2. 分支语句和循环语句

分支语句和循环语句

重点学习分支语句和循环语句的使用

分支语句

• if
• switch

循环语句

• while
• for
• do while

goto语句

---

C语言的3种结构：

顺序结构

选择结构 分支语句（if switch）

循环结构 循环语句（while for do while）

1. 什么是语句？

C语言中由一个分号 ; 隔开的就是一条语句

;//空语句
1 + 2;//语句

2. 分支语句（选择结构）

if语句

if语句的语法结构是怎么样？

//1.
if(表达式)
    语句;
//2.    
if(表达式)
语句1;
else
    语句2;

//3.多分支    
if(表达式1)
    语句1;
else if(表达式2)
    语句2;
else
    语句3;

如果表达式的结果为真，则语句执行。

在C语言中如何表示真假？

0表示假，非0表示真。

演示代码：

#include 

int main()
{
	int age = 20;

	if (age >= 18)
		printf("成年\n");

	return 0;
}

#include 

int main()
{
	int age = 20;

	if (age >= 18)
		printf("成年\n");
	else
		printf("未成年\n");

	return 0;
}

#include 

int main()
{
	int main = 20;

	if (age < 18)
		printf("青少年\n");
	else if (age >= 18 && age < 30)
		printf("青年\n");
	else if (age >= 30 && age < 50)
		printf("中年\n");
	else if (age >= 50 && age < 80)
		printf("老年\n");
	else
		printf("老寿星\n");

	return 0;
}

错误写法：

int age = 10;
if (18 <= age < 30)//err
{
	printf("青年\n");
}

if语句默认控制1条语句

若if语句控制多条语句，则加**{ }，{ }是一个代码块**

#include 

int main()
{
	int age = 20;
	
	if (age > 18)
	{
		printf("成年\n");
		printf("可以谈恋爱\n");
	}
	return 0;
}

悬空else

#include 
int main()
{
    int a = 0;
    int b = 2;
    if (a == 1)
    {
        if (b == 2)
            printf("hehe\n");
        else
            printf("haha\n");
    }
    return 0;//代码不执行
}

结论：

else和最近的if匹配

同时也看出**{ }**位置的重要性

代码风格非常重要，要养成良好的编码风格！

if书写形式的对比

//代码1
if (condition) {
    return x;
}
return y;//条件满足，return x；否则return y
    	 //执行了return x，便不再执行return y

//代码2
if(condition)
{
    return x;
}
else
{
    return y;//代码1，代码2意思一样，代码2可读性更强
}

//代码3
int num = 1;
if(num == 5)
{
    printf("hehe\n");
}

//代码4
int num = 1;
if(5 == num)
{
    printf("hehe\n");
}
//代码4更严谨，单个=是赋值的意思，==是判断的意思

常量和变量比较相等的时候

常量放在左边 更好

练习

//判断1个数是否为奇数
#include 

int main()
{
	int num = 0;
	scanf("%d", &num);
	//判断
	if (num % 2 == 1)//余数为1
	{
		printf("%d是奇数\n", num);
	}
	else
	{
		printf("%d不是奇数\n", num);
	}

	return 0;
}

//输出1~100之间的奇数
#include 
int main()
{
	int i = 1;

	while (i <= 100)
	{
        //判断i是否为奇数
	    //是奇数就打印
		if (i % 2 == 1)
			printf("%d ", i);

		i++;
	}
	return 0;
}

//version2，省略了判断，并且循环次数减少一半
#include
int main()
{
	int i = 1;
	while (i <= 100)
	{
		printf("%d ", i);
		i += 2;
	}
	return 0;
}

Switch语句

switch语句也是一种分支语句。 常常用于多分支的情况。

case—入口；break—出口（break的位置取决于代码实现逻辑）

switch(整型表达式)
{
    语句项；
}

语句项是什么？

//是一些case语句：
//如下：
case 整形常量表达式:
    语句;

演示代码：

#include 
int main()
{
	int day = 0;
	scanf("%d", &day);//输入

	switch (day)
	{
	case 1://入口
		printf("星期1\n");
		break;//出口
	case 2:
		printf("星期2\n");
		break;
	case 3:
		printf("星期3\n");
		break;
	case 4:
		printf("星期4\n");
		break;
	case 5:
		printf("星期5\n");
		break;
	case 6:
		printf("星期6\n");
		break;
	case 7:
		printf("星期天\n");
		break;
	}

	/*if (1 == day)
	{
		printf("星期1\n");
	}
	else if (2 == day)
	{
		printf("星期2\n");
	}
	else if (3 == day)
	{
		printf("星期3\n");
	}*/
	//...
	return 0;
}

代码需求变化一下：

1. 1-5 工作日
2. 6-7 休息日

#include 
int main()
{
	int day = 0;
	scanf("%d", &day);//输入

    switch (day)
        {
        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;
        default:
       	    printf("输入数据有误，请输入1-7的数字\n");
			break;
        }    

	return 0;
}

break语句的实际效果是把语句列表划分为不同的部分。

注意点：

switch(整形表达式)---//如果定义成float型，语法检查将不通过
{
	//语句项；
        case 整形常量表达式；//不能是变量
            语句；
}

编程好习惯1

在最后一个 case 语句的后面加上一条 break语句。 （之所以这么写是可以避免出现在以前的最后一个 case 语句后面忘了添加

break语句）。

default子句
如果表达的值与所有的case标签的值都不匹配，所有的语句都被跳过程序并不会终止，也不会报错。

因此可以在语句列表中增加一条default子句。

default：

写在任何一个case标签可以出现的位置。

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。

每个switch语句中只能出现一条default子句。可以出现在语句列表的任何位置。

编程好习惯2

在每个 switch 语句中都放一条default子句是个好习惯，甚至可以在后边再加一个 break 。

default:
break;

练习

#include 

int main()
{
    int n = 1;
    int m = 2;
    switch (n)
    {
    case 1:m++;//m=3，无break，继续向下执行
    case 2:n++;//n=2
    case 3:
        switch (n)//n=2
        {//switch允许嵌套使用
        case 1:n++;//跳过，不执行
        case 2://执行
            m++;n++;//m=4，n=3
            break;//跳出当前switch语句
        }
    case 4:
        m++;//m=5
        break;//跳出当前
    default:
        break;
    }
    printf("m = %d, n = %d\n", m, n);//m=5，n=3
    return 0;
}

根据switch表达式里的值决定从哪条case语句进入

3. 循环语句

• while
• for
• do while

while循环

由if语句

if(条件)
     语句；

当条件满足，if语句后的语句执行，否则不执行。但是这个语句只会执行一次。

当我们需要完成这样的例子：同一件事情我们需要完成很多次。那我们怎么做呢？

C语言中给我们引入了：while语句，可以实现循环。

//while 语法结构
while(表达式)
 循环语句；
 
while(1)//为真执行，为假跳出循环
{
    //死循环执行
}

实现：

在屏幕上打印1-10数字

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

while语句中的break和continue

• while语句中的break

#include
int main()
{
	int i = 1;
	while (i <= 10)
	{
		if (5 == i)
			break;
			
		printf("%d",i);
		i++;
	}
	//1 2 3 4
	//break是永久的终止循环标志
	return 0;
}

总结： break在while循环中的作用：

在循环中只要遇到break，就停止后期的所有的循环，直接终止循环。

while中的break是用于永久终止循环的。

• while语句中的continue

//代码实例1
#include
int main()
{
	int i = 1;
	while (i <= 10)
	{
		if (5 == i)
			continue;
			
		printf("%d",i);
		i++;
	}
	//1 2 3 4死循环
	//continue作用：跳过本次循环continue后面的部分，来到while判断部分
	return 0;
}

//代码实例2
#include
int main()
{
	int i = 1;
	while (i <= 10)
	{
        i++;
		if (5 == i)
			continue;
			
		printf("%d",i);//2 3 4 6 7 8 9 10 11
		
	}
	return 0;
}

总结: continue在while循环中的作用就是：

continue是用于终止本次循环的，也就是本次循环中continue后边的代码不会再执行，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

switch语句里不会出现continue关键字

练习

• getchar()—从键盘获取字符
• putchar()—将字符打印到屏幕

//代码1
#include 
int main()
{
	int ch = 0;
	//ch = getchar();
	//putchar(ch);
    
	scanf("%c", &ch);
	printf("%c\n", ch);
	return 0;
}

循环输入输出

EOF - end of file - 文件结束的标志

getchar读取失败的时候就会返回EOF

1. 返回的字符，本质是字符也是ASCII码值，是整数
2. getchar 函数不仅仅是返回正常字符，还会返回EOF 是-1，所以放在整形变量中

//getchar遇到ctrl+z，返回EOF,程序结束执行
#include 
int main()
{
	int ch = 0;
	while ((ch = getchar()) != EOF)
	{
		putchar(ch);
	}

	return 0;
}

实现输入密码，并确认密码两个步骤

• version1

1. scanf函数运行后，输入缓冲区当前无内容，则键盘输入密码例：abcdef\n，其中abcdef是密码，被scanf获取，存入password；

2. 随后getchar运行，输入缓冲区余下的\n被获取，存入变量ch，因此被else语句判为“输入失败”

3. 代码需要实现getchar函数运行前，输入缓冲区为空，等待键盘输入内容

#include 
int main()
{
	int ch = 0;
	char password[20] = {0};
	printf("请输入密码>:");
	scanf("%s", password);//数组就是地址，无需取地址符
	printf("请确认密码(Y/N)>:");
	ch = getchar();
	if (ch == 'Y')
	{
		printf("确认成功\n");
	}
	else
	{
		printf("确认失败\n");
	}
	return 0;
}

• version2

#include 
int main()
{
	int ch = 0;
	char password[20] = {0};
	printf("请输入密码>:");
	scanf("%s", password);//数组就是地址，无需取地址符
    getchar();//作用：拿走\n
    		  //不可取！！！
	printf("请确认密码(Y/N)>:");
	ch = getchar();
	if (ch == 'Y')
	{
		printf("确认成功\n");
	}
	else
	{
		printf("确认失败\n");
	}
	return 0;
}

问题：

getchar一次只能取走1个字符

scanf遇到空格，停止读取

如果密码中间出现空格，且空格后还有多余内容，getchar只会取走空格，将出现运行错误

• version3

目的是将输入缓冲区字符清空

scanf()语法中，遇到空格就会停下来

#include 
int main()
{
	int ch = 0;
	char password[20] = {0};
	printf("请输入密码>:");
	scanf("%s", password);
	while((ch = getchar()) !='\n')
	{
		;//空语句，什么都不干
	}
    //加while循环，getchar1位1位读取，放入ch变量，直到读到\n,跳出循环
	printf("请确认密码(Y/N)>:");
	ch = getchar();
	if (ch == 'Y')
	{
		printf("确认成功\n");
	}
	else
	{
		printf("确认失败\n");
	}
	return 0;
}

gets()读取带空格输入

#include 
int main()
{
	char password[20] = {0};
	gets(password);
	printf("%s",password);
	
	return 0;
}

由ASCII值范围筛选打印结果

int main()
{
	int ch = 0;
	while ((ch = getchar()) != EOF)
	{
		if (ch < '0' || ch>'9')//只打印数字，过滤其他
		{
			continue;
		}
		putchar(ch);
	}
	return 0;
}

for循环

//while循环3部分分离，当代码量较多时，不便于修改和查找
#include 
int main()
{
	int i = 1;//1.初始化值

	while (i <= 10)//2.判断
	{
		printf("%d ", i);

		i++;//3.调整
	}

	return 0;
}

while循环中存在循环的三个必须条件，但是由于风格的问题使得三个部分很可能偏离较远，这样查找修改就不够集中和方便

所以，for循环的风格更胜一筹。 for循环使用的频率也最高

语法

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的。

• 表达式2为条件判断部分，用于判断循环终止。

• 表达式3为调整部分，用于循环条件的调整。

使用for循环 在屏幕上打印1-10的数字。

#include 
int main()
{
	int i = 0;
	for (i = 1; i <= 10; i++)
	{
		printf("%d ", i);
	}//3部分集中
	return 0;
}

for循环的执行流程图：

break和continue在for循环中的作用

• for循环里的break

#include 
int main()
{
	int i = 0;
	for (i = 1; i <= 10; i++)
	{
		if (5 == i)
			break;
		printf("%d ", i);
	}
	
	return 0;
}

• for循环里的continue

for循环中的continue，跳过continue后边的代码去了调整部分，调整循环变量，不容易造成死循环。

while循环中的continue，跳过continue后边的代码直接去判断部分，容易造成死循环。

#include 
int main()
{
	int i = 0;
	for (i = 1; i <= 10; i++)
	{
		if (5 == i)
			continue;
		printf("%d ", i);
	}
	return 0;
}

for语句的循环控制变量

一些建议

1. 不可在for 循环体内修改循环变量，防止 for 循环失去控制。

2. 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。

#include 
int main()
{
	int arr[10] = { 0 };//0~9
	int i = 0;
	for (i = 0; i <10; i++)
	{
		scanf("%d", &arr[i]);
	}
	
	for (i = 0; i < 10; i++)
	{
		printf("%d ", arr[i]);
	}
	return 0;
}

一些for循环的变种

变种1

初始化，判断，调整 三个部分都省略了

1. 可以省略
2. 判断部分只要省略了，就意味着判断恒为“真”
3. 尽量不要省略

#include 
int main()
{
		int i = 0;
		for (; ; )
		{
				printf("hehe\n");//死循环打印hehe
		}

		int i = 0;
		for (i=0; ;i++)
		{
			printf("hehe\n");//死循环打印hehe
		}

		return 0;
}

#include 
int main()
{
		int i = 0;
		int j = 0;
		for (; i < 10; i++)
		{
			for (; j < 10; j++)
			{
				printf("hehe\n");//打印10个hehe
			}
			//j=10
		}

		return 0;
}

变种2

#include 
int main()
{
	int x, y;
	for (x = 0, y = 0; x < 2 && y < 5; ++x, y++)
	{
		printf("hehe\n");
	}
		return 0;
}

一道笔试题：

//请问循环要循环多少次？
#include 
int main()
{
 int i = 0;
 int k = 0;
 for(i =0,k=0; k=0; i++,k++)
        k++;
 return 0;
}

do…while()循环

do语句的语法：

do
 循环语句;
while(表达式);

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

do…while循环的执行流程图：

do while循环中的break和continue

#include 
int main()
{
	int i = 1;
	
	do
	{
		if (i == 5)
			break;//输出结果：1 2 3 4;break终止循环

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

#include 
int main()
{
	int i = 1;
	
	do
	{
		if (i == 5)
			continue;//输出结果：1 2 3 4 死循环;跳过continue后面的部分，不执行i++
        
		printf("%d ", i);
		i++;
	}while (i <= 10);
	
		return 0;
}

do语句的特点

循环至少执行一次，使用的场景有限，所以不是经常使用。

练习

1.计算 n的阶乘。

int main()
{
	int n = 0;
	scanf("%d", &n);//8
	int i = 0;
	int ret = 1;
	for (i = 1; i <= n; i++)
	{
		ret = ret * i;
	}
	printf("%d\n", ret);

	return 0;
}

2. 计算 1!+2!+3!+……+10!

• version1：暴力破解

int main()
{
	int n = 0;

	int i = 0;
	int ret = 1;
	int sum = 0;
	for (n = 1; n <= 3; n++)//存在bug
	{
		for (i = 1; i <= n; i++)
		{
			ret = ret * i;
		}
		sum = sum + ret;
	}
	printf("%d\n", sum);
	return 0;
}
	//程序可以运行，但是结构是错误的 - 运行时错误
	//调试 - 一步一步的执行代码，观察代码是不是按照我们期望的效果来走的，如果发现不是是按照期望的效果在走
	//bug就出现了！

//F10 - 单步执行（逐过程）
//F11 - 单步执行（逐语句） - 遇到自定函数，想进入函数，你可以按F11

//改进
#include 
int main()
{
	int n = 0;

	int i = 0;
	int ret = 1;
	int sum = 0;
	for (n = 1; n <= 3; n++)
	{
		ret = 1;//关键
		for (i = 1; i <= n; i++)
		{
			ret = ret * i;
		}
		sum = sum + ret;
	}
	printf("%d\n", sum);
	return 0;
}

• version2：version1改进

//1！+2！+3！ = 
//1 + 2 + 6 = 9
//4!
//5! = 4!*5
//6! = 5!*6
//7! = 6!*7
//原理：n! = (n-1)!*n
//
#include 
int main()
{
	int n = 0;

	int i = 0;
	int ret = 1;
	int sum = 0;

	for (n = 1; n <= 3; n++)
	{
		ret = ret * n;
		sum = sum + ret;
	}
	printf("%d\n", sum);
	return 0;
}

3.在一个有序数组中查找具体的某个数字n。 编写int binsearch(int x, int v[], int n); 功能：在v[0]
<=v[1]<=v[2]<= ….<=v[n-1]的数组中查找x

数组下标：0~9

在有序数组arr中找7

找到了打印下标，找不到打印：找不到

• 遍历法：

#include 
int main()
{
	int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };

	int i = 0;
	int k = 7;
    
	//求数据的元素个数
	//          40      /   4
	int sz = sizeof(arr)/sizeof(arr[0]);
	for (i = 0; i < sz; i++)
	{
		if (arr[i] == k)
		{
			printf("找到了，下标是：%d\n", i);
			break;
		}
	}
	if (i == sz)
	{
		printf("找不到\n");
	}

	return 0;
}

• 二分查找法：

#include 
int main()
{
	int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
	//0~9
	//在有序数组arr中找7
	//找到了打印下标，找不到打印：找不到
	//折半查找(二分查找)

	int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
	int left = 0;                           //左下标     
	int right = sz - 1;                     //右下标
	int k = 17;                             //被查找的数字

	while (left<=right)                     //多次循环
	{
		int mid = (left + right) / 2;
		if (arr[mid] > k)
		{
			right = mid - 1;
		}
		else if (arr[mid] < k)
		{
			left = mid + 1;
		}
		else
		{
			printf("找到了，下标是：%d\n", mid);
			break;
		}
	}
	if (left > right)
	{
		printf("找不到\n");
	}

	return 0;
}

4.编写代码，演示多个字符从两端移动，向中间汇聚。

//hello world!!!!!!!
//##################
//h################!
//he##############!!
//..
//hello world!!!!!!!
#include 
#include 
#include 
#include 

int main()
{
	char arr1[] = "hello world!!!!!!!";
	char arr2[] = "##################";
	int len = strlen(arr1);
	
	int left = 0;
	int right = len - 1;

	while (left<=right)
	{
		arr2[left] = arr1[left];
		arr2[right] = arr1[right];
		printf("%s\n", arr2);
		Sleep(1000);//1000毫秒 - 1秒
		system("cls");//清空屏幕
		                                     //system是库函数，用来执行系统命令的
		left++;
		right--;
	}
	printf("%s\n", arr2);

	return 0;
}

5.编写代码实现，模拟用户登录情景，并且只能登录三次。（只允许输入三次密码，如果密码正确则提示登录成，如果三次均输入错误，

则退出程序。

两个字符串比较，不能使用==

strcmp()用来比较字符串内容，返回值为0则相同

#include 
#include 

int main()
{
	int i = 0;
	char password[20] = {0};
	//假设密码是：abcdef
	for (i = 0; i < 3; i++)
	{
		printf("请输入密码:>");
		scanf("%s", password);
		                                        
        //if(password == "abcdef")//数组起始地址和字符串地址比较，并非比较内容相同
		if (strcmp(password, "abcdef") == 0)
		{
			printf("登录成功\n");
			break;
		}
		else
		{
			printf("密码错误!\n");
		}
	}
	if (i == 3)
	{
		printf("三次密码输入错误，退出程序\n");
	}

	return 0;
}

goto语句

从理论上 goto语句是没有必要的，实践中没有goto语句也可以很容易的写出代码。

示例：

#include 
int main()
{
again:

	printf("hehe\n");//hehe死循环
	goto again;

	return 0;
}

goto语句不能跨函数调用

#include 

void test()
{
	again:
}
int main()
{
	printf("hehe\n");//不能跨函数调用
	goto again;

	return 0;
}

goto语言真正适合的场景如下：

for(...)
    for(...)
   {
        for(...)
       {
            if(disaster)
                goto error;
       }
   }
    …
error:
 if(disaster)
 //处理错误情况

关机程序

程序运行起来就倒计时关机，1分钟内，输入：我是猪，就取消关机

goto语句

//关机程序
#include 
#include 
#include 

int main()
{
	char input[20] = { 0 };
	system("shutdown -s -t 60");

again:
	printf("请注意，你的电脑在1分钟内关机，如果输入：我是猪，就取消关机\n");
	scanf("%s", input);
	if (strcmp(input, "我是猪") == 0)
	{
		system("shutdown -a");
	}
	else
	{
		goto again;
	}
	return 0;
}

while语句

#include 
#include 
#include 

int main()
{
	char input[20] = { 0 };
	system("shutdown -s -t 60");

	while (1)
	{
		printf("请注意，你的电脑在1分钟内关机，如果输入：我是猪，就取消关机\n");
		scanf("%s", input);
		if (strcmp(input, "我是猪") == 0)
		{
			system("shutdown -a");
			break;
		}
	}
	return 0;
}

猜数字游戏实现

猜数字的游戏

1. 生成一个随机数

2. 猜数字（反馈：大、小、对了）

3. 可以反复玩

#include 
#include //rand(); srand();头文件
#include   //time();头文件

void menu()
{
	printf("***************************\n");
	printf("*******   1. play    ******\n");
	printf("*******   0. exit    ******\n");
	printf("***************************\n");
}

void game()
{
	int guess = 0;
	//猜数字游戏的逻辑
	//1. 生成随机数（1~100）
	int ret = rand()%100+1;
	//printf("%d\n", ret);
	//2. 猜数字

	while (1)
	{
		printf("请猜数字:>");
		scanf("%d", &guess);//输入猜的数字
		if (guess < ret)
		{
			printf("猜小了\n");
		}
		else if (guess > ret)
		{
			printf("猜大了\n");
		}
		else
		{
			printf("恭喜你猜对了\n");
			break;
		}
	}
}

int main()
{
	int input = 0;
	//设置随机数的生成起点
	srand((unsigned int)time(NULL));//拿时间戳作为参数,只调用1次
    //C语言获得时间戳：time();同时不使用参数，NULL
    //time_t-返回类型-拷贝在vs编译器内查看-long long类型
	do
	{
		//打印菜单
		menu();
		printf("请选择:>");
		scanf("%d", &input);//1或0或其它 
		switch (input)
		{
		case 1:
			game();//调用游戏函数
			break;
		case 0:
			printf("退出游戏\n");
			break;
		default:
			printf("选择错误，重新选择!\n");
			break;
		}
	} while (input);

	//0 表示假，非0表示真

	return 0;
}