比特c语言-分支与循环

news/2025/1/19 11:23:23/文章来源:https://www.cnblogs.com/ZhaoYork/p/18679425
 
 
# 分支与循环

if语句

目录
  • if语句
    • if
      • eg:输入一个整数,判断是否为奇数
    • else
      • eg:输入一个整数,判断是否为奇数,如果是奇数打印是奇数,否则打印偶数
    • 嵌套if
      • eg:输入一个人的年龄
  • 关系操作符
  • 条件操作符
      • eg:使用条件操作符表示代码逻辑
      • eg:使用条件表达式找两个数中较大值
  • 逻辑操作符:&&,||,!
      • eg:闰年的判断
      • 短路
      • eg:阅读代码,计算代码输出结果
  • switch语句
      • if语句和switch语句对比
      • 练习:
      • default
  • while循环
      • 执行流程
      • eg:在屏幕上打印1-10的值
      • 练习:
  • for循环
      • 执行流程
      • eg:在屏幕上打印1-10的值
      • 练习:
  • do-while循环
      • 执行流程
      • eg:在屏幕上打印1-10的值
      • 练习:
  • break和continue语句
  • 循环的嵌套
      • 练习:
  • goto语句
  • 随机数生成
    • rand
    • srand
    • time
    • 设置随机数范围
  • 猜数字游戏

if

语法

if ( 表达式 )语句

表达式成⽴(为真),则语句执⾏,表达式不成⽴(为假),则语句不执⾏
在C语⾔中,0为假,⾮0表⽰真,也就是表达式的结果如果是0,则语句不执⾏,表达式的结果如果不是0,则语句执⾏。

eg:输入一个整数,判断是否为奇数

#include <stdio.h>
int main(){int num=0;scanf("%d",&num);if(num%2==1){printf("%d是奇数\n",num);}return 0;
}

image

else

语法

if ( 表达式 )语句1
else语句2

eg:输入一个整数,判断是否为奇数,如果是奇数打印是奇数,否则打印偶数

#include <stdio.h>
int main(){int num=0;scanf("%d",&num);if(num%2==1){printf("%d是奇数\n",num);}else{printf("%d是偶数\n",num);}return 0;
}

eg:输入一个年龄,>=18就输出成年,否则就输出未成年

#include <stdio.h>
int main(){int age=0;scanf("%d",&age);if(age>=18){printf("成年\n");}else{printf("未成年\n");}return 0;
}

分支中可以包含多条语句

嵌套if

image

if(条件)语句
else if(条件)语句
else语句	

image

if(条件){if(条件)语句else语句
}else{语句
}

eg:输入一个人的年龄

如果年龄<18岁,打印"少年"
如果年龄在18岁⾄44岁打印"⻘年"
如果年龄在45岁⾄59岁打印"中⽼年"
如果年龄在60岁⾄89岁打印"⽼年"
如果90岁及以上打印"⽼寿星"

#include <stdio.h>
int main(){int age=0;scanf("%d",&age);if(age<18){printf("少年\n");}else if(age<=44){printf("青年\n");}else if(age<=59){printf("中老年\n");}else if(age<=89){printf("老年\n");}else{printf("老寿星\n");}return 0;
}

如果有多个 if 和 else ,可以记住这样⼀条规则, else 总是跟最接近的 if 匹配。

关系操作符

  • >大于运算符
  • <小于运算符
  • >=大于等于运算符
  • <=小于等于运算符
  • ==相等运算符(=为赋值==判断像相等)
  • !=不相等运算符

关系表达式中返回1或0表示真假

另⼀个需要避免的错误是:多个关系运算符不宜连用

条件操作符

三目操作符

exp1?exp2:exp3

条件操作符计算逻辑,如果exp1为真,exp2计算,计算的结果是整个表达式的结果,如果exp1为假,exp3计算,计算的结果是整个表达式的结果

eg:使用条件操作符表示代码逻辑

#include <stdio.h>
int main(){int a=0;int b=0;scanf("%d",&a);if(a>5)b=3;elseb=-3;printf("%d\n",b);return 0;
}
改造后
#include <stdio.h>
int main(){int a=0;int b=0;scanf("%d",&a);b=a>5?3:-3;printf("%d\n",b);return 0;
}

eg:使用条件表达式找两个数中较大值

#include <stdio.h>
int main()
{int a = 0;int b = 0;scanf("%d %d", &a, &b);int m = a>b ? a : b;printf("%d\n", m);return 0;
}

逻辑操作符:&&,||,!

  • !逻辑取反运算符(改变单个表达式的真假)

image

  • &&逻辑与运算符,就是并且的意思(两侧的表达式都为真,则为真,否则为假)

image

  • ||逻辑或运算符,就是或者的意思(两侧⾄少有⼀个表达式为真,则为真,否则为假)

image

eg:闰年的判断

输⼊⼀个年份year,判断year是否是闰年
闰年判断的规则:

  1. 能被4整除并且不能被100整除是闰年
  2. 能被400整除是闰年
#include <stdio.h>
//代码1
int main()
{int year = 0;scanf("%d", &year);if(year%4==0 && year%100!=0)printf("是闰年\n");else if(year%400==0)printf("是闰年\n");return 0;
}
//代码2
int main()
{int year = 0;scanf("%d", &year);if((year%4==0 && year%100!=0) || (year%400==0))printf("是闰年\n");return 0;
}

短路

这种仅仅根据左操作数的结果就能知道整个表达式的结果,不再对右操作数进⾏计算的运算称为短路求值

eg:阅读代码,计算代码输出结果

#include <stdio.h>
int main()
{int i = 0,a=0,b=2,c =3,d=4;i = a++ && ++b && d++;//i = a++||++b||d++;printf("a = %d\n b = %d\n c = %d\nd = %d\n", a, b, c, d);return 0;
}

a=1 b=2 c=3 d=4

a=1 b=3 c=3 d=4

switch语句

语法

switch (expression) {case value1: statementcase value2: statement...default: statement
}
  • switch后的expression 必须是整型表达式
  • case后的值,必须是整形常量表达式

if语句和switch语句对比

输入任意一个整数值,计算除3之后的余数

#include <stdio.h>
int main()
{int n = 0;scanf("%d", &n);if(n%3 == 0)printf("整除,余数为0\n");else if(n%3 == 1)printf("余数是1\n");elseprintf("余数是2\n");return 0;
}#include <stdio.h>
int main()
{int n = 0;scanf("%d", &n);switch(n%3){case 0:printf("整除,余数为0\n");break;case 1:printf("余数是1\n");break;case 2:printf("余数是2\n");break;}return 0;
}

上述的代码中,我们要注意的点有:
case和后边的数字之间必须有空格

每⼀个 case 语句中的代码执⾏完成后,需要加上 break才能跳出这个switch语句

练习:

输⼊⼀个1~7的数字,打印对应的星期⼏?
例如:
输⼊:1 输出:星期⼀
输⼊:2 输出:星期⼆
输⼊:3 输出:星期三
输⼊:4 输出:星期四
输⼊:5 输出:星期五
输⼊:6 输出:星期六
输⼊:7 输出:星期天

#include <stdio.h>
int main(){int day=0;scanf("%d",&day);switch(day){case 1:printf("星期一\n");break;case 2:printf("星期二\n");break;case 3:printf("星期三\n");break;case 4:printf("星期四\n");break;case 5:printf("星期五\n");break;case 6:printf("星期六\n");break;case 7:printf("星期天\n");break;          }return 0;
}

如果需求发⽣变化,变为:

  1. 输⼊1~5,输出的是“⼯作⽇”
  2. 输⼊6~7,输出“休息⽇”
#include <stdio.h>
int main(){int day = 0;scanf("%d", &day);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;}return 0;
}

default

在使⽤ switch 语句的时候,我们经常可能遇到⼀种情况,⽐如switch后的表达式中的值⽆法匹配代码中的case语句的时候,这时候要不就不做处理,要不就得在switch 语句中加⼊default ⼦句

switch (expression) {case value1: statementcase value2: statementdefault: statement
}

switch语句中的case和default的顺序问题
在 switch 语句中 case ⼦句和 default ⼦句有要求顺序吗? default 只能放在最后吗?
其实,在 switch 语句中 case 语句和 default 语句是没有顺序要求的,只要你的顺序是满⾜实际需求的就可以。不过我们通常是把 default ⼦句放在最后处理的。

while循环

语法

if(表达式)语句;
while(表达式)
语句;//如果循环体想包含更多的语句,可以加上⼤括号

执行流程

image

⾸先上来就是执⾏判断表达式,表达式的值为0,循环直接结束;表达式的值不为0,则执⾏循环语句,语句执⾏完后再继续判断,是否进⾏下⼀次判断。

eg:在屏幕上打印1-10的值

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

练习:

输⼊⼀个正的整数,逆序打印这个整数的每⼀位
例如:
输⼊:1234,输出:4 3 2 1
输⼊:521,输出:1 2 5

题⽬解析

  1. 要想得到n的最低位,可以使⽤n%10的运算,得到的余数就是最低位,如:1234%10得到4
  2. 要想去掉n的最低位,找出倒数第⼆位,则使⽤ n=n/10 操作就可以去掉最低位的,如:n=1234/10得到123,123相较于1234就去掉了最低位,123%10就得到倒数第⼆位3。
  3. 循环1和2两个步骤,在n变成0之前,就能到所有的位。
#include <stdio.h>
int main(){int n=0;scanf("%d",&n);while(n){printf("%d ",n%10);n=n/10;}return 0;
}

for循环

语法

for(表达式1; 表达式2; 表达式3)语句;//如果循环体想包含更多的语句,可以加上⼤括号

表达式1 ⽤于循环变量的初始化
表达式2 ⽤于循环结束条件的判断
表达式3 ⽤于循环变量的调整

执行流程

image

⾸先执⾏ 表达式1 初始化循环变量,接下来就是执⾏ 表达式2 的判断部分, 表达式2 的结果如果==0,则循环结束; 表达式2 的结果如果!=0则执⾏循环语句,循环语句执⾏完后,再去执⾏表 达式3 ,调整循环变量,然后再去 表达式2 的地⽅执⾏判断, 表达式2 的结果是否为0,决定循环是否继续。

整个循环的过程中,表达式1初始化部分只被执⾏1次,剩下的就是表达式2、循环语句、表达式3在循环。

eg:在屏幕上打印1-10的值

#include <stdio.h>
int main()
{int i = 0;for(i=1; i<=10; i++){printf("%d ", i);}return 0;
}

练习:

计算1-100之间3的倍速的数字之和

#include <stdio.h>
int main(){int i=0;int sum=0;for(i=0;i<100;i++){if(i%3==0)sum+=i;}printf("%d",sum);return 0;
}#include <stdio.h>
int main()
{int i = 0;int sum = 0;for(i=3; i<=100; i+=3){sum += i;}printf("%d\n", sum);return 0;
}

do-while循环

语法

do语句;
while(表达式);

while和for两种循环都是先判断,条件如果满足就进入循环,执行循环语句,如果不满足就跳出循环

而do while循环则是先直接进入循环体,执行循环语句,然后再执行while后的判断表达式,表达式为真,就会进行下一次,表达式为假,则不再继续循环

执行流程

image

在 do while 循环中先执⾏图上的“语句”,执⾏完语句,在去执⾏“判断表达式”,判断表达式的结果是!=0,则继续循环,执⾏循环语句;判断表达式的结果==0,则循环结束。
所以在 do while 语句中循环体是⾄少执⾏⼀次的,这是 do while 循环⽐较特殊的地⽅。

eg:在屏幕上打印1-10的值

#include <stdio.h>
int main()
{int i = 1;do{printf("%d ", i);i = i + 1;}while(i<=10);return 0;
}

练习:

输⼊⼀个正整数,计算这个整数是⼏位数?
例如:
输⼊:1234 输出:4
输⼊:12 输出:2

#include <stdio.h>
int main(){int n=0;scanf("%d",&n);int cnt=0;do{cnt++;n=n/10;}while(n)printf("%d\n",cnt);
}

break和continue语句

在循环执⾏的过程中,如果某些状况发⽣的时候,需要提前终⽌循环,这是⾮常常⻅的现象。C语⾔中提供了 break 和 continue 两个关键字,就是应⽤到循环中的。

  • break 的作⽤是⽤于永久的终⽌循环,只要 break 被执⾏,直接就会跳出循环,继续往后执⾏。
  • continue 的作⽤是跳过本次循环中 continue 后边的代码,在 for 循环和 while 循环中有所差异的。

循环的嵌套

前⾯学习了三种循环 while , do while , for ,这三种循环往往会嵌套在⼀起才能更好的解决问题,就是我们所说的:循环嵌套

练习:

找出100~200之间的素数,并打印在屏幕上。
注:素数⼜称质数,只能被1和本身整除的数字。

要从100200之间找出素数,⾸先得有100200之间的数,这⾥可以使⽤循环解决。

  1. 假设要判断i是否为素数,需要拿2i-1之间的数字去试除i,需要产⽣2i-1之间的数字,也可以使⽤
    循环解决。
  2. 如果2~i-1之间有数字能整除i,则i不是素数,如果都不能整除,则i是素数。
#include <stdio.h>
int main(){int i=0;//产生100-200的数字for(i=100;i<=200;i++){//判断i是否为素数//循环判断产生2~i-1之间的数字int j=0;int flag=1;//假设i是素数for(j=2;j<i;j++){if(i%j==0){flag=0;break;}}if(flag==1)printf("%d",i);}return 0;
}
//优化
#include <stdio.h>
int main(){for(i=101;i<=200;i+=2){int j=0;int flag=1;for(j=2;j<=i-1;j++){if(i%j==0){flag=0;break;}}if(flag==1)printf("%d ",i);}return 0;
}
//优化
//sqrt是一个库函数,用来开平方
sqrt(16)---->4
#include <stdio.h>
#include <math.h>
int main(){for(i=101;i<=200;i+=2){int j=0;int flag=1;for(j=2;j<=sqrt(i);j++){if(i%j==0){flag=0;break;}}if(flag==1)printf("%d ",i);}return 0;
}

goto语句

C语⾔提供了⼀种⾮常特别的语法,就是 goto 语句和跳转标号, goto 语句可以实现在同⼀个函数内跳转到设置好的标号处。

#include <stdio.h>
int main()
{printf("hehe\n");goto next;printf("haha\n");
next:printf("跳过了haha的打印\n");return 0;
}

goto ?语句如果使⽤的不当,就会导致在函数内部随意乱跳转,打乱程序的执⾏流程,所以我们的建议是能不⽤尽量不去使⽤;但是 goto 语句也不是⼀⽆是处,在多层循环的代码中,如果想快速跳出,使⽤ goto 就⾮常的⽅便了。

for(...)
{for(...){for(...){if(disaster)goto error;}}
}
error://...

本来 for 循环想提前退出得使⽤ break ,⼀个 break 只能跳出⼀层 for 循环,如果3层循环嵌套就得使⽤3个 break 才能跳出循环,所以在这种情况下我们使⽤ goto 语句就会更加的快捷。

#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main(){char input[20];system("shutdown -s -t 60");again:printf("请注意,你的电脑在一分钟内关机,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;
}

随机数生成

rand

int rand (void);

rand函数会返回⼀个伪随机数,这个随机数的范围是在0~RAND_MAX之间,这个RAND_MAX的⼤⼩是依赖编译器上实现的,但是⼤部分编译器上是32767
rand函数的使⽤需要包含⼀个头⽂件是:stdlib.h

随机生成五个随机数

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main()
{printf("%d\n", rand());printf("%d\n", rand());printf("%d\n", rand());printf("%d\n", rand());printf("%d\n", rand());return 0;
}

rand函数是对⼀个叫“种⼦”的基准值进⾏运算⽣成的随机数

之所以前⾯每次运⾏程序产⽣的随机数序列是⼀样的,那是因为rand函数⽣成随机数的默认种⼦是1。如果要⽣成不同的随机数,就要让种⼦是变化的。

srand

void srand (unsigned int seed);

程序中在调⽤rand函数之前先调⽤?srand?函数,通过srand函数的参数seed来设置rand函数⽣成随机数的时候的种⼦,只要种⼦在变化,每次⽣成的随机数序列也就变化起来了。
那也就是说给srand的种⼦是如果是随机的,rand就能⽣成随机数;在⽣成随机数的时候⼜需要⼀个随机数,这就⽭盾了

time

使⽤程序运⾏的时间作为种⼦的,因为时间时刻在发⽣变化的。在C语⾔中有⼀个函数叫time,就可以获得这个时间

time_t time (time_t* timer);

time函数会返回当前的⽇历时间,其实返回的是1970年1⽉1⽇0时0分0秒到现在程序运行时间之间的差值,单位是秒。返回的类型是time_t类型的,time_t类型本质上其实就是32位或者64位的整型类型。
time函数的参数timer如果是⾮NULL的指针的话,函数也会将这个返回的差值放在timer指向的内存中带回去。
如果timer是NULL,就只返回这个时间的差值。time函数返回的这个时间差也被叫做:时间戳。time函数的时候需要包含头⽂件:time.h

//VS2022 上time_t类型的说明
#ifndef _CRT_NO_TIME_T#ifdef _USE_32BIT_TIME_Ttypedef __time32_t time_t;#elsetypedef __time64_t time_t;#endif
#endiftypedef long        __time32_t;
typedef __int64     __time64_t;

time函数返回时间戳

time(NULL);//调⽤time函数返回时间戳,这⾥没有接收返回值

生成随机数代码

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>
int main()
{//使⽤time函数的返回值设置种⼦//因为srand的参数是unsigned int类型,我们将time函数的返回值强制类型转换srand((unsigned int)time(NULL));printf("%d\n", rand());printf("%d\n", rand());printf("%d\n", rand());printf("%d\n", rand());printf("%d\n", rand());return 0;
}

设置随机数范围

0-99

rand() % 100;//余数的范围是0~99

1-100

rand()%100+1;//%100的余数是0~99,0~99的数字+1,范围是1~100

100-200

100 + rand()%(200-100+1)
//余数的范围是0~100,加100后就是100~200

a-b

a + rand()%(b-a+1)

猜数字游戏

电脑生成一个1-100的随机数

玩家猜数字,猜数字的过程中,根据猜测数据的⼤⼩给出⼤了或⼩了的反馈,直到猜对,游戏结束

可以玩一把后继续玩,不退出程序

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>
void game()
{//srand((unsigned int)time(NULL));int r = rand()%100+1;int guess= 0;//system("cls");int count= 5;while(count){printf("\n你还有%d次机会\n",count);printf("请猜数字>:");scanf("%d", &guess);if(guess < r){printf("猜⼩了\n");}else if(guess > r){printf("猜⼤了\n");}else{printf("恭喜你,猜对了,数字是%d\n",r);break;}count--;}if(count==0){printf("你失败了,正确值是:%d\n",r);}
}
void menu()
{printf("***********************\n");printf("****** 1. play ******\n");printf("****** 0. exit ******\n");printf("***********************\n");
}
int main()
{int input = 0;srand((unsigned int)time(NULL));do{menu();printf("请选择:>");scanf("%d", &input);switch(input){case 1:game();break;case 0:printf("游戏结束\n");break;default:printf("选择错误,重新选择\n");break;}}while(input);return 0;
}

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