4 程序流程结构

bocchiTheRock
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4 程序流程结构

C/C++ 支持最基本的三种程序运行结构：顺序结构、选择结构、循环结构

  • 顺序结构：程序按顺序执行，不发生跳转
  • 选择结构：依据条件是否满足，有选择的执行相应功能
  • 循环结构：依据条件是否满足，循环多次执行某段代码

4.1 选择结构

4.1.1 if 语句

作用：执行满足条件的语句

if 语句的三种形式

  • 单行格式 if 语句
  • 多行格式 if 语句
  • 多条件的 if 语句
  1. 单行格式 if 语句：if(条件){ 条件满足执行的语句 }

Snipaste_2023-12-28_16-05-16

#include <iostream>
using namespace std;


int main() {

	int score = 0;
	cout << "请输入一个分数：" << endl;
	cin >> score;

	cout << "您输入的分数为：" << score << endl;

	if (score > 600) {
		cout << "恭喜您考上了一本大学" << endl;
	}

	system("pause");

	return 0;
}

注意：if 条件表达式后不要加分号

  1. 多行格式 if 语句：if(条件){ 条件满足执行的语句 }else{ 条件不满足执行的语句 };

image-20231228233823933

#include <iostream>
using namespace std;


int main() {

	int score = 0;
	cout << "请输入一个分数：" << endl;
	cin >> score;

	cout << "您输入的分数为：" << score << endl;

	if (score > 600) 
	{
		cout << "恭喜您考上了一本大学！！！" << endl;
	}
	else
	{
		cout << "未考上一本大学" << endl;
	}

	system("pause");

	return 0;
}
  1. 多条件的 if 语句：if(条件1){ 条件1满足执行的语句 }e1se if(条件2){ 条件2满足执行的语句 }...e1se{ 都不满足执行的语句 }

image-20231228235605595

#include <iostream>
using namespace std;


int main() {

	int score = 0;
	cout << "请输入一个分数：" << endl;
	cin >> score;

	cout << "您输入的分数为：" << score << endl;

	if (score > 600) 
	{
		cout << "恭喜您考上了一本大学！！！" << endl;
	}
	else if(score > 500)
	{
		cout << "恭喜您考上了二本大学！！" << endl;
	}
	else if(score > 400)
	{
		cout << "恭喜您考上了三本大学！" << endl;
	}
	else
	{
		cout << "很遗憾，您未考上本科" << endl;
	}

	system("pause");

	return 0;
}

嵌套 if 语句：在 if 语句中，可以嵌套使用 if 语句，达到更精确的条件判断

案例需求：

  • 提示用户输入一个高考考试分数，根据分数做如下判断：
    • 分数如果大于600分视为考上一本，大于500分考上二本，大于400考上三本，其余视为未考上本科。
    • 在一本分数中，如果大于700分，考入北大，大于650分，考入清华，大于600考入人大。
#include <iostream>
using namespace std;


int main() {

	int score = 0;
	cout << "请输入一个分数：" << endl;
	cin >> score;

	cout << "您输入的分数为：" << score << endl;

	if (score > 600) 
	{
		cout << "恭喜您考上了一本大学！！！" << endl;
		if (score > 700) 
		{
			cout << "恭喜您考上了北大！！！" << endl;
		}
		else if (score > 650) 
		{
			cout << "恭喜您考上了清华！！！" << endl;
		}
		else
		{
			cout << "恭喜您考上了人大！！！" << endl;
		}
	}
	else if(score > 500)
	{
		cout << "恭喜您考上了二本大学！！" << endl;
	}
	else if(score > 400)
	{
		cout << "恭喜您考上了三本大学！" << endl;
	}
	else
	{
		cout << "很遗憾，您未考上本科" << endl;
	}

	system("pause");

	return 0;
}

练习案例：三只小猪称体重

有三只小猪ABC，请分别输入三只小猪的体重，并且判断哪只小猪最重？

image-20231229003256777

#include <iostream>
using namespace std;


int main() {

	//创建三只小猪的体重
	int PigA = 0;
	int PigB = 0;
	int PigC = 0;

	//输入三只小猪的重量
	cout << "请输入小猪A的体重：" << endl;
	cin >> PigA;

	cout << "请输入小猪B的体重：" << endl;
	cin >> PigB;

	cout << "请输入小猪C的体重：" << endl;
	cin >> PigC;

	cout << "小猪A的体重为：" << PigA << endl;
	cout << "小猪B的体重为：" << PigB << endl;
	cout << "小猪C的体重为：" << PigC << endl;

	//判断哪只最重
	//先判断A和B
	if (PigA > PigB) 
	{
		if (PigA > PigC) 
		{
			cout << "小猪A最重\n";
		}
		else 
		{
			cout << "小猪C最重\n";
		}
	}
	else
	{
		if (PigB > PigC)
		{
			cout << "小猪B最重\n";
		}
		else
		{
			cout << "小猪C最重\n";
		}
	}
	system("pause");

	return 0;
}

4.1.2 三目运算符

作用：通过三目运算符实现简单的判断

语法：表达式1 ? 表达式2 : 表达式3

解释：

如果表达式1的值为真，执行表达式2，并返回表达式2的结果；

如果表达式1的值为假，执行表达式3，并返回表达式3的结果。

示例：

#include <iostream>
using namespace std;


int main() {

	//三目运算符
	
	//创建三个变量 a b c
	//将a和b做比较，将变量大的值赋值给变量c

	int a = 10;
	int b = 20;
	int c = 0;

	c = (a > b ? a : b);

	cout << "c = " << c << endl;

	//在C++中三目运算符返回的是变量，可以继续赋值
	(a > b ? a : b) = 100;
	cout << "a = " << a << endl;
	cout << "b = " << b << endl;

	system("pause");

	return 0;
}

4.1.3 switch 语句

作用：执行多条件分支语句

语法：

switch (表达式)
{
	case 结果1: 执行语句; break;
	case 结果2: 执行语句; break;

	...

	default: 执行语句; break;
}

示例：

#include <iostream>
using namespace std;


int main() {

	//switch语句
	//给电影进行打分
	// 10 ~9   经典
	// 8 ~7    非常好
	// 6 ~5    一般
	// 5以下  烂片

	//1、提示用户给电影评分
	cout << "请给电影打分" << endl;

	//2、用户开始进行打分
	int score = 0;
	cin >> score;
	cout << "您打的分数是：" << score << endl;

	//3、根据用户输入的分数来提示用户最后的结果
	switch (score)
	{
	case 10:
		cout << "您认为这是一部经典电影" << endl;
		break;
	case 9:
		cout << "您认为这是一部经典电影" << endl;
		break;
	case 8:
		cout << "您认为这是一部非常好电影" << endl;
		break;
	case 7:
		cout << "您认为这是一部非常好电影" << endl;
		break;
	case 6:
		cout << "您认为这是一部一般电影" << endl;
		break;
	case 5:
		cout << "您认为这是一部一般电影" << endl;
		break;
	default:
		cout << "您认为这是一部烂片" << endl;
		break;
	}

	system("pause");

	return 0;
}

注意1：switch 语句中表达式类型只能是整型或者字符型

注意2：case 里如果没有 break ，那么程序会一直向下执行

总结：与 if 语句比，对于多条件判断时，switch 的结构清晰，执行效率高，缺点是switch不可以判断区间

4.2 循环结构

4.2.1 while 循环语句

作用：满足循环条件，执行循环语句

语法：while(循环条件){ 循环语句 }

解释：只要循环条件的结果为真，就执行循环语句

image-20231229235640299

示例：

#include <iostream>
using namespace std;


int main() {

	//while循环
	//在屏幕上打印 0 ~ 9
	int num = 0;

	while (num < 10) 
	{
		cout << num << endl;
		num++; 
	}

	system("pause");

	return 0;
}

#include <iostream>
using namespace std;


int main() {

	//while循环
	//在屏幕上打印 0 ~ 9
	int num = 0;


	while (1) 
	{
		cout << num << endl;
		num++; 

		if (num == 10)
		{
			break;
		}
	}

	system("pause");

	return 0;
}

注意：在执行循环语句时候，程序必须提供跳出循环的出口，否则出现死循环

while 循环练习案例：猜数字

案例描述：系统随机生成一个1到100之间的数字，玩家进行猜测，如果猜错，提示玩家数字过大或过小，如果猜对恭喜玩家胜利，并且退出游戏。

C++ 生成随机数 如何优雅的用C++生成随机数

image-20231230001927584

//#include <stdlib.h>
//#include <time.h> 
#include <iostream>
#include <random>
using namespace std;

int main() {

	//1、系统生成随机数
	//添加随机数种子作用 利用当前系统时间生成随机数，防止每次随机数都一样
	srand((unsigned int)time(NULL));
	int random = rand() % 100 + 1;  // rand()%100 生成 0~99 随机数
	//cout << random << endl;

	//2、玩家进行猜测
	int val = 0; //玩家输入的数据

	while (1)
	{
		cin >> val;

		//3、判断玩家的猜测
		//猜错    提示猜的结果 过大或者过小  重新返回第2步

		int num = random;
		if (val > num)
		{
			cout << "猜测过大" << endl;
		}
		else if (val < num)
		{
			cout << "猜测过小" << endl;
		}
		else
		{
			cout << "猜对了" << endl;
			//猜对    退出游戏
			break;
		}
	}


	system("pause");

	return 0;

}

4.2.2 do.…while 循环语句

作用：满足循环条件，执行循环语句

语法：do{ 循环语句 } whi1e(循环条件);

注意：与while的区别在于do.…while会先执行一次循环语句，再判断循环条件

image-20240108105259076

#include<iostream>
using namespace std;

int main() {

	//do...while语句
	//在屏幕中输出 0 到 9 这10个数字

	int num = 0;
	
	do
	{
		cout << num << endl;
		num++;
	} while (num < 10);

	system("pause");

	return 0;

}

总结：与while循环区别在于，do..while先执行一次循环语句，再判断循环条件

练习案例：水仙花数

案例描述：水仙花数是指一个 3 位数，它的每个位上的数字的 3次幂之和等于它本身

例如：

13+53+33=1531^3 + 5^3 + 3^3 = 153

请利用do...while语句，求出所有3位数中的水仙花数

解题思路：

image-20240108130325773

#include<iostream>
using namespace std;

int main() {

	//1、先打印所有三位数字
	int num = 999;

	do
	{
		//2、从所有三位数中找到水仙花数
		int a = 0; //个位
		int b = 0; //十位
		int c = 0; //百位

		a = num % 10;
		b = num / 10 % 10;
		c = num / 100;

        //3、判断
		if (a * a * a + b * b * b + c * c * c == num)
		{
			cout << num << endl;
		}

		num--;

	} while (num > 99);

	system("pause");

	return 0;

}

4.2.3 for 循环语句

作用：满足循环条件，执行循环语句

语法：for(起始表达式;条件表达式;末尾循环体) { 循环语句; }

代码执行顺序：

image-20240108142409281

#include<iostream>
using namespace std;

int main() {

	//for循环
	//打印数字 0 ~ 9

	for (int i = 0; i < 10; i++)
	{
		cout << i << endl;
	}

    cout << "--------\n";
    //for循环的拆分
	//打印数字 0 ~ 9
    /*
	int i = 0;
	for (; ; )
	{
		if (i >= 10)
		{
			break;
		}
		cout << i << endl;
		i++;
	}
    */
	system("pause");

	return 0;

}

注意：for 循环中的表达式，要用分号进行分隔

总结：while, do...while, for 都是开发中常用的循坏语句，for循环结构比较清晰，比较常用

练习案例：敲桌子

案例描述：从1开始数到数字100，如果数字个位含有7，或者数字十位含有7，或者该数字是7的倍数，我们打印 敲桌子，其余数字直接打印输出。

test111

解题思路：

image-20240108151406658

#include<iostream>
using namespace std;

int main() {

	//敲桌子
	//1、输出1~100
	for (int i = 1; i <= 100; i++)
	{
		//2、从100个数字中找到特殊数字，打印“敲桌子”
		if (i % 7 == 0 || i % 10 == 7 || i / 10 == 7) //如果是特殊数字，打印敲桌子
		{
			cout << "knock on the table~" << endl;
		}
		else //如果不是特殊数字，才打印数字
		{
			cout << i << endl;
		}
	}
	system("pause");

	return 0;

}

4.2.4 嵌套循环

作用：在循环体中再嵌套一层循环，解决一些实际问题

例如我们想在屏幕中打印如下图片，就需要利用嵌套循环

image-20240108154542915

#include<iostream>
using namespace std;

int main() {

	//外层循环执行1次，内层循环执行1轮
	for (int i = 0; i < 10; i++)
	{
		for (int j = 0; j < 10; j++)
		{
			cout << "* ";
		}
		cout << endl;
	}

	system("pause");

	return 0;

}

练习案例：乘法口诀表

案例描述：利用嵌套循环，实现九九乘法表

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解题思路：

列数 * 行数 = 计算结果

列数 <= 当前行数

#include<iostream>
using namespace std;

int main() {

	//乘法口诀表
	for (int i = 1; i <= 9; i++)
	{
		//cout << "行数" << i << endl;
		for (int j = 1; j <= i; j++)
		{
			cout << j << " * " << i << " = " << j * i << "\t";
		}
		cout << endl;
	}

	system("pause");

	return 0;

}

4.3 跳转语句

4.3.1 break语句

作用：用于跳出选择结构或者循环结构

break使用的时机：

  • 出现在switch条件语句中，作用是终止case并跳出switch
  • 出现在循环语句中，作用是跳出当前的循环语句
  • 出现在嵌套循环中，跳出最近的内层循环语句

示例1：

#include<iostream>
using namespace std;

int main() {

	//1、在switch语句中使用break
	cout << "请选择你挑战的副本难度：" << endl;
	cout << "1、普通" << endl;
	cout << "2、中等" << endl;
	cout << "3、困难" << endl;

	int num = 0;

	cin >> num;

	switch (num)
	{
	case 1:
		cout << "您选择的是普通难度" << endl;
		break;
	case 2:
		cout << "您选择的是中等难度" << endl;
		break;
	case 3:
		cout << "您选择的是困难难度" << endl;
		break;
	default:
		break;
	}

	system("pause");

	return 0;

}

示例2：

#include<iostream>
using namespace std;

int main() {

	//2、在循环语句中使用break
	for (int i = 0; i < 10; i++)
	{
		if (i == 5)
		{
			break;
		}
		cout << i << endl;
	}

	system("pause");

	return 0;

}

示例3：

#include<iostream>
using namespace std;

int main() {

	//3、在嵌套循环语句中使用break，退出内层循环
	for (int i = 0; i < 10; i++)
	{
		for (int j = 0; j < 10; j++)
		{
			if (j == 5)
			{
				break;
			}
			cout << "* ";
		}
		cout << endl;
	}

	system("pause");

	return 0;

}

4.3.2 continue语句

作用：在循环语句中，跳过本次循环中余下尚未执行的语句，继续执行下一次循环

示例：

#include<iostream>
using namespace std;

int main() {

    //打印100以内的奇数
	for (int i = 0; i < 100; i++)
	{
		if (i % 2 == 0)
		{
			continue;
		}
		cout << i << endl;
	}

	system("pause");

	return 0;

}

注意：continue并没有使整个循环终止，而break会跳出循环

4.3.3 goto 语句

作用：可以无条件跳转语句

语法：goto 标记;

解释：如果标记的名称存在，执行到goto语句时，会跳转到标记的位置

示例：

#include<iostream>
using namespace std;

int main() {

	//goto语句
	cout << "1、xxxx" << endl;
	cout << "2、xxxx" << endl;
    
	goto FLAG;
    
	cout << "3、xxxx" << endl;
	cout << "4、xxxx" << endl;
    
	FLAG:
    
	cout << "5、xxxx" << endl;

	system("pause");

	return 0;

}

注意：在程序中不建议使用goto语句，以兔造成程序流程混乱

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