c语言的三种基本结构——初学者一定要了解哦

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文章目录

  • 前言
  • 一、顺序结构
  • 二、选择结构(分支语句)
    • 1.选择语句之→if语句
      • 1.1 if语句的基本结构
      • 1.2 if语句之多分支:
      • 1.3 if语句的常见错误使用。
    • 2.选择语句之→switch语句
      • 2.1 switch语句基本结构:
      • 2.2 switch语句基本应用
      • 2.3 break语句在switch语句中的作用:
      • 2.4 default语句
  • 三、循环结构(循环语句)
    • 1. while循环
      • 1.1 while循环的基本结构
      • 1.2 while循环的基本应用
      • 1.3 break语句和continue语句在while中的应用
    • 2. do-while循环
      • 2.1 do-while循环基本结构
    • 3. for循环
      • 3.1 for循环的基本结构
      • 3.2 for循环的应用
  • 总结


前言

我们不妨想象一下,我们生活中遇到的任何事情,似乎都可以由顺序,选择,或者重复的组合来表示它。
例如:我们想要锻炼身体,我们可以制定一个计划表,按计划表来一步步锻炼(顺序),而计划表的制定又面临多种“选择”,是跑步呢,还是绝食呢?(这个开玩笑的,伤害身体可不行),最后就是日复一日的周期性的锻炼了(重复)。
这样想,c语言的三种基本结构——顺序结构,选择(分支)结构,循环结构(重复),是不是设计的非常好呢?接下来让我们跟着牛牛一起,来学习它吧!


一、顺序结构

顺序结构其实很简单,是指程序运行时一步一步的执行直到结束。

顺序结构例图:
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代码:

//顺序结构范例(求两个数的和)
#include 
int main()
{
	int a = 0,b=0,c=0;
	printf("请输入两个数:");
	scanf("%d", &a, &b);//从键盘读取两个整数
	c = a + b;
	printf("这两个数的和是%d", c);
	return 0;
}

二、选择结构(分支语句)

选择语句结构例图:

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1.选择语句之→if语句

1.1 if语句的基本结构

 语法结构:
if(表达式)//成立执行语句1,不成立则执行语句2
    语句1;
else
    语句2;
//多分支    
if(表达式1)//表达式1,则成立执行语句1,不成立,则判断表达式2
    语句1;
else if(表达式2)//表达式2成立,则执行语句2,不成立,则执行语句3
    语句2;
else
    语句3;

代码:

#include 
//判断成年
int main()
{
	printf("你多大了?(>0)\n");
	int age = 0;
	scanf("%d", &age);
	if (age < 18)//表达式成立(为真)则执行语句1,不成立(为假)则执行语句2.
	{
		printf("你还是个宝宝,未成年。\n");//语句1
	}
	else
	{
		printf("你已经是个成年人了,要有责任心哦。\n");//语句2
	}
	return 0;
}

1.2 if语句之多分支:

代码:

#include 
int main()
{
	int x;
	printf("你期末考了多少分?(0~100)\n");
	scanf("%d", &x);//从键盘读取分数
	if (x >= 0 && x < 40)//表达式1成立则执行语句1,不成立,则判断表达式2
		printf("这样下去可不行,得好好努力了!\n");//语句1
	else if (x >= 40 && x < 60)//表达式2成立则执行语句2,否则判断表达式3
		printf("还不及格,很危险哦。\n");//语句2
	else if (x >= 60 && x < 80)//表达式3……
		printf("还不错,继续努力。\n");
	else if (x >= 80 && x <= 100)
		printf("哇!你真是天才,可别太骄傲哦。\n");
	else
		printf("你可能输错了,分数最高是100哦。\n");
	return 0;
}

补充小知识
问题:在C语言中如何表示真假?
答案:0表示假,非0表示真。

1.3 if语句的常见错误使用。

代码:

#include 
int main()
{
	int a = 0, b = 0;
	scanf("%d%d", &a, &b);//如果输入1 2,那运行结果是什么呢?
	if (a >= b)//语句1
		if (a == b)//语句2
			printf("%d=%d",a,b);
	else 
		printf("%d<%d", a, b);
	return 0;
}

如果没看清楚的小伙伴就会回答:1<2;
答案:但是运行的过后会发现,运行结果是空白,什么都不打印。
其实else是与最近的if匹配(这里是语句2),当语句1不执行的时候,语句2表示:我压根没有发挥的机会,所以更别说它的小弟else了。
正确代码:
我们可以用{}代码块,这样代码风格就显得更清楚。

#include 
int main()
{
	int a = 0, b = 0;
	scanf("%d%d", &a, &b);
	if (a >= b)//表达式1//表达式1成立执行下面的代码块(语句1到语句a),不成立则执行语句2
	{//语句1
		if (a == b)
		{
			printf("%d=%d",a,b);
		}
	}//语句a
	else //语句2
	{
		printf("%d<%d", a, b);
	}
	return 0;
}

2.选择语句之→switch语句

当我们需要进行很多次判断的时候,如果一直用if……else if……else if……就会显得很麻烦,接下来我们介绍另一种分支语句——switch语句

2.1 switch语句基本结构:

switch(表达式) 
{
    语句项;
}

语句项是指一些case语句
其实我们也可以这样想:

switch(目标门牌号)
{
	case 门牌号:
	case 门牌号:
	case 门牌号:
	case 门牌号:
}

我们会选择目标门牌号进入。

2.2 switch语句基本应用

范例1:
问题:我们从键盘中读取1~7整数,要求在键盘中打印出星期几。
代码:

#include 
int main()
{
	int day = 0;
	printf("请输入1~7的数字:\n");
	scanf("%d", &day);//输入目标”门牌号“
	switch (day)//目标”门牌号“
	{
	case 1:
		printf("今天是星期一\n");
		break;
	case 2:
		printf("今天是星期二");
		break;
	case 3:
		printf("今天是星期三");
		break;
	case 4:
		printf("今天是星期四");
		break;
	case 5:
		printf("今天是星期五");
		break;
	case 6:
		printf("今天是星期六");
		break;
	case 7:
		printf("今天是星期天");
		break;
	}
	return 0;
}

2.3 break语句在switch语句中的作用:

在switch中,break语句的实际效果是把语句列表划分为不同的分支部分,其实就是跳出switch语句,如果没有break语句,那么语句就会一直向下执行,直到语句结束。
例如:

#include 
int main()
{
	int day = 0;
	printf("请输入1~7的数字:\n");
	scanf("%d", &day);
	switch (day)
	{
	case 1:
		printf("今天是星期一\n");
	case 2:
		printf("今天是星期二\n");
	case 3:
		printf("今天是星期三\n");
	case 4:
		printf("今天是星期四\n");
	case 5:
		printf("今天是星期五\n");
		break;
	case 6:
		printf("今天是星期六\n");
		break;
	case 7:
		printf("今天是星期天\n");
		break;
	}
	return 0;
}

测试运行:当我们输入1的时候结果却是这样:

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只有在遇到break(这里是星期五下面)的时候才会跳出switch语句。

2.4 default语句

问题来了,找不到表达式结果(目标门牌号)对应的case 的标签值 (门牌号)怎么办?
答案:其实也没什么,只不过就是所有的语句都被跳过了而已。
程序并不会终止,也不会报错,因为这种情况在C中并不认为是个错误。
但我们为了将这种情况也算进来,我们可以在语句列表中增加一条default子句,他可以写在任何一个 case 标签可以出现的位置。
当 switch 找不到目标门牌号的时候,这个 default 子句后面的语句就会执行。
所以,每个switch语句中只能出现一条default子句。
记住它可以出现在语句列表的任何位置,而且语句流会像执行一个case标签一样执行default子句。
例图:
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总结:default 语句相当于默认选择的结果,当找不到”目标门牌号“的时候就会被执行。

下面的细节很重要!!!
switch语句注意细节:

switch(表达式1) 
{
   case 表达式2:
   case 表达式3:
   default 表达式4:
}

表达式1必须是整形表达式(表达式的结果为整形),表达式2,3,4必须是整形常量表达式(表达式的结果必须式整形常量)。

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错误1是因为使用了单精度浮点型作为了switch(表达式)结果。

三、循环结构(循环语句)

很多时候我们需要做大量的重复或者规律的工作,这就需要用循环来解决。

1. while循环

while循环的流程图:
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1.1 while循环的基本结构

while 语法结构

while(表达式1)
 循环语句;

表达式1为真就执行循环语句,为假就不执行。

1.2 while循环的基本应用

示例1:
在屏幕上打印100以内的2的倍数。

#include 
int main()
{
	int i = 2;
	while (i < 100)//当i<100的时候会进入循环
	{
		printf("%d ", i);//
		i = i + 2;//每次循环i的值就+2
	}
	return 0;
}

1.3 break语句和continue语句在while中的应用

break语句会让循环立即终止,后面的循环都不执行,即跳出整个循环。
continue语句会跳出本次循环,不执行循环体中 continue语句后面的语句执行下一次循环
示例1:
问题1:程序的执行结果是什么?
问题2:如果continue换成break会怎样?

//continue语句示例
#include 
int main()
{
	int i = 1;
	while (i <= 10)
	{
		i = i + 1;
		if (i == 6)
			continue;//语句1
		printf("%d ", i);//语句2
	}
	return 0;
}
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答案1:2 3 4 5 7 8 9 10 11.
解析1:当i=6的时候,执行到语句1时,语句2直接被跳过,执行下一次循环(i=7);
答案2:2 3 4 5.
解析1:当i=6的时候,直接跳出循环,程序也就结束了。
注意:要合理使用continue语句

下面给出一个不合理使用的例子:

#include 
int main()
{
	int i = 1;
	while (i <= 10)
	{
		printf("%d ", i);
		if (i == 6)
		{	
			continue;			
		}
		i = i + 1;
	}
	return 0;
}

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答案: 1 2 3 4 5 6 6 6……,后面程序一直循环打印6(死循环)。

2. do-while循环

2.1 do-while循环基本结构

do
 循环语句;
while(表达式);

其实do——while语句和while语句基本相似,主要只有一点不同:循环至少执行一次,使用的场景有限,所以不是经常使用.我这里也就不仔细介绍了。
示例:

#include 
int main()
{
	int i = 0;
	do
	{
		printf("%d\n", i);
		i++;
	} while(i>10);//语句1
	return 0;
}

运行结果:0
解析:即使不满足循环条件也会循环一次。
注意:语句1,while(表达式)后面的分号千万别漏掉了。

3. for循环

3.1 for循环的基本结构

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,用于判断循环时候终止。
表达式3为调整部分,用于循环条件的调整。

特别注意:表达式1和表达式2还要表达式3之间是用分号(”;“)隔开的。

3.2 for循环的应用

示例1:打印0到100之间的数(包括0和100)。

#include 
int main()
{
	int i = 0;
	for (i = 0//初始化; i <= 100//循环结束条件; i++//循环调整语句)
	{
		printf("%d ", i);
	}
	return 0;
}

注意:
for(表达式1; 表达式2; 表达式3)中的表达式3已经有了调整部分,在不熟悉之前,那么在for循环的循环体中就尽量不要再随意调整了,使用不当可就不好了。

示例2:
试着猜一下代码运行的结果

#include 
int main()
{
	int i = 0;
	for (i = 0; i <= 100; i++)
	{
		i = 0;
		printf("%d ", i);
	}
	return 0;
}
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运行结果
无限循环打印0(死循环),因为每次循环i又被重新赋值为0,永远无法跳出循环。

不一样的for循环:
其实在for循环中三个表达式皆可以省略,但并不建议这么做。
例如:

#include 
int main()
{
	int i = 0;
	for (; ; )
	{
		i++;
		printf("%d ", i);
	}
	return 0;
}

代码并不会报错,而是会循环打印1 2 3……(死循环)

难度提升
示例3:打印100~200之间的素数

#include 
#include //sqrt 函数的头文件
int main()
{
	int i = 0, j = 0;
	for (i = 100; i <= 200; i++)//获取100到200之间的数。
	{
		
		for (j = 2; j <= sqrt(i); j++)//获取2 ~ sqrt(i)(需要被判断是否为素数的数的开根号)
		{
			if (i % j == 0)//试除法用2 ~ sqrt(i)的数来模,如果模等于0,则不是素数,直接结束内层的for循环。
			{
				break;
			}
		}
		if (j > sqrt(i))//如果j>需要被判断是否为素数的数的开根号,则这个数就为素数。
		{
			printf("%d ", i);//打印这个素数。
		}
	}
	return 0;
}

不懂小字典:

  • %取模符号;

  • sqrt函数;

  • 试除法;


总结

本次c语言的知识就分享到这里了,牛牛真的很用心的再检查错误了,如果大家还是发现了错误请及时在评论区或者私信指出哦。
牛牛会一 一改正的。后续会继续分享自己的学习经验,希望大家共同进步哦。
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