达式2 的结果如果!=0则执行循环语句，循环语句执行完后，再去执行表达式 3 ,调整循环变量，然后再去 表达式2 执行判断， 表达式2 的结果是否为0，决定循环是否继续 。

    整个循环的过程中，表达式1初始化部分只被执行1次，剩下的就是表达式2、循环语句、表达式3在循环。

int main()
{
int i = 0;
for (i = 1; i <= 10; i++)
{
printf("%d ", i);
}
return 0;
}

9.do while循环

使用较少

语法形式：

do
语句；
while(表达式)；

while 和 for 这两种循环都是先判断，条件如果满足就进⼊循环，执行循环语句，如果不满足就跳出循环；

而 do while 循环则是先直接进入循环体，执行循环语句，然后再执行 while 后的判断表达式，表达式为真，就会执行下⼀次，表达式为假，则不再继续循环。

 

int main()
 {
int i = 1;
 do
 {
 printf("%d ", i);
 i = i + 1;
 }while (i <= 10);
 return 0;
 }

10.break和continue语句

在循环执行的过程中，如果某些状况发生的时候，需要提前终止循环。C语⾔中提供了 break 和 continue 两个关键字

break 的作用是用于永久的终止循环，只要 break 被执行，直接就会跳出循环，继续往后执行。

continue 的作用是跳过本次循环中 continue 后边的代码，在 for 循环和 while 循环中有 所差异的。

（1）while循环中

int main()
{
int i = 1;
while(i<=10)
{
if(i == 5)
break;//当i等于5后，就执行break，循环就终⽌了
printf("%d ", i);
i = i+1;
}
return 0;
}

打印了1,2,3,4后，当i等于5的时候，循环在 break 时终止，不再打印，不再循环。

break 的作用就是永久的终止循环，只要 break 被执行， break 外的第⼀层循环就终止了。

continue 是继续的意思，在循环中的作用就是跳过本次循环中 continue 后边的代码，继续进行下⼀次循环的判断。但是如果循环的调整是在 continue 后边的话，可能会造成死循环。

（2）for循环中

break用法与while中用法相同

int main()
{
int i = 1;
for (i = 1; i <= 10; i++)
{
if (i == 5)
continue;//这里continue跳过了后边的打印，来到了i++的调整部分
printf("%d ", i);
}
return 0;
}

在 for 循环中 continue 的作用是跳过本次循环中 continue 后的代码，直接去到循环的调整部分。

未来当某个条件发生的时候，本次循环无需再执行后续某些操作的时候，就可以使用 continue 来实现。

对比一下while循环和for循环中continue的使用

11.go to语句

goto 语句和跳转标号， goto 语句可以实现在同⼀个函数内跳转到设置好的标号处。

int main()
{
printf("hehe\n");
goto next;
printf("haha\n");
next:
printf("跳过了haha的打印\n");
return 0;
}

goto 语句如果使用的不当，就会导致在函数内部随意乱跳转，打乱程序的执行流程，建议是能不用尽量不去使用；

但是 goto 语句也不是一无是处，在多层循环的代码中，如果想快速跳出，使用 goto 非常方便。（可以用来代替多个break）

一些题目&解决方案

1.求逆序

要求：

输入⼀个正的整数，逆序打印这个整数的每⼀位

例如：

输入：1234，输出：4 3 2 1

输入：521，输出：1 2 5

题目解析

要想得到n的最低位，可以使用n%10的运算，得到的余数就是最低位，如：1234%10得到4

要想去掉n的最低位，找出倒数第二位，则使用 n=n/10 操作就可以去掉最低位，如： n=1234/10得到123，123相较于1234就去掉了最低位，123%10就得到倒数第二位3。

循环1和2两个步骤，在n变成0之前，就能到所有的位

 

代码：

int main()
{
int a = 0;
scanf("%d", &a);
while (a)
{
printf("%d",a%10);
a = a / 10;
}
return 0;
}

2.求位数

题目要求：

输入⼀个正整数，计算这个整数是⼏位数？

例如：

输入：1234 输出：4

输入：12 输出：2

 

代码：

int main()
{
int n = 0;
scanf("%d", &n);
int cnt = 0;
do
{
cnt++;
n = n / 10;
}
while (n);
printf("%d\n", cnt);
return 0;
}

3.找质数

题目要求：

找出100~200之间的素数，并打印在屏幕上。

题目解析：

 要从100~200之间找出素数，首先得有100~200之间的数，这里可以使用循环解决。

假设要判断i是否为素数，需要拿2~i-1之间的数字去试除i，需要产生2~i-1之间的数字，也可以使用循环解决。

 如果2~i-1之间有数字能整除i，则i不是素数，如果都不能整除，则i是素数。

代码：

//循环的嵌套
int main()
{
int i = 0;
for (i = 100; i <= 200; i++)
{
int j = 0;
int flag = 1;//假设i是素数
//循环用于产生2~i-1的数
for (j = 2; j < i; j++)
{
//如果i能被1~i-1中的任何数整除，结束循环
if (i % j == 0)
{
flag = 0;
break;
}
}
if (flag == 1)
printf("%d  ",i);
}
return 0;
}

4.while循环解决多组输入的问题（在oj题目中较为常见）

int main()
{
int a = 0; int b = 0;
while(scanf("%d %d",&a,&b)!= EOF)//scanf结束时返回EOF
{
printf("%d %d\n", a, b);
int c = a + b;
printf("%d\n", c);
}
return 0;
}