C語言中的程式結構

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C語言中的程式結構有三種，分別是順序結構、選擇結構和迴圈結構。

一、按照語句的先後順序執行的程式結構，稱為順序結構。

     下面以一個求三角形面積的例子進行說明，其代碼如下：

例1.1

 1 #include<stdio.h> 2 int main() 3 { 4       int width,height,s; 5       printf("請輸入三角形的底寬：\n"); 6       scanf("%d",&width); 7       printf("請輸入三角形的高：\n"); 8       scanf("%d",&height); 9       s=width*height/2;10       printf("三角形的面積為：s=%d\n",s);11       return 0;12  }

       程式在執行時，需先輸入三角形的底寬（6行），再輸入高（8行），程式往下執行，計算三角形的面積（9行），最後將面積顯示出來（10行）。這是按照語句的先後順序執行的。

二、根據某種條件的成立與否而採用不同的程式段進行處理的程式結構，稱為選擇結構。

     通常選擇結構有兩個分支，條件為真，執行甲程式段，否則執行乙程式段。有時，兩個分支還不能完全描述實際問題（例如將學產生績根據分數高低分成A,B,C,D,E等多個等級），需要分成多個分支，這樣的程式結構稱為多分支選擇結構。

1、if簡單語句

其文法形式如下：

    if(運算式)         

    {語句1}

功能：計算運算式的值，若為“真”，則執行語句1，否則將跳過語句1,執行if語句的下一條語句。

例2.1

 1 #include<stdio.h> 2 int main() 3 { 4       int age; 5       scanf("%d",&age); 6       if(age>18) 7       { 8             printf("您已經是成年人了！"); 9       }10       re&turn 0;11  }

      上述程式中，首先定義了整型變數age，在輸入age的值之後，根據age的值的大小，來判斷是否為成年人。運行代碼時，假如輸入的數值大於18歲，則輸出”您已經是成年人了！“，否則直接退出程式。

2、if—else語句

其文法形式如下：

  if(運算式)        

  {語句1}

  else

  {語句2}

功能：計算運算式的值，若運算式的值為”真“執行語句1，並跳過語句2，繼續執行if—else語句的下一條語句，若運算式為假，跳過語句1，執行語句2，然後繼續執行if—else語句            的下一條語句。

例2.2

 1 #include<stdio.h> 2 int main() 3 { 4        int age; 5        scanf("%d",&age); 6        if(age>18) 7        {   8               printf("您已經是成年人了！"); 9         }10        else11        {12               printff("您還是未成年人了！");13         }14      re&turn 0;15  }

     上述程式與例2.1相比，多了一條語句。在運行代碼時，假如輸入的數值大於18歲，則輸出”您已經是成年人了！“，否則輸出”您還是未成年人！“。

3、嵌套的if語句

在if語句和if—else語句形式中，語句1或語句2可以是任意合法語句。若它們也是if語句，就構成嵌套的if語句。嵌套形式有多種，下面介紹幾種。

     嵌套形式1                                     嵌套形式2                                     嵌套形式2

     if（運算式1）                                if（運算式1）                                  if（運算式1）

     {                                                {                                                 {語句1}

           if（運算式2）                                if（運算式2）                             else if（運算式2）

           {語句1}                                       {語句1}                                  {語句2}

           else                                        }                                                else 

           {語句2}                                 else                                              {語句3}

      }                                               {語句2}

      else

     {語句3}

例2.3:求下列分段函數

        當x>0時，y=x+1；當x=0時，y=x；當x<0時，y=x-1；

利用嵌套形式1:

 1 #include<stdio.h> 2 int main() 3 { 4       int x,y; 5       scanf("%d",&x); 6       if(x>=0) 7       { 8             if(x>0) 9             {10                    y=x+1;11             }12             else13             { 14                    y=x;15             }16       }17       else18       {19              y=x-1;20        }21        printf("x=%d,y=%d\n",x,y);22        return 0;23 }

利用嵌套形式2：

 1 #include<stdio.h> 2  int main() 3 { 4        int x,y; 5        scanf("%d",&x); 6        y=x; 7        if(x>=0) 8        { 9              if(x>0)10              {11                     y=x+1;12              }13        }14        else15        {16              y=x-1;17        }18        printf("x=%d,y=%d\n",x,y);19        return 0;20  }

利用嵌套形式3：

 1 int main() 2 { 3       int x,y;       4       scanf("%d",&x); 5       if(x>0) 6       { 7             y=x+1； 8       } 9       else if（x=0）10       {11             y=x；12       }13       else 14       {15             y=x-1；16       }17       printf("x=%d,y=%d\n",x,y);18       return 0；19 }

4、switch語句

其形式如下：

switch()

{  

    case 常量運算式1：語句1

    case 常量運算式2：語句2

    ……

    case 常量運算式n：語句n

    default： 語句n+1

}

主意：switch語句常與break連用，break的功能為終止它所在的switch語句。     

 例2.4根據學產生績的高低劃分等級，代碼如下：

 1 #include<stdio.h> 2 int main() 3 { 4      int x; 5      printf("請輸入學產生績：\n"); 6      scanf("%d",&x); 7      switch(x/10) 8      { 9            case 10: 10            case 9:11                  printf("A");12                  break;13            case 8:14                  printf("B");15                  break;16            case 7:17                  printf("C");18                  break;19            case 6:20                  printf("D");21                  break;22            case 5:23            case 4:24            case 3:25            case 2:26            case 1:27            case 0:28                  printf("E");29                  break;30            default:31                  printf("無效資料！");32      }33      return 0;34 }

   上述程式中，先定義一個整型變數x，在輸入x的值後，根據x所在的範圍，確定成績的等級。運行代碼時，假如輸入85，則輸出"B",這表示該學產生績等級為B。若該switch語句中，沒有break語句，則程式會繼續執行下面語句，輸出B、C、D、E。

三、控制一個代碼塊多次執行，知道某個條件被滿足的程式結構，稱為迴圈結構。

C語言中，while語句、do—while語句和for語句是直接控制迴圈過程的迴圈語句。

1、while語句

其文法形式如下：

   while（運算式）

   {迴圈體語句}

功能：首先計算運算式的值，若為”真“，則執行迴圈體語句，執行完畢後，再計算運算式的值，若仍為”真“，則重複執行迴圈體語句。直到運算式的值為”假“時，結束while語句的執行，繼續執行while語句後面的語句。

下面以求1+2+3+……+100的和為例，說明while迴圈語句的用法。

例3.1

 1 #include<stdio.h> 2 int main() 3 { 4       int s,i; 5       s=0; 6       i=1; 7       while(i<=100) 8       { 9             s=s+i;10             i++;11       }12       return 0;13 }

2、do—while語句

其文法形式如下：

  do

  {迴圈體語句}

  while（運算式）；

功能：首先執行迴圈體語句，然後檢測迴圈控制條件運算式的值，若為”真“，則重複執行迴圈體語句，否則退出迴圈。

下面以求1+2+3+……+100的和為例，說明do—while迴圈語句的用法。

例3.2

 1 #include<stdio.h> 2 int main() 3  { 4        int s,i; 5        s=0,i=1; 6        do 7        { 8             s=s+i; 9             i++;10        }while(i<=100);11        return 0;12  }                            

3、for語句

其文法形式如下：

  for（運算式1；運算式2；運算式3）

  {迴圈體語句}

功能：首先計算運算式1的值，然後檢測運算式2的值，若其為“真”，則執行迴圈體語句，執行完畢後，在計算運算式3。然後，再測試運算式2的值是否為“真”，若為“真”，繼續執行迴圈體語句，若為“假”，則終止迴圈。

下面以求1+2+3+……+100的和為例，說明for迴圈語句的用法。

例3.3

 1 #include<stdio.h> 2 int main() 3 { 4       int i,s; 5       s=0; 6       for(i=1;i<=100;i++) 7       { 8             i++; 9       }10       return 0;11 }

    從例3.1、3.2和3.3可以看出三種迴圈語句可以相互轉化。但是它們也有各自的側重點，應當根據不同的需求，選取適宜的語句。

• while語句和for語句屬於“當型”迴圈，即“先判斷，後執行；而do—while語句屬於“直到”迴圈，即“先執行，後判斷”。
• 實際運用中，for語句多用於迴圈次數明確的問題，而無法確定迴圈次數的問題採用while語句或do—while語句比較自然。
• for語句的三個運算式有多種變化，例如省略部分運算式或全部運算式，甚至把迴圈體也寫進運算式3中，迴圈體為空白語句，以滿足迴圈語句的文法要求。

4、迴圈嵌套

迴圈結構的迴圈體語句可以是任何合法的C語句。若一個迴圈結構的迴圈體中包含了另一個迴圈語句，則構成了迴圈嵌套，稱為多重迴圈。

下面以用*輸出一個矩形為例，說明迴圈嵌套的用法。

例3.4

 1 #include<stdio.h> 2 int main() 3 { 4       int i,j; 5       int width,height; 6       printf("輸入矩形的長和寬：\n"); 7       scanf("%d%d",&width,&height); 8       for(i=1;i<=width;i++)          //i控制矩形的長 9       {10             for(j=1;j<=height;j++)  //j控制矩形的寬11             {12                  printf("*");13             }14             printf("\n");                 //一行*輸出後換行15       }16       return 0;17 }

 

    上述程式中，首先申請四個變數，分別為i,j,width和height。i和j均作為迴圈控制變數，分別控制矩形的寬和高，當輸入width和height的值時，矩形的寬和高就確定了，最後利用for語句將矩形輸出來。

假如width=5，height=2，則輸出結果如下：

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