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第三章：分支结构

文章目录

• 第一节：条件判断语句
• • • ==如果 ...==
    • ==关系操作(运算)符==
    • ==如果 .... 否则 ....==
    • ==逻缉操作符与逻缉运算==
    • ==三目运算符==
    • ==if语句嵌套==
    • ==switch...case..语句==
• 第二节：循环语句
• • • ==for 循环==
    • ==加加和减减==
    • ==省略参数==
    • ==退出循环与跳出循环==
    • ==循环嵌套==
    • ==设置域宽与填充字符==
    • ==另外两个循环==
    • • • 1、while
        • 2、do...while...

第一节：条件判断语句

世间万物是变幻莫测的，对于发生的不同情况，会有着不同的结果，在C++程序设计的过程中，常常需要对发生的不同情况进行判断，这就需要使用分支的方法，解决问题

例：计算时间差
输入两个时间，每个时间分别输入小时和分钟的值，然后输出两个时间之间的差，也以几小时几分表示

int hour1 = 1 , minute1 = 40;
int hour2 = 2 , minute2 = 10;
cout << "第一个时间是：" << hour1 << "小时" << minute1 <<"分" << endl;
cout << "第二个时间是：" << hour2 << "小时" << minute2 <<"分" << endl;
cout << "时间差是：" << hour2-hour1 << "小时" << minute2-minute1 <<"分" << endl;

执行结果：

如果 …

对于可能发生的事情，经常会使用“如果…就…”，如果之后的内容称为条件，如果条件满足，就做“就…”之后的事情。在程序设计中，也是用同样的方法来描述可能发生的情况的。
 
【语法格式】
if ( 条件成立 ) {
       语句 1 ;
       语句 2 ;
        ... ...
}

例：

int hour1 = 1 , minute1 = 40;
int hour2 = 2 , minute2 = 10;
cout << "第一个时间是：" << hour1 << "小时" << minute1 <<"分" << endl;
cout << "第二个时间是：" << hour2 << "小时" << minute2 <<"分" << endl;//对时和分进行计算 
int h = hour2 - hour1;
int m = minute2 - minute1;//判断出现负数的情况 
if (m<0){m = 60 + m;h = h - 1;
}cout << "时间差是：" << h << "小时" << m <<"分" << endl;

执行结果：

关系操作(运算)符

当判断一个条件时，后面的内容执不执行，完全取决于if语句条件是否得到满足，即条件的“真”与“假”。这就需要更多的能判断真假的内容，即关系运算。
计算两个值之间的关系，所以叫做关系运算

注意：== 和 = 是两个不同的操作符， == 是判断操作符两边数据的关系，是真正的等于，而 = 则是把右边的内容（结果）给左边，是赋值

【关系运算的结果】
当关系操作(运算)符两边的数据符合操作符对应的关系时，结果为真(1)，否则为假(0)。

例：

	// 输出5大于3的结果cout << (5 > 3) << endl ;// 输出8小于等于1的结果cout << (8 <= 1) << endl ;int a = 10;int b = 4;cout << ( a < b ) << endl ;

执行结果：

例：项目挑战——找零计算器

// 定义变量 
int price;
int total;
// 读入金额和面额 
cout << "应收金额（元）：" ;
cin >> price;
cout << "实收面额（元）：" ;
cin >> total;
// 计算找零 
int change = total - price;
cout << "应找零" << change << "元" << endl;

执行结果：



例2：找零计算器02

// 定义变量 
int price;
int total;
// 读入金额和面额 
cout << "应收金额（元）：" ;
cin >> price;
cout << "实收面额（元）：" ;
cin >> total;
// 计算找零 
if (total >= price){int change = total - price;cout << "应找零" << change << "元" << endl; 
}
cout << "很抱歉，您的钱不够！" << endl;

执行结果：

【操作结果】
如果在if后面还有语句，它们在if结束后会执行，无论条件如何

如果 … 否则 …

【语法格式】
 
if ( 条件成立 ) {
      语句 1 ;
      语句 2 ;
      ... ...
}else{
      语句1 ;
      语句2 ;
      ... ...
}

例：

int weather = 5;
if(weather==1){cout << "今天去游泳" << endl; 
}else{cout << "今天我只想躺着" <<endl;
}

执行结果：

例：找零计算器03

// 定义变量 
int price;
int total;
// 读入金额和面额 
cout << "应收金额（元）：" ;
cin >> price;
cout << "实收面额（元）：" ;
cin >> total;
// 计算找零 
if (total >= price){int change = total - price;cout << "应找零" << change << "元" << endl; 
}else{cout << "很抱歉，您的钱不够！" << endl;
} 

【练习】
1、比较大小
提示用户输入两个整数，使用条件判断语句比较两个数的大小，输出大的数
 
2、判断成绩
提示用户输入考试成绩，使用条件判断语句，判断用户是否及格

例：项目挑战 —— 猜数字游戏

#include<iostream>
#include<cstdlib>   // 与获取随机数有关，暂不研究  
#include<ctime>     // 与获取随机数有关，暂不研究 
using namespace std;
int main(){	srand((unsigned int)time(NULL));  // 与获取随机数有关，暂不研究int ans = rand()%5+1,input;       // 与获取随机数有关，暂不研究cout << "请猜一个数(1-6)：";cin >> input;// 如果输入的数与随机数相同，则输出 "猜对" if(input == ans){cout << "恭喜，猜对啦！请到前台领取100万" <<endl;return 0;      //---------------------------------结束程序 }cout << "猜错了，还有两次机会！" << endl;// 第二次猜cout << "请再猜一个数(1-6)：";cin >> input;if(input == ans){cout << "恭喜，猜对啦！请到前台领取50万" <<endl;return 0;}cout << "猜错了，只剩一次机会了！" << endl;// 第三次猜cout << "请再猜一个数(1-6)：";cin >> input;if(input == ans){cout << "恭喜，猜对啦！请到前台领取10万" <<endl;return 0;}cout << "猜错了，答案是：" << ans << endl;return 0;
}

执行结果：

逻缉操作符与逻缉运算

1、逻缉操作符

现实生活中，有些条件会很严格，要数项同时条件满足才算符合条件，在程序设计中，除了“大于”、“小于”、“等于”之外，往往还会用“与”、“或”、“非”、来进行表达

例：划分成绩区段

cout << "请输入成绩(0-100)：";
cin >> mark;
if (mark>=80 && mark<=100)  cout << "优秀" << endl;
if (mark>=60 && mark<80)  cout << "及格" << endl;
if (mark>=0 && mark<60)  cout << "不及格" << endl;
if (mark<00|| mark>100)  cout << "分数错误" << endl;

执行结果;

2、逻缉运算
例：

int a = 3;
int b = 5;
int c = 7;
cout << (a<b && b<c) <<endl;
cout << (a>b && b<c) <<endl;
cout << (a<b || b>c) <<endl;

逻辑运算是对逻辑量进行的运算，结果只有0或1

三目运算符

随着程序越来越复杂多样，在代码中会出现越来越多的if语句。有时候其实只需要计算机做一个简单的判断就可以了，却不得不写占据多行的if语句，例如：两个数之间比大小。因此C++提供了另一种特殊的操作符，只用一个问号来判断一个条件。
 
【格式】
(条件表达式)？(条件为真时的表达式):(条件为假时的表达式)
“?” —— 称为条件操作符，含用？的表达叫条件表达式
 
注：条件表达式的结果需要声明一个变量进行接收，或者直接用cout输出

例：比较两个数的大小

int a,b;
cout << "请输入两个数："<< endl;
cin >> a >> b;
if (a>b){  cout << "较大的数是："<< a << endl;
}
if (a<b){cout << "较大的数是："<< b << endl;
}

使用三目运算

int a,b,max;
cout << "请输入两个数："<< endl;
cin >> a >> b;
//如a大于等于b,则a的值放到max中，否则就把b值放到max中
max = (a>b) ? a:b;
cout << "较大的数是："<< max << endl;

【练习】
把下列自然语言描述的条件转化为逻缉运算和关系运算描述的条件，每小题至少写出两种
 
1、变量a不小于变量b
例：a>=b !(a<b)
2、变量a加上变量b之后再乘以变量c，得到的结果不为零
 
3、当变量a等于1时，变量b大于1；当变量a不等于1时，变量c大于1
 
4、当变量b不等于0时，变量a除以变量b大于3
 
5、变量b大于等于变量a并且变量b小于变量a

if语句嵌套

if语句的主要功能是给程序提供一个分支。然而，有时候程序中仅仅多一个分支是远远不够的，甚至有时候程序的分支会很复杂，有可能在分支里还有分支。这种在语句的内部多次使用同一种语句的现象叫嵌套

例：比较三个数谁最大

int a,b,c;
cout << "请输入第一个整数：";
cin >> a;
cout << "请输入第二个整数：";
cin >> b;
cout << "请输入第三个整数：";
cin >> c;
if(a>b&&a>c){cout << "大的那个是："<<a<<endl; 
}
if(b>c&&b>a){cout << "大的那个是："<<b<<endl; 
}
if(c>a&&c>b){cout << "大的那个是："<<c<<endl; 
}

使用if语句嵌套：

int a,b,c;
cout << "请输入第一个整数：";
cin >> a;
cout << "请输入第二个整数：";
cin>>b;
cout << "请输入第三个整数：";
cin >> c;
if(a>b&&a>c){cout << "大的那个是："<<a<<endl; 
}else{if(b>c&&b>a){cout << "大的那个是："<<b<<endl; }else{if(c>a&&c>b){cout << "大的那个是："<<c<<endl; }}
}

执行结果：


例：项目挑战 —— 非诚勿扰

int ans1,ans2 ;
cout << "你有钱吗?(是请输入1，否输入0):";
cin >> ans1;
cout << "你长得帅吗?(是请输入1，否输入0):";
cin >> ans2;
if(ans1==1){if(ans2==1){cout << "牵手成功" << endl; }else{cout << "整容医院在那边！" << endl;}
}else{if(ans2==1){cout << "搬砖的在那边！" << endl;}else{cout << "bye!" << endl;}
}

switch…case…语句

如果把if…else…语句看作是一个二分岔路口，那么计算机便可以选择一条路运行下去。但是往往在程序设计时，还会遇到“多贫路口”的状况，如果用if或者if…else…语句来描述会显得复杂而麻烦

例：


例：

int day;
cout << "请输入星期(1-7)：";
cin >> day;
switch(day){case 1:{cout << "玩地铁跑酷游戏";break;}case 2:{cout << "玩我的世界游戏";break;        }case 3:{cout << "玩时空猎人游戏";break;          }case 4:{cout << "玩QQ游戏";break;         }case 5:{cout << "玩塔防游戏";break;    }case 6:{cout << "玩格斗游戏";break;	}case 7:{cout << "玩恐怖游戏";break;	}default:{cout << "输入错误";}
}

注:所有的case后的常量都必须不能相同，否则switch将不知道选择哪条路走。使用break关键字可以打断switch-case语句，否则将按顺序执行每一个case，直到遇到break或者整个语句结束， 防止上述情况发生
 
【switch-case与if…else…的区别】
switch-case语句只能对单个情况进行判断，而if-else语句可以判断一个范围内的值

例：赌大小(骰子的数字有1-6，123代表小数，456代表大数)

// 使用switch-case语句
int num;
cout << "请输入骰子的点数：";
cin >> num;
switch(num) {case 1:{cout << "是小点数"; break;}case 2:{cout << "是小点数";break;}case 3:{cout << "是小点数";break;}case 4:{cout << "是大点数";break;}case 5:{cout << "是大点数";break;}case 6:{cout << "是大点数";break;}default:{cout << "超出范围";}
}

// 使用if-else语句
int num;
cout << "请输入骰子的点数：";
cin >> num;
if(num>=1&&num<=3){cout << "是小点数";
}
if(num>3&&num<=6){cout << "是大点数";
}else{cout << "超出范围";	
}

例：项目挑战 —— 十二生肖

int year;
cout << "请输入您的出生年份："; 
cin >> year;
// 生肖每12年一个轮回 ，因此取余于12，取余数 
int result = year % 12;
// 对余数进行switch-case判断 
switch(result){case 3:{cout << "您出生于"<<year<<",是猪年"<<endl; break;}case 4:{cout << "您出生于"<<year<<",是鼠年"<<endl; break;}case 5:{cout << "您出生于"<<year<<",是牛年"<<endl; break;}case 6:{cout << "您出生于"<<year<<",是虎年"<<endl; break;}case 7:{cout << "您出生于"<<year<<",是兔年"<<endl; break;}case 8:{cout << "您出生于"<<year<<",是龙年"<<endl; break;}case 9:{cout << "您出生于"<<year<<",是蛇年"<<endl; break;}case 10:{cout << "您出生于"<<year<<",是马年"<<endl; break;}case 11:{cout << "您出生于"<<year<<",是羊年"<<endl; break;}case 0:{cout << "您出生于"<<year<<",是猴年"<<endl; break;}case 1:{cout << "您出生于"<<year<<",是鸡年"<<endl; break;}case 2:{cout << "您出生于"<<year<<",是狗年"<<endl; break;}default:{cout << "您输入有误！请重输"; }
}

执行结果：

第二节：循环语句

for 循环

计算机之所以能够帮助人类解决各种各样的问题，除了它的准确性之外，更重要的是在日常生活中，帮助人类省去了很多“力气”，并且可以不断重复做事情。

例“：输出10遍“加油”

注：for循环括号内的条件之间需要用 ” ; “ 进行隔开

for(int i=0;i<10;i=i+1){cout << "加油！" << endl;
}

执行结果：

例：求1-100的累计值

int sum = 0;
for (int i=1;i<=100;i=i+1){sum = sum + i;
}
cout << "求和的结果是：" << sum <<endl;

执行结果：


例：

int sum = 0;
for (int i=1;i<=100;i=i+1){	sum = sum + i;cout <<"求和的结果是：" << sum <<endl;
}

执行结果：

加加和减减

在for循环语句中，会经常用到 i = i + 1 这样的语句。为了方便表示，C++有了增量表达式与减量表达式，即 ++ 和 -- 。使用这两种操作符之后，整型变量的值会增加1或减少1
 
【i++与++i】
++i ,表示前增量操作符，先去做 i=i+1 ,再把i作为结果
i++ ，表示后增量操作符 ，先把 i作为结果，再去做 i=i+1

例：

int i=0,j=0,a,b;
a = i++;
b = ++j;	
cout << "i++结果是：" << a <<",此时的i是：" << i <<endl;
cout << "++j结果是：" << b <<",此时的j是：" << j <<endl;

执行结果：

分析：当i和j同时为0时，分别去执行前后自增量以后，i和j的值明显都由0变成了1，但是a和b的值却是不同的。因为i++是先把i的值赋值给a,再做加法，而++j则是先做完加法，再把值赋值给b.

【练习】
1、例用for循环输出以下图形

2、使用for循环输出 1+3+5+7…+99 的和
 
3、口算：当i=1时，(i++)+(++i)+(i–) 的结果是多少？

省略参数

例：求1-100的累计值

int sum = 0;
int i = 1;           //创建循环控制变量 
for (;i<=100;){      //省略循环前准备和参数变化 sum = sum + i;i=i+1;           //补上参数变化 
}
cout << "求和的结果是：" << sum <<endl;

注意：括号内的 ";" 不可以省略，必须要写

退出循环与跳出循环

1、不会停止的循环

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

省略for循环的终止条件会使其进行无限循环，但如果放任它，则可能会导致整个程序永远不会停止,因此必须要能够让循环停下来。

2、break

3、continue

买房买哪一层，这是个让人纠结的问题，也是个见仁见智的问题。这和个人生活习惯有关，比如有人恐高，不喜欢住高层；也和迷信心理有关，比如有人忌讳4楼，因为4跟死谐音。因此中国人的房子，有时候逢4都会跳过
 
continue,和break并不一样，不是退出循环，而是跳过一次循环，然后再重新继续循环。

例：数一数100层的高楼，跳过带4的楼层

for(int i=0;i<=100;i++){if(i%10==4){cout << "这次不算，再来"<< endl;continue;     //可用于跳过本次循环，本次不执行下面的内容}cout << "第" << i << "层楼" <<endl;
}

执行结果：

循环嵌套

和if语句一样，循环也有嵌套，即for循环的内部再出来一个或多少for循环，来描述多分支的状况

例：循环输入4个“士兵”

执行结果：

string soldier = "士兵" ;
for(int i=0;i<4;i++){cout << soldier << " " ;
}

string soldier = "士兵";
for(int j=0;j<5;j++){for(int i=0;i<4;i++){cout << soldier << " " ;}cout << endl;
}

【练习】
1、参考运行结果，使用循环嵌套的方法编写代码

2、使用continue语句，使其输出 1+3+5+…+99的和

设置域宽与填充字符

【练习答案】

1、设置域宽

【格式】

【注意】
1、设置域宽的时候应该应填入整数。
2、对输出的内容设置域宽时，仅对一个变量有效，之后的输出要再次设置。 即 cout << setw(2) << a << b; 这里对a有效，对b无效
3、需要在程序开头写上 #include <iomanip> ,否则无法使用

例：

#include<iostream>
#include <iomanip>
using namespace std;
int main(){	int number;for (int i=0;i<=3;i++){for(int j=0;j<=9;j++){number = i*10+j;cout <<setw(2) << number <<" ";}cout << endl;}return 0;
}

执行结果：


2、填充字符

【格式】

【注意】
1、设置字符的时候应该应填入字符。
2、对输出的内容可以同时设置域宽和填充字符，但仅对一个变量有效，之后的输出要再次设置。 即 cout << setw(2) << a << b; 这里对a有效，对b无效
3、需要在程序开头写上 #include <iomanip> ,否则无法使用

例：同上

#include<iostream>
#include <iomanip>
using namespace std;
int main(){	int number;for (int i=0;i<=3;i++){for(int j=0;j<=9;j++){number = i*10+j;cout << setfill('0') << setw(2) << number << " ";}cout << endl;}return 0;
}

执行结果：

例：项目挑战 —— 乘法口决表

#include<iostream>
#include <iomanip>
using namespace std;
int main(){	for (int i=1 ; i<10 ; i++){for(int j=1 ; j<i+1 ; j++){cout << setw(2) << j << "*" << setw(2) << i << "=" << setw(2) << i*j << " ";		 }cout << endl ;}return 0;
}

执行结果：

另外两个循环

使用 for 循环的时候，我们需要知道判断需要定议初始循环次数i、满足的条件、循环的次数来控制循环，但是人不具有先知能力，有些时候无法预知一个循环要进行几次。
 
比如：张三预备在赛车跑道上进行赛车练习，练习时每绕一圈他就自己记录一次，在晚饭时间之前都不停下，那如何使用for循环得到他在晚饭之前会被记录几次呢？这个for循环是无法编写的。
 
一个循环，最不可缺少的就是开始和终止，如果一个程序的循环只有开始而没有终止条件，那么程序就不会有结果。所以需要另一个只包含循环继续条件的循环语句

1、while

一个循环，最不可缺少的就是开始和终止。如果一个程序的循环中有开始没有终止，那程是不会有结果的。所以一个只含循环继续条件的循环语句产生了，就是while语句。while,就是"当…" 的意思。
 
【格式】
       while (循环继续条件){
              语句1；
              语句2；
              ... ...
              语句n;
       }

例：数绵羊10次，10次以后就睡着了！

while(i<10){cout << i << "只绵羊！" << endl;i++;
}
cout << i << "只绵羊了！我睡着了！" << endl;

执行结果：

注：如是不满足条件，就继续数
例：破解密码

int password;
cout << "请设置一个四位数的密码(首位不能是0)：";
cin >> password;
int i = 0;
while (i!=password){ cout << "尝试输入密码" << i <<",破解失败！" << endl; i++;
} 
cout << "破解成功，密码是：" << i << endl; 

执行结果：

这是暴力破解密码的其本原理，可以通过循环语句让机算机不断尝试破解密码。但由于无法得知密码是多少，不知道循环体要被执环多少次的情况下，应该使用 while循环
 
在实际应用中，多数情况下我们都是知道循环次数的，因此while多数都和for语句都是可以互相转化的，使用哪一个都差不多，while语句也有跟for循环一样的嵌套.一般来说，如果知道循环次数，最好使用for循环，如果不知道，那么便使用while循环

2、do…while…

在实际应用中有时也会遇到这样的问题，例如：妈妈叫弟弟去买大米，妈妈对弟弟说，如果看到小米免费，那么你下次就不用再去买大米了。如果弟弟第一次去就看到了小米免费，会把大米买回来吗？

像这种至少做一次的循环语句，是先执行内容再进行判断的，需要使用do…while循环语句，它能够搭配while语句。

【结构】
       do{
              语句 1 ;
              语句 2 ;
              ... ...;
              语句 n ;
       }while(循环继续的条件);

例：

\*先询问是否要带你刷级，直到对方表示不要刷
*\
char choice;
do{int answer;cout << "小子，你想刷几级？" ;cin >> answer;for(int i=1;i<=answer;i++){cout << "你带对方升了" << i <<"级" << endl; }cout <<"还要再带你吗？(n表示不要)"; cin >> choice;
}while(choice!='n');

注 ：do...whiler while语句后面有一个分号，如果缺少了这个分号，会导致编译错误

运行结果：

【结论】
       要求第一次循环就要执行循环体内容，不论是否满足条件的，使用do…while;循环体可能一次都不运行的，使用只能使用while.除了do…while语句以外，所有循环语句未尾都是没有分号的。

本文标签： 第三章分支结构