第三章 基本控制结构3.1 顺序结构程序设计 3.2 选择结构程序设计 3.3 循环控制

第三章 基本控制结构•教学目标 : 1. 掌握 C++ 语言常用的输入 / 输出方式 2. 熟练掌握 if … else 的两种语法 3. 掌握 for 、 while 、 do-while 语句的用法•教学重点 : 1. 赋值语句、数据的输入输出及输入输出中常用的控制格式 2. 程序设计中构成选择、循环的算法；

教学难点 : 选择、循环的嵌套算法分析。

3.1 3.1 顺序结构程序设计 顺序结构程序设计

3.1.1 C++ 语句概述 3.1.2 顺序结构程序设计3.1.3 数据输入与输出

3.1.1 C++ 3.1.1 C++ 语句概述 语句概述 在程序设计语言中，程序是按什么顺序执行的呢？默认按程序中语句顺序执行，语句是程序的基本功能单元。当然也有分支选择，跳转，循环非顺序执行，正体现了计算机的“智能”。 C++ 程序也不例外。分三种基本控制结构：

（ 1）顺序结构（ 2）选择结构（ 3）循环结构

C++ 语句 声明语句 表达式语句 选择语句 循环语句 跳转语句 复合语句1、声明语句（说明语句）• 程序中的实体标识符必须先声明后使用• 实体标识符如：变量、常量、函数、结构、类、对象等。• 声明的实质：告之实体类型

（ 1）变量声明 （ 2）常量声明（ 3）函数声明 （ 4）类型声明

• 声明语句其它功能：实体定义，变量赋值

2 、表达式语句• 格式：表达式；• 类别： （ 1）赋值语句

（ 2）复合赋值语句 （ 3）增（减）量语句

（ 4）函数调用语句（ 5）输入输出语句

• 表达式语句与表达式的区别：表达式可以包含在其他表达式中，而语句不可。例如： if ((a=b)>0) t=a;不可写为： if ((a=b;)>0) t=a;

• 将多个语句用一对大括号包围，便构成一个复合语句，逻辑上的一条语句

• 例如

• 空语句形式 ；不产生任何动作

{ {

sum=sum+i;i++;

}}

{sum=sum+i;i++;

}

3.1.2 顺序结构程序设计

3.1.3 3.1.3 数据输入与输出数据输入与输出 简单的输入输出•向标准输出设备（显示器）输出

例： int x;

cout<<"x="<<x; • 从标准输入设备（键盘）输入

例： int x;

cin>>x;

3.2 3.2 选择结构程序设计 选择结构程序设计

3 ． 2． 1 if 语句 3 ． 2． 2 switch 语句

3.2.1 3.2.1 选择结构程序设计 选择结构程序设计 1 、基本 if 语句 ( 一 )

格式： If ( < 条件 > ) < 执行体语句 >

形式一：执行体为单条语句，带分号

if(a>0) a-=5;

a+=5; //if 语句之外

为真 为假a>10?

执行 a 减 5

执行 a 加 5

2 、基本 if语句 ( 二 )

格式： If ( < 条件 > ) < 执行体语句 >形式二：执行体为复合语句，整个 if 语句结束不带分号 if(a>b) { // 若 a>b

int t=a; // 则 a与 b交换 a=b;

b=t;} // 功能：保持变量 b始终为最大

值cout<<“The max is:”<<b<<‘\n’; //if 语句之外

3 、 If…else 语句（扩展 if语句）

格式：If ( < 条件 > )

< 执行体语句 1>else < 执行体语句 2>

为真 为假条件 ?

语句 1

其它语句

语句 2

4 、 if 语句—嵌套 一般形式： if( )

if( ) 语句 1 else 语句 2else if( ) 语句 3 else 语句 4

特点： if子句或 else 子句又包含 if…else 语句注意 :语句 1、 2、 3、 4 可以是复合语句，每层的 if 与 else 配对，或用 { } 来确定层次关系。

C++ 规定：else 关键字总是与它前面最近的未配对的可见的那个关键字配对。

例如：if( ) // 第一个 if

if( ) { // 第二个 if if( ) // 第三个 if

< 语句 1>}

else < 语句 2>

注意：复合语句内的 if 对其外面的 else 是不可见的

嵌套 if 语句 之阶梯结构 形式：

if ( 表达式 1) 语句 1 else if ( 表达式 2) 语句 2 else if ( 表达式 3) 语句 3 … else 语句 n执行流程：按顺序检测 if 条件，一旦满足则执行相应的 if子句，同时整个嵌套 if 语句结束；否则执行最后一个 else 子句 .

三种形式：if ( 表达式 ) 语句

例： if (x>y) cout<<x;if ( 表达式 ) 语句 1 else 语句 2

例： if (x>y) cout<<x; else cout<<y;

if ( 表达式 1) 语句 1else if ( 表达式 2) 语句 2else if ( 表达式 3) 语句 3 …else 语句 n

阶梯结构实例将百分制成绩转换成字母等级 :

int Grade; cin>> Grade;

if(>=90) cout<<“A\n”;

else if(>=80) cout<<“B\n”;

else if(>=70) cout<<“C\n”;

else if(>=60) cout<<“D\n”;

else

cout<<“E\n”;

3 ． 2． 2 switch 语句格式：switch ( < 表达式 > ) {

case < 常量表达式 1> ：<语句序列 1>

case < 常量表达式 2> ：<语句序列 2>

……case < 常量表达式 n> ：

<语句序列 n>default ：

<语句序列 n+1> }

例：等级制转换为百分制char grade; cin>>grade;switch ( grade ) {case ‘A’: Cout<<“100--99”<<endl;case ‘B’: Cout<<“89--80”<<endl;case ‘C’: Cout<<“79--60”<<endl;case ‘D’: Cout<<“Less than 60”<<endl;Default: Cout<<“Input error!\n”;}// 执行后不完全合意

1、 switch开关语句—特殊的多分支结构

switch ( < 表达式 > ) {case < 常量表达式 1> ：

<语句序列 1> break;……

case < 常量表达式 n> ：<语句序列 n> break;

default ：<语句序列 n+1>

}

例：等级制转换为百分制switch ( grade ) {case ‘A’: cout<<“100--99”<<endl;

break;case ‘B’: cout<<“89--80”<<endl; break;case ‘C’: cout<<“79--60”<<endl; break;case ‘D’: cout<<“Less than 60”<<endl;

break;default: Cout<<“Input error!\n”;}// 执行

2、 Switch 与 break 联用改进

3 、 Switch 语句

• 一般形式switch ( 表达式 ) { case 常量表达式 1：语句 1 case 常量表达式 2：语句 2 ┆ case 常量表达式 n：语句 n default : 语句 n+1 }

• 执行顺序以 case 中的常量表达式值为入口标号，由此开始顺序执行。因此，每个 case 分支最后应该加 break语句。

可以是多个语句，但不必用 { } 。

可以是整型、字符型、枚举型

每个常量表达式的值不能相同，次序不影响执行结果。

4 、 break语句使程序从 switch 语句内跳出 (另还可从循环体跳出 ) ，继续执行逻辑上的下一条语句。不宜用在别处。

5、使用 switch 语句应注意的问题• case 分支可包含多个语句，且不用 { } 。• 表达式、判断值都是 int 型或 char型。• 若干分支执行内容相同可共用一组语句。

3.3 3.3 循环控制循环控制

3 ． 3． 1 while 语句 3 ． 3． 2 do-while 语句 3 ． 3． 3 for 语句

3 ． 3． 1 while 语句求自然数 1～ 100 之和”

我们知道是一个和累加运算，是一个循环求和过程，同样可以用 while 循环语句实现。

• 形式while ( 表达式 ) 循环体语句

可以是复合语句，其中必须含有改变条件表达式值的语句。

执行顺序 (四步 )

（ 1 ）计算表达式的值，若为 true （非 0 ）时，则转步骤（2 ）；若为 false （ 0 ）时，则转步骤（ 4 ）。

（ 2 ）执行一次循环体语句

（ 3 ）转步骤（ 1 ）

（ 4 ）结束并退出 while 循环

#include<iostream>using namespace std;void main(){ int i=1, sum=0; while(i<=100) { sum+=i; // 相当于 sum=sum+i; i++; } cout<<"sum= " <<sum<<endl;} 运行结果： sum=5050

执行流程： int i=1, sum=0;

// 控制变量 i 1->100, 初始置 1// 记录累加和变量 sum 初始置 0

控制变量 累加和 当条件 循环体 i=1 sum=0 ->true -> sum+i=>sum=1 i=2 sum=1 ->true -> sum+i=>sum=3 i=3 sum=3 ->true -> sum+i=>sum=6

i=4 sum=6 ->true -> sum+i=>sum=10 ………………

i=100sum=4950->true -> sum+i=>sum=5050 i=101sum=5050->false-> exit

循环体

当条件

问题：1+2+3+4+…+100

3 ． 3． 2 Do…while 循环语句适用：先执行循环体，后判断条件的情况例 : do…while 语句输入一个整数，将各位数字反转后输出。

#include <iostream>

using namespace std;

int main()

{

int n, right_digit;

cout << "Enter the number: ";

cin >> n; // n 保存输入的整数cout << "The number in

reverse order is ";

do{

right_digit = n % 10;// 对 n 求模取出当前个位数cout << right_digit;n /= 10; // 即 n=n/10 运算 , 相当于对 n 右移一位，去掉已取出的个位数

} while (n != 0);

cout<<endl;} 运行结果：

Enter the number: 365 The number in reverse order is 563

直到型循环结构与 do-while 语句• 一般形式do 语句while ( 表达式 )

• 执行顺序先执行循环体语句，后判断条件。表达式为 true 时，继续执行循环体

*while 语句与 do-while 语句的区别 :

• 一般形式比较while ( 表达式 ) do 语句 语句 while ( 表达式 )

• 执行流程—最大区别while 先判断控制循环的条件，后执行循环体； do…while 先执行循环体，后判断控制循环的条件。

• 结果比较：While 语句的循环体可能有时一次也不做；Do…while 语句的循环体任何情况下至少要做一次。

3 ． 3． 3 for 语句

求自然数 1～ 100 之和问题。分析：本题需要用累加算法，累加过程是一个循环过程，可以用 for语句实现。

语法形式

for ( 表达式 1；表达式 2；表达式 3) 语句

执行流程（五步）

循环前先求解

为 true时执行循环体每次执行完循环体后求解

#include<iostream>using namespace std;int main(){ int i, sum=0;

// 控制变量和记录累加和变量 for(i=1;i<=100;i++) { sum+=i; //相当于 sum=sum+i; } cout<<"sum="<<sum

<<endl;}

运行结果：sum=5050

无循环语句编程(2*100 条语句 )int i, sum=0;

//i=1; sum+=i;i=2; sum+=i;i=3; sum+=i;

………………i=100; sum+=i;

for for 语句举例： 编写程序输出以下图案语句举例： 编写程序输出以下图案 *

***

*****

*******

*****

***

*

#include<iostream>using namespace std;void main(){ int i,j,n=4; for(i=1;i<=n;i++) // 输出前 4 行图案 { for(j=1;j<=30;j++) cout<<' '; // 在图案左侧空 30 列 for(j=1; j<=8-2*i ;j++) cout<<' '; for(j=1; j<=2*i-1 ;j++) cout<<'*'; cout<<endl; }

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for(i=1;i<=n-1;i++) // 输出后 3 行图案 { for(j=1;j<=30;j++) cout<<' '; // 在图案左侧空 30 列 for(j=1; j<=7-2*i ;j++) cout<<'*'; cout<<endl; }}

32

小结 : 掌握 C++ 语言循环语句的三种形式及区别，能够选用

基本循环语句编写简单的程序段。

思考题 : 编写程序，求 1000 之内的所有“完全数”。所谓

“完全数”是指一个数恰好等于其因子之和。例如， 6是完全数，因为 6=1+2+3

作业题 : 1 、分别计算整数 1至 10 的平方并输出 2 、编写程序，依次计算并输出当半径为 5， 4， 3， 2，

1时的圆面积。