第九章 条件分支语句
"to be or not be"? 这个问题深深地困扰着哈姆雷特。他必须在“生存还是毁灭”之间做出一个选择,这是一个困难的选择。 在你的人生中,您曾经面对什么选择? “学编程还是不学编程”? “学CB还是学VC”?
选择哪一个,最终总要是要决定,不同的是每个人在作出选择时所要面对的不同条件。前一章我们讲“顺序流程”就好像长安街一样笔直的,从头走到尾;这一章我们要讲的“条件分支流程”,就像是在道路上遇到了分叉,是直行还是右拐?全看程序走到分叉时所碰上的条件。
9.1 if...else 语句if,中文意思“如果”…… 痞子蔡说: “如果把整个太平洋的水倒出,也浇不熄我对你爱情的火”。 多么充满感情的话!当然,这一切仅仅是因为你还没有学过编程。如果你学了编程,学了本章,你就会明白这是一句多么冰凉的条件分支语句,正如它后面的那句所揭示的一切:“整个太平洋的水全部倒得出吗?不行。所以我并不爱你”。来看看if...else 语句在C,C++语言中如何使用。
if...else 语法格式:
if (条件) { 分支一 } else { 分支二 }
其中,“条件”由表达式如何,典型的如关系表达式(忘了什么叫“关系表达式”?回头找找讲小情侣遇校监那章)。“分支一”和“分支二”表示当条件成立时和不成立分别要执行语句。用一句表达,就是:如果条件成立(也称条件为真),那么程序执行分支一中的语句,否则(条件为假)程序执行分支二的语句。这就是if...else语句。 举一生活中的例子:
if (我中了这一期体彩的500万大奖) { 我买房; 我买车; 我去欧洲旅游; } else { 我要修理自行车; 我买下一期体彩, 我继续烧香。 }
上面的例子中: { 我买房; 我买车; 我去欧洲旅游; }
这是第一个分支,而: { 我要修理自行车; 我买下一期体彩, 我继续烧香。 }
这是第二个分支。到底我将执行哪个分支,依赖于条件:“我中了这一期体彩的500万大奖”是否成立。在梦中,我经常很开心地执行第一个分支,因为那个条件只能在梦中成立。
来一段真实的程序:
设a,b,c为已定义的三个int变量,有以下代码片段:
if (a > b) { c = 1; } else { c = 0; }
若a值为2,b值为1,那么执行上面代码,c的值将为1;相反,如果a值为1,b值为1,由于条件:a > b不成立,所以程序将执行else后面一对{}中的代码,结果将是c值为0。
用流程图可以直观在表达程序的执行可能的方向。我们来看
if...else...的流程图:
箭头表示了程序可能的走向,当遇到条件(菱形)时,根据条件成立的真假,程序将作出选择,是走分支一还是分支二。但无论经过哪个分支,最后都将同样继续后面的代码。
上机题目一:用户输入一个整数,请写一程序,通过if...else...判断该数是偶数或奇数。
解题:被2整除的整数叫偶数,什么叫整除?就是除了以后余数为0啊。还得我们学过一个操作符是用来求两数相除的余数吗?(如果不记得,先自觉到墙角站10分钟,然后找第七章复习)。 % 操作符用来求两数相除的余数,比如 5 % 2 得到余数1。那么一个数,比如 a,是否偶数,条件就是 (a % 2) == 0。(对 == 也看着也有点生疏?20分钟!然后还找第七章)。
打CB,然后新建一个空白控制台工程。在代码中加下以下黑体部分:
//--------------------------------------------------------------------------- #include <iostream.h> #pragma hdrstop //--------------------------------------------------------------------------- #pragma argsused int main(int argc, char* argv[]) { int num;
cout << "请输入一个整数:";
cin >> num;
if((num % 2) == 0) cout << num << "是一个偶数。" << endl; else cout << num << "是一个奇数。" << endl;
getchar(); return 0; }
//--------------------------------------------------------------------------- 按F9编译并运行程序后,笔者输入123,以下是屏幕显示结果:
9.2 if... 语句
if...else...中的 else(否则)并不是必须的,因为有时候,当指定条件成立时,我们执行某些动作,否则,我们不执行那些动作。用流程图表示就是: 对比if...else...的流程图,我们发现if...语句中,当条件不成立时,将绕过分支一的语句,直接执行后面的代码。
if...语句格式:
if (条件) { 分支一 }
来看这个例子,然后做出你的判断: if (我每天赚100万) { 我每天都将100成中的90万分给你。 } 看完上面的“程序”,你觉得我是个大方的人吗?看起来是噢,但问题是我永远也无法每天赚100万,所以关于“我每天都将100成中的90万分给你” 整个是在穷开心呵。同样的道理,你自已分析痞子蔡的那句话吧。
上机题目二:用户输入一个字符,用程序判断是否为小写字母,如果是,请输出“您输入的字符是小写字母”。 解题:如何判断一个字符是小写字母?让我们查一下第五章中的ASCII码表。在表里头,小写字母( a ~ z)对应的ASCII值为:
可见,所有小写字母的值是连续的。那么,判断一个字符是否为小写字母,就看它的值是否大于等于97,并且小于等122。 假设一个字符变量: a;要判断它是否“大于等于97,并且小于等122”-- 你不能这样写: if ( 97 <= a <= 122) //错误!
你应该使用 && 来表达"并且": if (a >= 97 && a <= 122)
当然,更直观,更不易出错的写法,是直接使用字符,而不是使用字符的ASCII值: if (a >= 'a' && a <= 'z')
新建一个控制台空白工程。然后在代码中输入以下黑体部分:
//--------------------------------------------------------------------------- #include <iostream.h> #pragma hdrstop //--------------------------------------------------------------------------- #pragma argsused int main(int argc, char* argv[]) { char a; cout << "请输入一个字符:" ; cin >> a; if(a >= 'a' && a <= 'z') cout << a << "是一个小写字母。" << endl;
getchar(); return 0; } //--------------------------------------------------------------------------- 9.3 ? : 表达式? : 表达式 我们称为 问号冒号表达式。
用if...else... 和 if...语句,已经可以很好地实现所有条件分支的代码。不过C是一门追求简捷高效的语言,它提供的 ? : 表达式 来在某种情况下代替if...else...,起来让代码更简捷的作用。
来看看if...else...语句在什么情况下可以简化。
首先来看原型: if (条件) { 分支一 } else { 分支二 } 我们知道,分支一或分支二一般都是一组(多行)语句,用来分别实现条件是否成立时的动作。由于是一组(多行)语句,所以我们有一对{}括在外面,用于形成复合语句。不过,有时候,分支中的语句比较简单,用一句话就可以实现。比如我们所举的例子: if (a > b) { c = 1; } else { c = 0; } 在这个例子中,分支一、二都分别只有一条语句。对于只有一条语句的情况,我们可以省略{}(除了在特殊的上下文中外,其它情况下都可以省略。以后我们学习的其它流程控制也一样),如: if (a > b) c = 1; else c = 0; 看,没有花括号的代码,感觉多紧凑。不过,对于上面的代码,我们还可以继续简化,那就是使用 ? : 语句。
c = (a > b)? 1 : 0;
就一行话,多简捷!语句中的问号问的是什么?问的是 a 是否大于 b ? 如果是,则得到值1,否则,得到值0。
? : 表达式格式语法:
(条件) ? 值1 : 值2
举一例子: 设有int变量 a,b,二者均已初始化。请得到二者中的较大值。
方法是:
int c = (a > b) ? a : b;
是的,就这么简单,执行上面代码,c 将得到a和b中的较大值。
我们称 (a > b) ? a : b 为一个表达式,而不称它为完整的一个语句(尽管它的确也可以作一个单独的语句存在)。一般地,? : 表达式拿来作为等号的右值,用于通过条件判断确定一个值后,该值被赋予等号的左值。因此,并不是所有的if..else...语句都可以用 : ? 来代替,只有那些两个分支都只是用来计算一个同一类型的值,然后赋予同一变量的条件分支语句,才适合。
上机题目三:两数取大
新建一个控制台空白工程。然后在代码中输入以下黑体部分:
//--------------------------------------------------------------------------- #include <iostream.h> #pragma hdrstop //--------------------------------------------------------------------------- #pragma argsused int main(int argc, char* argv[]) { int a,b,c; cout << "请输入两个整数(用空格分开):" ; cin >> a >> b;
c = (a > b)? a : b;
cout << c << "大" << endl;
getchar(); return 0; }
//--------------------------------------------------------------------------- 下面是屏幕输出的结果。我输入的两个数是 102 和 134。
9.4 多级 if...else...语句
不要害怕为什么一个条件分支就有这么多种语句。多级if..else..语句——只是我这么叫它,其实它完全是由if..else..语句组成,就好像楼梯,一个阶的楼梯是楼梯,100个阶的楼梯也是楼梯。 多级 if..else...语法格式:
if(条件1) { { { {
格式中举出四个分支,实际可以只有三个,两个,也可以有更多个。请看下在这个例子。
让我们想像这么一幕情景剧—— 时间:XXXX年2月14日;地点:某校园内小公园; 看明白了吗? “看明白了……”一个小男生眼泪汪汪地站起来,回答:“我是看明白了,现在的女生没一个是好东西!”#·$&*%!@ 啊?? 我是说,大家看出其中的多级条件分支了吗? 写成程序,便是:
int price = 玫瑰花价钱; { { { {
如果花价大于100元,那么女生亲男生一口;否则呢?否则就再判断花价是否大于50元,如果还是不大,那不再来判断花价是否大于10元,如果还是不大,最后无条件地执行“小女生扔掉花……”这一句。
看一下多级if...else...语句的流程图:
上机题目四:送花待遇,要求根据上面的情景剧,写一程序,用户输入花价后,程序根据不同的花价输出相应的待遇。
新建一控制台工程。
//--------------------------------------------------------------------------- #include <iostream.h> #pragma hdrstop //--------------------------------------------------------------------------- #pragma argsused int main(int argc, char* argv[]) { int flowerPrice;
cout << "公元2002年2月14日,一小男生向一小女生赠送一束玫瑰……" << endl; cout << "女生:请输入这束花的价钱。" << endl; cout << "男生:"; cin >> flowerPrice;
if(flowerPrice > 100) cout << "女生:哇!我太喜欢这花了,让我亲你一口以示谢意!" << endl; else if (flowerPrice > 50) cout << "女生:哈!花美人更美,你不想亲我一口吗?" << endl; else if (flowerPrice > 10) cout << "女生:谢谢!" << endl; else cout << "女生:什么破花,大头鬼才会喜欢。" << endl;
getchar();
return 0; }
//--------------------------------------------------------------------------- 以下是运行结果的一种,我实在买不起100元以上的花:
9.5 switch 语句
多级 if...else...显然是为了那些可能需要进行多级判断才能做出选择的情况。如前面的花价。如果正好是大于100元,那么只需判断一次,女生就可以做出决定,但如果是7元钱,那就必须经过“是否大于100?是否大于50?是否大于10?”三次判断。 C为了简化这种多级判断,又提供了switch语句。
switch 语句的格式:
switch ( 整型或字符型变量 ) { case 变量可能值2 : case 变量可能值3 : ... default : 最后分支; }
在 switch 的语法里,我们要学到4个关键字:switch、case 、break、default。
在 switch ( 变量 ) 这一行里,变量只能是整型或字符型。程序先读出这个变量的值,然后在各个"case"里查找哪个值和这个变量相等,如果相等,就算条件成立,程序执行相应的分支,直到碰上break或者switch语句结束。
说起来有点抽象。我们结合一个实例看看。 实例模拟一个网上调查。它要求网友输入数字以选择自已是如何到达当前网页。然后,程序根据网友这一输入,打出不同的结果。
上机题目五:模拟网络调查,要求输出不同的选项,供网友选择(通过简单地输入数字),程序根据网友的选择,输出相应不同的结果。
请新建一控制台空白工程,然后在代码里输入以下黑体部分。
//--------------------------------------------------------------------------- #include <iostream.h> #pragma hdrstop //--------------------------------------------------------------------------- #pragma argsused int main(int argc, char* argv[]) { int fromWay;
cout << "请通过输入序号,选择您如何来到本网站。" << endl;
cout << "1) ---- 通过搜索引擎" << endl;
cout << "2) ---- 通过朋友介绍" << endl;
cout << "3) ---- 通过报刊杂志" << endl;
cout << "4) ---- 通过其它方法" << endl;
cin >> fromWay;
switch (fromWay)
{
case 1 :
cout << "您是通过搜索引擎来到本网站的。" <<
endl;
break;
case 2 :
cout << "您是通过朋友介绍来到本网站的。" <<
endl;
break;
case 3 :
cout << "您是通过报刊杂志来到本网站的。" <<
endl;
break;
case 4 :
cout << "您是通过其它方法来到本网站的。" <<
endl;
break;
default :
cout << "错误的选择!请输入1~4的数字做出选择。" <<
endl;
}
getchar();
return 0;
}
以下是我运行的一个结果,我输入的是2。
对照输入结果,我们讲一讲这段代码,其中主要目的是要弄明白switch语句的用法。
首先,int fromWay 定义了一个整型变量,准备用来存储用户输入的选择。
cout << "请通过输入序号,选择您如何来到本网站。" << endl;
cout << "1) ---- 通过搜索引擎" << endl;
cout << "2) ---- 通过朋友介绍" << endl;
cout << "3) ---- 通过报刊杂志" << endl;
cout << "4) ---- 通过其它方法" << endl;
这些语句输出提示和选择项,结果如上图。
cin >> fromWay; 这一句则负责等待用户输入,并且将用户的输入存储到 fromWay。
接下来程序遇上了 switch 语句:
switch (fromWay)
程序将根据 fromWay 值,在下面的各个case
中找到匹配的值。 本例中switch带有四个case,值分别是1、2、3、4。在结果图中,由于我输入的是2,所以程序进入下面这个case:
case 2 :
cout << "您是通过朋友介绍来到本网站的。" << endl;
break;
程序打出"您是通过朋友介绍来到本网站的。" 这行内容。最后遇上 break;于是跳出整个switch语句。
同样的道理,如果用户输入的是其它的数,如1或3,则会进入相应的case 1 或 case 3 分支。
但如果用户输入的数在所有的case
里都找不到时,会怎么样?比如,用户输入5。这种情况下,default分支将起作用,所有case里的值都不匹配时,switch进入default分支。如果连default也没有,那么程序在switch语句里什么也不做,直接完成switch语句。
我们来看一下如果用户不按所列的情况输入,而造成的结果:
了解一下switch,case,break,default的意思,对理解前面的一切也会有帮助,它们分别是:开关,情况,中断,默认(值)。那么用一句话套起来的说法就是:根据开关值的不同,执行不同的情况,直到遇上中断;如果所有的情况都不符合开关值,那么就执行默认的分支。
最后说一下关于switch中非常重要的几个注意点。
第一、switch ( 整型或字符型变量 ) 中,变量的类型如文中所标,只能是整型和字符类型。它们包含
int,char。当然无符类型或不同的长度整型(unsigned int,short,unsigned
char)等都可以。另外,枚举类型(enum)内部也是由整型或字符类型实现。所以也可以。实型(浮点型)数就不行,如: float a = 0.123; switch(a) //错误!a不是整型或字符类型变量。 { .... }
第二、case 之后可以是直接的常量数值,如例中的1、2、3、4,也可以是一个使用常量计算式,如2+2等,但不能是变量或带有变量的表达式,如
a * 2等。当然也不能是实型数,如4.1,或2.0 / 2 等。
switch(formWay)
{
case 2-1 : //正确
...
case a-2 : //错误
...
case 2.0 : //错误
...
}
另外,在case 与常量值之后,需要一个冒号,请注意不要疏忽。
第三、break 的作用。
break
使得程序在执行完选中的分支后,可以跳出整个switch语句(即跳到switch接的一对{}之后),完成switch。如果没有这个break,程序将在继续前进到下一分支,直到遇到后面的break或者switch完成。
比如,假设现在程序进入case 1: 中的分支,但case 1 的分支这回没有加break:
case 1 :
cout << "您是通过搜索引擎来到本网站的。" << endl;
case 2 :
cout << "您是通过朋友介绍来到本网站的。" << endl;
那么,程序在输出 "您是通过搜索引擎来到本网站的。" 之后,会继续输出case 2中的 "您是通过朋友介绍来到本网站的。" 。
请大家将前面实例中的代码片段改为如下(红色部分,即将所有的break都通过加//使之无效。):
...
case 1 :
cout << "您是通过搜索引擎来到本网站的。" << endl;
//break;
case 2 :
cout << "您是通过朋友介绍来到本网站的。" << endl;
//break;
case 3 :
cout << "您是通过报刊杂志来到本网站的。" << endl;
//break;
case 4 :
cout << "您是通过其它方法来到本网站的。" << endl;
//break;
default :
cout << "错误的选择!请输入1~4的数字做出选择。" <<
endl;
...
运行后,结果会是如何?请大家动手试试,然后在作业中回答我。
第四、default是可选中,前面我们已经说过它的用处,及如果没有default,程序在找不到匹配的case分支后,将在switch语句范围内不做什么事,直接完成switch。大家也可以在实例中将default的代码注释掉,然后试运行,并且在选择时输入5。
...
//default :
//cout << "错误的选择!请输入1~4的数字做出选择。" << endl;
...
第五、必要时,可在各个case中使用{}来明确产生独立的复合语句。
前面我们在讲if...语句和其它流程控制语句时,都使用{}来产生复合语句:
if (条件)
{
分支一;
}
除非在分支中的语句正好只有一句,这里可以不需要花括号{}。但在switch的各个case语句里,我们在语法格式上就没有标出要使用{},请看:
switch ( 整型或字符型变量 )
{ case 变量可能值2 : }
一般教科书上只是说 case
分支可以不使用{},但这里我想提醒大家,并不是任何情况下case分支都可以不加{},比如你想在某个case里定义一个变量:
switch (formWay)
{
case 1 :
int a=2; //错误。由于case不明确的范围,编译器无法在此处定义一个变量。
...
case 2 :
...
}
在这种情况下,加上{}可以解决问题。
switch (formWay)
{
case 1 :
{
int a=2; //正确,变量a被明确限定在当前{}范围内。
...
}
case 2 :
...
}
由于本注意点涉及到变量的作用范围,所以你如果看得不是很明白,可以暂时放过。
第六、switch并不能代替所有有if..else...语句。这一点你应该知道了,因为前面已说过,它在对变量做判断时,只能对整型或字符型的变量做判断。另外,switch也只能做“值是否相等”的判断。你不能在case里写条件:
switch (i)
{
case (i >= 32 && i<=48) //错误! case里只能写变量的可能值,不能写条件。
...
}
在这种情况下,你只能通过 if...else来实现。
这一节课我们学了所有条件分支的流程控制语句。在编程的时候,我们选择什么语句呢?嗯,这是一个问题。幸好,这个问题不像丹麦王子哈姆雷特面对的那样困难。你所要做的就是多看几遍本章课程、多做几次本章的各个短小简单的例程。从基础做起。然后,我们会安排一个完整的,适合我们现在水准的小项目进行实战。
也许你害怕做选择、也许你正在为难于某个选择、也许你一直为某个错误的选择而后悔……
但如果生活真的没有了选择……或者
如果我们所要经历一切选择都只能由别人做出决定……
这样的生活肯定不精彩。
编程也一样。学好条件选择的流程,你就能写一些精彩的程序!
所以庆贺一下吧,就在这一章的内容,我们学完了所有的条件分支的流程控制语句!要知道,无论是什么编程语言,也都只有两大流程控制!
多加努力!下一章《循环语句》见!
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