C语言学习 2.分支语句与循环语句
2024-06-04 07:00:08
文章目录
- 分支语句与循环语句
- 1. 什么是语句
- 2. 分支语句（选择结构）
- 1. if语句
- 1.1 if的书写形式
- 1.2 练习
- 2. switch语句
- 2.1 在switch语句中的break
- 2.2 default语句
- 3. 循环语句
- 1. while语句
- 1.1 while语句中的break和continue
- 2. for循环
- 2.2 break和continue在for循环中
- 2.3 for语句的循环控制变量
- 2.4 一些for循环的变种
- 3. do...while()循环
- 3.1 do...while循环中的break和continue
- 4. goto语句
- 5. 综合练习
- 1. 计算n的阶乘
- 2. 计算1！+2！+3！+...+n!
- 3. 编写代码，演示多个字符从两端移动，向中间汇聚。
- 4. 在一个有序数组中查找某个具体数字n。
- 5. 猜数字游戏
- 6.将三个整数从大到小输出
- 7. 打印1-100之间3的倍数
- 8.给定两个数，求两个数的最大公约数
- 9. 打印1000年到2000年之间的闰年
- 10. 打印100-200之间的素数
- 11. 编写程序数一下1-100出现多少个数字9
- 12. 计算1/1-1/2+1/3-1/4+1/5-...+1/99-1/100的值，打印出结果
- 13. 求10个整数中的最大值
- 14. 打印9*9乘法口诀表
- 15. 模拟输入密码
分支语句与循环语句
1. 什么是语句
在c语言中语句分为以下五类：
- 表达式语句
- 函数调用语句
- 控制语句
- 复合语句
- 空语句
本章介绍的是控制语句
控制语句用于控制程序的执行流程，以实现程序的各种结构方式，它由特定的语句定义符组成，c语言有九种控制语句，可以分为以下三类：
- 条件判断语句也叫分支语句：if语句、switch语句；
- 循环执行语句：do while语句、while语句、for语句
- 转向语句：break语句、goto语句、continue语句、return语句
2. 分支语句（选择结构）
- if
- switch
1. if语句
1.1 if的书写形式
#include<stdio.h>int main()
{int a = 0;int b = 2;if (a == 1)if (b == 2)printf("hehe\n");elseprintf("haha\n");return 0;
}
//结果什么都不打印
改正：
#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;
}
//结果打印 haha
else的匹配：else是和离它最近的if匹配的。
//代码1
int num = 1;
if(num==5)
{printf("haha\n");
}//代码2
int unm = 1;
if(5==num)
{printf("haha\n");
}
//代码2比代码1更好，不容易出错
1.2 练习
- 判断一个数是否为奇数
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include<stdio.h>int main()
{int a = 0;scanf("%d", &a);if (a % 2 ==1){printf("a是奇数");}else{printf("a不是奇数");}return 0;
}
- 输出1-100之间的奇数
#include<stdio.h>//for循环
int main()
{int i = 0;for (i = 1;i <= 100;i++){if (i % 2 ==1){printf("%d ", i);}}return 0;
}//while循环int i = 1;while(i <= 100){printf("%d ", i);i += 2;}
2. switch语句
switch(整型表达式)
{语句项；
}
//语句项为case语句，如下
case 整型常量表达式：语句;
2.1 在switch语句中的break
在switch语句中没法直接实现分支，搭配break才能实现真正的分支。
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#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;}return 0;
}
改变需求
- 输入1-5，输出weekday
- 输入6-7，输出weekend
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include<stdio.h>
//没有break,程序会自动向下执行
int main()
{int day = 0;scanf("%d", &day);switch (day){case 1: case 2: case 3:case 4: case 5:printf("weekday\n");break;case 6:case 7:printf("weekend");break;}return 0;
}
缺少break容易导致结果发生改变
int func(int a)
{int b;switch(a){case1:b = 20;case2:b = 30;case3:b = 40;default b = 0;}return b;
}
//没有default,fun(1)=b=0
2.2 default语句
当switch表达式的值并不匹配所有case标签的值时，这个default子句后面的语句就会执行，所以每个switch语句中只能有一个default子句，但它可以出现在语句列表的任意位置。
#include<stdio.h>int main()
{int n = 1;int m = 2;switch (n){case 1:m++;case 2:n++;case 3:switch (n)//switch可以嵌套使用{case 1:n++;case 2:m++;n++;break;//结束内层的switch,外层继续}case 4:m++;break;default:break;}printf("m = %d,n = %d\n", m, n);return 0;
}
3. 循环语句
- while
- for
- do while
1. while语句
//while 语法结构while(表达式)循环语句；
1.1 while语句中的break和continue
break在while循环中的作用：
在循环中只要遇到break，就停止后期的所有循环，直接终止循环，所以，while中的break是用于永久终止循环的。
#include<stdio.h>int main()
{int i = 1;while (i <= 10){if (i == 5)break;printf("%d ", i);i += 1;}return 0;
}
continue在while循环中的作用：
continue是用于终止本次循环的，也就是本次循环中continue后面的代码不会再执行，而是直接跳转到while语句的判断部分，进行下一次循环的入口判断。
#include<stdio.h>int main()
{int i = 1;while (i <= 10){if (i == 5)continue;printf("%d ", i);i += 1;}return 0;
}
//这种情况再输出1 2 3 4后会直接进入死循环
改：
#include<stdio.h>int main()
{int i = 1;while (i <= 10){i += 1;if (i == 5)continue;printf("%d ", i);}return 0;
}
再看这几个代码：
#include<stdio.h>
//EOF-end of file-文件结束标志int main()
{int ch = 0;while ((ch = getchar()) != EOF)//getchar可以读取字符putchar(ch);//putchar可以输出字符return 0;
}
getchar()还可用来清理缓冲区
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include<stdio.h>int main()
{char password[20] = { 0 };printf("请输入密码：");scanf("%s", password);//数组名本身就是地址因此不用&printf("请确认密码（Y/N):");int ch = getchar();if (ch == 'Y'){printf("确认成功\n");}else{printf("确认失败\n");}return 0;
}
运行上述代码时可以发现，我们还没输入Y/N时，就自动显示确认失败了，这是因为没有清理缓冲区，当我们回车时，getchar()自动读取了\n,所以确认失败。
改进：
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include<stdio.h>int main()
{char password[20] = { 0 };printf("请输入密码：");scanf("%s", password);//数组名本身就是地址因此不用&printf("请确认密码（Y/N):");int tmp = 0;while ((tmp = getchar() )!= '\n')//可以清理缓冲区直到读取到'\n'{;}int ch = getchar();if (ch == 'Y'){printf("确认成功\n");}else{printf("确认失败\n");}return 0;
}
getchar()返回的时ASCII码值（整数）。getchar()在读取结束或失败时会返回EOF。
//只打印数字字符，跳过其他字符
#include<stdio.h>int main()
{int ch = 0;while ((ch=getchar())!=EOF){if (ch < '0' || ch > '9')continue;putchar(ch);}return 0;
}
2. for循环
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。
//表达式2为条件判断部分，用于循环变量终止时使用。
//表达式3为调整部分，用于循环条件的终止。
缺少或改变哪一部分都可能导致循环改变。
#include<stdio.h>int main()
{int i = 0;int j = 0;for (i = 0;i < 3;i++){for (j = 0;j < 3;j++){printf("haha\n");}} return 0;
}
当缺少初始化条件时：
#include<stdio.h>int main()
{int i = 0;int j = 0;for (;i < 3;i++){for (;j < 3;j++)//第一次外循环结束时j的值变为3，因为没有初始化，后面的循环中保持不变{printf("haha\n");}} return 0;
}
2.2 break和continue在for循环中
意义和在while循环中差不多，但还是有些差别。
#include<stdio.h>int main()
{int i = 0;for (i = 1;i <= 10;i++){if (i == 5)break;printf("%d ", i);}return 0;
}
//只打印1 2 3 4就结束循环#include<stdio.h>int main()
{int i = 0;for (i = 1;i <= 10;i++){if (i == 5)continue;printf("%d ", i);}return 0;
}
//跳过5打印其余数字
2.3 for语句的循环控制变量
建议：
- 不可在for循环体内修改循环变量，防止for循环失去控制。
- 建议for语句的循环控制变量的取值采用"前闭后开区间"写法。
int i = 0;
//前闭后开写法
for (i = 0;i < 10;i++)//两边都是闭区间
for (i = 0;i <= 9;i++)
2.4 一些for循环的变种
#include<stdio.h>
//使用多一个变量控制循环
int main()
{int x = 0;int y = 0;for (x = 0, y = 0;x < 2 && y < 5;x++, y++){printf("hehe\n");}return 0;
}
#include<stdio.h>int main()
{int i = 0;int k = 0;for (i = 0, k = 0;k=0;i++, k++)//条件判断部分k赋值为了0，恒为假，循环0次，若省略判断部分会死循环{k++;}return 0;
}
3. do…while()循环
循环至少执行依次，使用场景有限
do循环语句；
while(表达式)；
3.1 do…while循环中的break和continue
int main()
{int i = 10;do {if (5 == i)break;printf("%d\n", i);} while (i < 10);return 0;
}
//只打印一个10就停止循环#include<stdio.h>int main()
{int i = 5;do {if (5 == i)continue;printf("%d\n", i);} while (i < 10);return 0;
}
//continue直接跳转到while判断部分，所以结果不打印
4. goto语句
goto最常见用法时终止程序某些深度嵌套的结构的处理过程，例如：一次跳出两层或多层循环，多层循环中break是达不到目的的，它只能从最内层循环退出到上一层循环。
for(...)for(...){for(...){if(disaster)goto error;}}...
error:if(disaster)
//处理错误情况//goto 语句只能在一个函数范围内跳转，不能跨函数
void test()
{flag:printf("hahah")
}
int main()
{goto flag;//会报错！return 0;
}
关机程序
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<string>
int main()
{char input[10] = { 0 };system("shutdown -s -t 60");//system()执行系统命令，需添加头文件<stdlib.h>
again:printf("电脑将在一分钟后关机，如果输入：我是猪，可以取消关机");scanf("%s", input);if (0 == strcmp(input, "我是猪")){system("shutdown -a");}else{goto again;}return 0;
}
也可以使用while循环
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<string>
int main()
{char input[10] = { 0 };system("shutdown -s -t 60");while (1){ printf("电脑将在1分钟后关机，如果输入:我是猪，可以取消关机");scanf("%s", input);if (0==strcmp(input, "我是猪")){system("shutdown -a");break;}}return 0;
}
5. 综合练习
1. 计算n的阶乘
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include<stdio.h>int main()
{int n = 0;int i = 0;int ret = 1;scanf("%d", &n);for (i = 1;i <=n;i++){ret *= i;}printf("%d", ret);return 0;
}
2. 计算1！+2！+3！+…+n!
//方法1
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include<stdio.h>int main()
{int n = 0;int i = 0;int ret = 1;int sum = 0;scanf("%d", &n);for (i = 1;i <=n;i++){ret *= i;sum += ret;//后一个数只相当于比前一个数多乘了它本身}printf("%d", sum);return 0;
}
//方法2
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include<stdio.h>int main()
{int n = 0;int i = 0;int j = 0;int ret = 1;int sum = 0;scanf("%d", &n);for (j = 1; j <= n; j++){ret = 1;//计算n的阶乘之前把ret初始化为1for (i = 1; i <= j; i++){ret *= i;}sum += ret;}printf("%d", sum);return 0;
}
3. 编写代码，演示多个字符从两端移动，向中间汇聚。
//while循环写法
#include<stdio.h>
#include<string.h>
#include<windows.h>//Sleep()头文件和system
int main()
{char arr1[] = "welcome to sty";char arr2[] = "##############";int left = 0;int right = strlen(arr1) - 1;//通过字符个数得数组末尾元素下标，-1是减去'\0'printf("%s\n", arr2);while (left <= right){Sleep(1000);arr2[left] = arr1[left];arr2[right] = arr1[right];printf("%s\n", arr2);left++;right--;}return 0;
}//for循环写法for (left = 0, right = strlen(arr1) - 1;left < right;left++, right--){arr2[left] = arr1[left];arr2[right] = arr1[right];printf("%s\n", arr2);Sleep(1000);//间隔1s出现system("cls");//清理屏幕}
//保留单行，逐步显示
#include<stdio.h>
#include<string.h>
#include<windows.h>
int main()
{char arr1[] = "welcome to sty";char arr2[] = "##############";int left = 0;int right = strlen(arr1)-1;for (left = 0, right = strlen(arr1) - 1;left < right;left++, right--){arr2[left] = arr1[left];arr2[right] = arr1[right];printf("%s\n", arr2);Sleep(1000);//休眠1秒system("cls");//清空屏幕}printf("%s\n", arr2);return 0;
}
4. 在一个有序数组中查找某个具体数字n。
#include<stdio.h>
int main()
{int arr[] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };int left = 0;int right = sizeof(arr) / sizeof(arr[0])-1;int key = 7;int mid = 0;while (left<=right){mid = (left + right) / 2;if (arr[mid]>key){right = mid - 1;}else if(arr[mid]<key){left = mid + 1;}else{break;}}if (left <= right){printf("找到了，下表是%d", mid);}else{printf("找不到了");}return 0;
}
//二分查找函数int bin_search(int arr[], int left,int right,int key){int mid = 0;while (left <= right){mid = (left + right) / 2;if (arr[mid] > key){right = mid - 1;}else if (arr[mid] < key){left = mid + 1;}else{break mid;//找到目标值}}return -1;//没有找到返回-1}
5. 猜数字游戏
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include<stdio.h>
#include<time.h>
#include<stdlib.h>
void menu()
{printf("***************************\n");printf("**********1. play *********\n");printf("**********0. exit *********\n");printf("***************************\n");
}void game()
{int random_num = rand() % 100 + 1;//得到一个1-100之间的随机数int guess = 0;while (1){printf("请猜数字：");scanf("%d", &guess);if (guess > random_num){printf("猜大了\n");}else if (guess < random_num){printf("猜小了\n");}else{printf("恭喜你，猜对了\n");break;}}
}
int main()
{int input = 0;srand((unsigned int)time(NULL));//强制类型转化time的类型为与srand相同，time()为调用时间戳，需使用头文件<time.h>,srand()可以使用随机数生成器，其头文件为<stdlib.h>do {menu();printf("请选择：");scanf("%d", &input);switch (input){case 1:game();break;case 0:printf("退出游戏\n");break;default:printf("输入错误，请重新输入\n");break;}} while (input);return 0;
}
6.将三个整数从大到小输出
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include<stdio.h>int main()
{int a = 0;int b = 0;int c = 0;int tmp = 0;scanf("%d%d%d", &a, &b, &c);if (a < b){tmp = a;a = b;b = tmp;}if (a < c){tmp = a;a = c;c = tmp;}if (b < c){tmp = b;b = c;c = tmp;}printf("%d %d %d\n", a, b, c);return 0;
}
7. 打印1-100之间3的倍数
//方法1
#include<stdio.h>int main()
{int i= 0; for (i = 1;i <= 100;i++){if(i%3==0){ printf("%d ", i);}}return 0;
}//方法2
#include<stdio.h>int main()
{int i= 0; for (i = 3;i <= 100;i+=3){printf("%d ", i); }return 0;
}
8.给定两个数，求两个数的最大公约数
//方法1：辗转相除法
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include<stdio.h>int main()
{int i = 0;int j = 0;scanf("%d%d", &i, &j);int a = 0;//假设a为余数while (a=i % j){i = j;j = a;}printf("最大公约数为：%d", j);return 0;
} //方法2：最大公约数一定在较小数的范围内
int main()
{int i= 0; int j = 0;scanf("%d%d", &i, &j);int max = i < j ? i : j;while (1){if (i % max == 0 && j % max == 0){printf("最大公约数为：%d", max);break;}max--;}return 0;
}//最小公倍数=i*j/最大公约数，或者最小公倍数一定是较大值的倍数，一直+1试就行
9. 打印1000年到2000年之间的闰年
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include<stdio.h>int main()
{int i = 0;int count = 0;for (i = 1000;i <= 2000;i++){if ((i % 4 == 0) && (i % 100 != 0)||(i%400==0)){printf("%d ", i);count++;}}printf("\ncount=%d ", count);return 0;
}
10. 打印100-200之间的素数
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include<stdio.h>int main()
{int i = 0;int j = 0;for (i = 100;i <= 200;i++){for (j = 2;j < i;j++)//用2-i-1之间的数看能否整除{if (i % j == 0)break;}if (i == j){printf("%d ", i);}}return 0;
}//改进，若m=a*b,则a和b中一定有一个数<=sqrt(m)
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include<stdio.h>
#include<math.h>
int main()
{int i = 0;int j = 0;int count = 0;for (i = 100;i <= 200;i++)//也可改成(i=101;i<=200;i+=2)直接排除偶数{int flag = 1;for (j = 2;j <= sqrt(i);j++)//sqrt()为开平方根，需使用头文件<math.h>{if (i % j == 0){flag = 0;break;}}if (flag==1){printf("%d ", i);count++;}}printf("\ncount=%d", count);return 0;
}
11. 编写程序数一下1-100出现多少个数字9
#include<stdio.h>
#include<string.h>int main()
{int i = 0;int count = 0;for (i = 1;i <= 100;i++){if (i % 10 == 9){count++;}if (i / 10 == 9){count++;}}printf("%d", count);return 0;
}
12. 计算1/1-1/2+1/3-1/4+1/5-…+1/99-1/100的值，打印出结果
//方法1
#include<stdio.h>
#include<string.h>int main()
{int i = 0;double sum = 0;for (i = 1;i <= 100;i++){if (i % 2 == 0){sum -= 1.0 / i;}else{sum += 1.0 / i;}}printf("%lf\n", sum);return 0;
}//方法2
int main()
{int i = 0;double sum = 0;int flag = 1;for (i = 1;i <= 100;i++){sum += flag * 1.0 / i;flag = -flag;}printf("%lf\n", sum);return 0;
}
13. 求10个整数中的最大值
#include<stdio.h>
int main()
{int arr[] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };int max = arr[0];//既可以求正数也可以求负数int i = 0;for (i = 0;i < 10;i++){if (arr[i > max]){max = arr[i];}}printf("%d\n", max);return 0;
}
14. 打印9*9乘法口诀表
#include<stdio.h>
int main()
{int i = 0;int j = 0;for (i = 1;i <= 9;i++){for (j = 1;j <= i;j++){printf("%d*%d=%-2d ", i, j, i * j);//%2d可以打印两位，%-2d可以左对齐}printf("\n");}return 0;
}
15. 模拟输入密码
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include<stdio.h>
#include<string.h>int main()
{int i = 0;char password[20] = { 0 };for (i = 0; i < 3; i++){printf("请输入密码：");scanf("%s", password);if (strcmp(password, "777") == 0)//strcmp比较的是对应字符的ASCII大小{printf("密码正确\n");break;}else{printf("密码错误\n");}}if (i == 3){printf("三次密码错误，退出程序");}return 0;
}
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