weixin_40725706

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C语言-第二章：分支和循环语句

作者：weixin_40725706 | 2024-06-08 22:24:38

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C语言-第二章：分支和循环语句

分支和循环

前置知识

结构

顺序结构

选择结构

循环结构

语句

定义：C语言中，由一个分号;隔开的就是一条语句

int a =0;

只有一个分号，也是一个语句，叫空语句

分支语句和循环语句

分支语句(选择结构)

举例

switch

if语句

单分支if


#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <stdio.h>
#include<string.h>
 
int main()
{
 
	int age = 20;
	if (age < 18)
		printf("未成年\n");
	return 0;
}
 
20——什么都不输出
18——输出未成年

if与else


#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <stdio.h>
#include<string.h>
 
int main()
{
 
	int age = 11;
	if (age < 18)
		printf("未成年\n");
	else
		printf("成年\n");
	return 0;
}

if + else if + else


#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <stdio.h>
#include<string.h>
 
int main()
{
 
	int age = 100;
	if (age < 18)
		printf("未成年\n");
	else if (age >= 18 && age < 28)
		printf("青年\n");
	else if (age >= 28 && age < 50)
		printf("壮年\n");
	else if (age >= 50 && age < 90)
		printf("老年\n");
	else
		printf("晚年\n");  //最后这个else可以省略，也可以留着
	return 0;
}

执行多条语句

如果条件成立，要执行多条语句，就应该使用代码块


#include <stdio.h>
int main()
{
    if(表达式)
    {
        语句列表1;
    }
    else
    {
        语句列表2;
    
    }
    return 0;
}

这里的一对{}就是一个代码块

悬空else

else和离它最近的未匹配的if进行匹配


#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <stdio.h>
#include<string.h>
 
int main()
{
	int a = 0;
	int b = 2;
	if (a == 1)
		if (b == 2)
			printf("hehe\n");
	else
		printf("haha\n");
	return 0;
}
 
//这个没有输出haha，因为else与第二个if匹配，由于第一个if表达式的条件为假，所以没有进入下面的语句

对上述进行改进,输出haha,这样就是一个好代码


#include <stdio.h>
int main()
{
    int a = 0;
    int b = 2;
    if(a == 1)
    {
        if(b == 2)
            printf("haha\n");
    }
    else 
        printf("haha\n");
    return 0;
}

或者什么都不输出


#include <stdio.h>
int main()
{
    int a = 0;
    int b = 2;
    if(a == 1)
    {
  
        if(b == 2)
            printf("hehe\n");
        else
            printf("haha\n");
    }
   
    return 0;
}

if书写形式对比

代码1，代码可读性不是很强


if (condition){
    return x;
}
return y;
 
//条件成立就返回x，不成立就返回y

代码2,更加容易读懂


if(condition)
{
    return x;
}
else
{
    return y;
}

代码风格


#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <stdio.h>
#include<string.h>
 
#include <stdio.h>
int main()
{
    int num = 4;
    if (num = 5)
    {
        printf("呵呵\n");
    }
    return 0;
}
 
 
//会输出呵呵，因为此处=给num赋值，而不判断相等，要判断相等应用 == 
将if那里改成if(5 == num)更优，将来判断常量与变量相不相等，应该把常量放到等号左边来判断

练习

判断一个数是否为奇数，输出1-100之间的奇数


#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <stdio.h>
#include<string.h>
 
#include <stdio.h>
int main()
{
    int i = 1;
    while (i <= 100)
    {
        if (i % 2 == 1)       //或者  if (i % 2 != 0)
            printf("%d", i);  //%d后面如果加上\n就换行
        i++;
    }
    return 0;
}

也可以这样写


#include <stdio.h>
int main()
{
    int i = 1;
    while (i <= 100)
    {
        printf("%d", i);
        i+=2;
    }
    return 0;
}
//这就是算法，有的时候为了达到一种目的，我们可以有多种算法

switch语句

前提

不太好的例子


#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <stdio.h>
#include<string.h>
int main()
{
	int day = 0;
	scanf("%d,&day");
	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");
	else if (4 == day)
		printf("星期4\n");
	else if (5 == day)
		printf("星期5\n");
	else if (6 == day)
		printf("星期6\n");
	else if (7 == day)
		printf("星期7\n");
		return 0;
}

优化：当需要判断的选项较多时，使用多个 if 语句会使代码看起来冗长，不易维护。一个更好的方法是使用 switch 语句，可以简化代码并提高可读性。此外，可以添加一个默认情况来处理无法匹配的输入。

杂记

switch后面有一个括号，放一个整形表达式，这个整形表达式结果是几，它就从case几进去

switch判断，case作为一个入口进去，而从哪里出去，是由break决定的，break用来跳出switch语句

default：当你想选择的结构都不符合switch语句，后面的情况不再执行，default可有可无，处理非法，可以加上，后面什么都不写

编程好习惯：在每个switch语句中都放入一条default子句是一个好习惯，甚至可以在后面再加一个break

表达式必须是整形常量表达式

定义

switch语句也是一种分支语句，常常用于多分支的情况，case决定入口，break决定出口

结构


switch(整型表达式)
{
        语句项
}

语句项


//是一些case语句
//如下：
case 整形常量表达式，不能是变量，能是1而不能是n
    语句；

优化后的代码


#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <stdio.h>
#include<string.h>
 
int main()
{
	int day = 0;
	scanf("%d", &day);
	switch (day)
	{
	case 1:
		printf("星期1\n");
		break;
	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7\n");
		break;
	default:
		printf("输入错误\n");
	}
	return 0;
}

循环语句

while

do while

while语句(循环)

例子1

死循环打印hehe


#include<string.h>
 
int main()
{
	while (1)
		printf("hehe\n");
	return 0;
}

例子2

打印1-10


#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <stdio.h>
#include<string.h>
 
int main()
{
	int i = 1;            //初始化
	while (i <= 10)       //判断
	{
		printf("%d ", i);
		i++;          //调整
	}
	return 0;
}

break

在上面printf上面加上


if （i==5）
    break;

当执行到i = 5 时，循环就停止

作用：在循环中只要遇到break，就停止后期所有的循环，直接终止循环，所以while中的break是用于永久终止循环的

continue

如果把break换成continue，按住F10进行调试，就陷入了死循环，卡到4就一直循环，当遇到5时就不往后走了，代码就不执行啦，作用结束本次循环continue后面的部分，回到循环条件处

作用：continue是用于终止本次循环的，也就是本次循环中的continue后边的代码不会执行，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

语法结构

while表达式循环语句

getchar函数

函数机制：

getchar()函数实际上是int getchar(void)，所以它返回的是ASCII码，所以只要是ASCII码表里有的字符它都能读取出来。在调用getchar()函数时，编译器会依次读取用户键入缓存区的一个字符(注意这里只读取一个字符，如果缓存区有多个字符，那么将会读取上一次被读取字符的下一个字符)，如果缓存区没有用户键入的字符，那么编译器会等待用户键入并回车后再执行下一步 (注意键入后的回车键也算一个字符，输出时直接换行)。

作用：接受键盘输入的字符，会把字符返回来，。下面把接收的字符放到ch里面，然后用putchar打印出来


#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <stdio.h>
#include<string.h>
 
int main()
{
	int ch = getchar();
	putchar(ch);
	printf("%c\n", ch);
	return 0;
}

在while循环中的应用——代码1


#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <stdio.h>
#include<string.h>
 
int main()
{
	int ch = 0;
	while ((ch = getchar()) != EOF)
	{
		putchar(ch);
	}
	return 0;
}
//这里输ctrl+z可以停下来，-1也可以，因为是EOF的缘故，其他的不行
//这里输EOF也不会停止，因为系统看成是E,O,F
//ctrl+c是结束进程，ctrl+z是输入文件终止符
//EOF - end of file ->-1，文件结束标志
//只要输一个ctrl+z，getchar就能获取一个EOF，放到ch里面去

关于getchar() \n读取问题


#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <stdio.h>
#include<string.h>
 
int main()
{
	/*int ch = 0;
	while ((ch = getchar()) != EOF)
	{
		putchar(ch);
	}*/
	int ret = 0;
	char password[20] = {0};
	printf("请输入密码:>");
	scanf("%s", password); 
        //scanf把123456给拿走了，里面还有一个\n，就让getchar拿走了
	//缓冲区还剩余一个‘\n'
	//读取一下'n'
	getchar();  //加上这个，把\n干掉
	printf("请输入（Y/N):>" );
	ret = getchar();
	if (ret == 'Y')
	{
		printf("确认成功\n");
	}
	else
	{
		printf("放弃确认\n");
	}
	return 0;
 
}

while ((ch = getchar()) != '\n')实际应用价值


#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <stdio.h>
#include<string.h>
 
int main()
{
	/*int ch = 0;
	while ((ch = getchar()) != EOF)
	{
		putchar(ch);
	}*/
	int ret = 0;
	int ch = 0;
	char password[20] = {0};
	printf("请输入密码:>");
	scanf("%s", password);       
        //scanf把123456给拿走了，里面还有一个\n，就让getchar拿走了
	//缓冲区还剩余一个‘\n'
	//读取一下'n'
	while ((ch = getchar()) != '\n')
	{
		;
	}                           如果不加这个，当输入123456 abcd就会错误
	printf("请输入（Y/N):>" );
	ret = getchar()；
        //ret变量用于存储用户输入的字符，getchar函数用于从输入缓冲区中读取一个字符。
	if (ret == 'Y')
	{
		printf("确认成功\n");
	}
	else
	{
		printf("放弃确认\n");
	}
	return 0;
 
}

chatgpt对上述代码的分析


scanf("%s", password)：使用scanf函数读取用户输入的密码，由于%s会读取空格之前的字符，因此如果用户输入的密码中有空格，那么空格后面的内容将被舍弃。
 
while ((ch = getchar()) != '\n')：使用getchar函数读取输入缓冲区中的换行符，以避免该字符被下一次输入函数读取。
 
ret = getchar()：使用getchar函数读取用户输入的确认信息。
 
如果输入123456 abcd，如果没有while ((ch = getchar()) != '\n')这段代码，那么程序会将abcd作为确认信息读取，并将其与Y进行比较，最终输出“放弃确认”。加上该代码段可以避免这种错误。
 
综上所述，这段代码的功能是接受用户输入的密码和确认信息，如果用户确认密码，则输出“确认成功”，否则输出“放弃确认”。
    
在输入"123456 abcd"时，scanf函数会把"123456"读取到password数组中，但它并不会读取空格或者其他非数字字符。因此，空格字符和"abcd"字符串会留在输入缓冲区中等待下一次输入函数读取。
 
在调用getchar函数时，它会从输入缓冲区中读取一个字符，包括空格字符和换行符，然后将其作为整数返回。在这个例子中，如果没有while ((ch = getchar()) != '\n')语句，程序会在下一个getchar函数调用时读取缓冲区中的空格字符，导致程序无法正常运行。
 
因此，为了避免这种情况，我们需要在读取确认信息之前调用一次getchar函数来读取输入缓冲区中的换行符，确保确认信息只包含单个字符，从而可以正常比较。

代码2


#include <stdio.h>
int main()
{
    while ((ch = getchar()) != EOF)
    {
        if (ch < '0' || ch >'9'
            continue;
        putchar(ch);
    }
    return 0;
}
 
//只打印字符0-字符9，其他内容不打印

for循环

语法


for(表达式1；表达式2，表达式3)
    循环语句；


初始化表达式：在循环开始之前执行一次，用于初始化循环控制变量。这个表达式通常用于给循环控制变量赋初始值，例如：int i = 0;。
 
条件表达式：在每次循环开始之前，判断循环是否继续执行。如果条件为真，则继续循环；如果条件为假，则跳出循环。例如：i < 10。//条件判断部分
 
更新表达式：在每次循环结束之后执行，用于更新循环控制变量的值。例如：i++，表示每次循环结束后，i 的值增加 1。           //调整部分

基本形式

打印1-10的数字


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

break


#include <stdio.h>
int main()
{
    int i = 0;
    for (i = 1; i <= 10; i++)
    {
        if (i == 5)
            break;
        printf("%d ", i);
    }
    return 0;
}
 
//输出：1 2 3 4

continue


#include <stdio.h>
int main()
{
    int i = 0;
    for (i = 1; i <= 10; i++)
    {
        if (i == 5)
            continue;
        printf("%d ", i);
    }
    return 0;
}
   
//输出：1234678910

不会死循环，此处与while不同，下面对比一下while循环,while会死循环，主要区别在开头


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

建议

不可在for循环体内修改变量，防止for循环失去控制，比如在for循环内加个i =5

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

在判断处最好写成i<10而非i<=9

for循环变种-变种1


#include <stdio.h>
int main()
{
    for(;;)
    {
        printf("hehe\n");
        
    }
    return 0;
}

for循环的初始化，判断，调整都可以省略，如果判断部分被省略，判断条件就是恒为真

如果不是非常熟练，建议不要随便省略

for循环变种-变种2


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

小问题

下列循环要多少次


#include <stdio.h>
int main()
{
    int i = 0;
    int k = 0;
    for(i =0,k=0;k=0;i++,k++)
        k++;
    return 0;
}
 
//上面那个不是判断语句，而是把0赋值给了k，表达式结果是k的值，k的结果是0，0为假，那个地方就是假，意味着循环   压根就不进去
//因此循环0次

关于为假不被执行


在 C 语言中，条件语句（如 if、while、for 等）的判断都是基于条件表达式的值。如果该值为零，则视为假，否则视为真。
 
这是因为在 C 语言中，零值被视为“假”，非零值被视为“真”，这种约定俗成的规定被称为“真值测试”。
 
例如，在条件语句中，如果条件表达式的值为零，则被视为假，执行 else 分支（如果有的话）或跳过整个语句块；如果条件表达式的值为非零值，则被视为真，执行 if 分支（如果有的话）。
 
在这个问题中，条件表达式 k = 0 的值为 0，因此被视为假，循环体内的语句不会被执行。而如果条件表达式的值为非零值，就会被视为真，循环体内的语句就会被执行。

do..while()循环

语法


do 
    循环语句;
while(表达式);
chatgpt版：
do {
    循环体语句;
} while (循环条件);

举例


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

特点

循环至少执行一次，使用场景有限，不经常使用

练习

计算n的阶乘


#include <stdio.h>
 
int main() {
    int i = 0;
    int n = 0;
    int ret = 1;
    scanf("%d",&n);
    for (i = 1; i <= n; i++)
    {
        ret = ret * i;
    }
    printf("ret = %d\n", ret);
    return 0;
}

计算1！+2！+3！+...+10!


#include <stdio.h>
 
int main() {
    int i = 0;
    int n = 0;
    int ret = 1;
    int sum = 0;
    for (n = 1; n <=3;n++)
    {
        ret = ret * n;    //提高效率
        //n的阶乘
        sum = sum + ret;
    }
    
    printf("sum=%d\n", sum);
    return 0; 
}

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


#include <stdio.h>
 
int main() {
    int arr[] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
    int k = 7;
    //写一个代码，在arr数组中（有序的）找到7
    int i = 0;
    int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
    for (i < 0; i < sz; i++)
    {
        if (k == arr[i])
        {
            printf("找到了，下标是:%d\n", i);
            break;
        }
    }
    if (i == sz)
        printf("找不到\n ");
        return 0;
}
//输出：找到了
//如果7那里改为17，就找不到

二分查找算法（折半）


#include <stdio.h>
 
int main()
{
    int k = 7;
    int arr[] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
    int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]); //计算元素个数
    int left = 0;  //左下标
    int right = sz - 1;  //右下标
    while (left<=right)
    {
        int mid = (left + right) / 2; //根据下面随时调整
        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;
}

上面int mid = (left + right) / 2;这行代码为什么不能写到while外面


可以将 int mid = (left + right) / 2; 这行代码写到 while 循环的外面，但这样做可能会导致程序的一些问题。因为在循环外面定义的变量 mid 的值只会在循环开始时计算一次，而在循环执行过程中，变量 left 和 right 的值可能会被修改，导致 mid 的值不再是数组中间的位置。这会导致程序无法正确地进行二分查找。
 
因此，将 int mid = (left + right) / 2; 这行代码放在 while 循环中，可以确保在每次循环开始时都重新计算数组的中间位置，以确保程序能够正确地进行二分查找。

编写代码，演示多个字符从两端移动，向中间汇聚


#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <stdio.h>
#include<string.h>  //引strlen等字符串函数
#include<windows.h> //引sleep
#include <stdio.h>
#include<stdlib.h> //引system
#include <stdio.h>
int main()
{
    char arr1[] = "welcome to bit!!!!!!";  //数组元素个数不给定，用后面字符串去初始化它，字符串要求多少，数组就会开辟多少
    char arr2[] = "####################";  //把#换成空格食用效果更佳
    int left = 0;
    //int right = sizeof(arr1) / sizeof(arr1[0] - 2); //上一个是数组，没有/0，这是个字符串，有，所以减2
    int right = strlen(arr1)-1;  //下标总是比元素个数少1，strlen遇到/0就停止，所以只需要-1
 
    while (left <= right)
    {
        arr2[left] = arr1[left];
        arr2[right] = arr1[right];
        printf("%s\n", arr2);
 
        //休息一秒
        Sleep(1000); //
        //执行系统命令的一个函数 - cls清空屏幕
        system("cls");  //
        left++;
        right--;
   }
    printf("%s\n", arr2);
 
    return 0;
}
 
//好玩捏

编写代码事项，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功，如果三次均输如错误，则退出程序)

注意 == 不能用来比较字符串是否相等，应该用strcmp函数


#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <stdio.h>
#include<string.h>  //引strlen等字符串函数
#include<windows.h> //引sleep
#include <stdio.h>
#include<stdlib.h> //引system
#include <stdio.h>
int main()
{
    int i = 0;
    char password[20] = { 0 };
    for (i = 0; i < 3; i++)
    {
        printf("请输入密码：>");
        scanf("%s", password);  //可以直接将数组名传递给scanf函数，而不需要取地址操作
        if (strcmp(password , "123456") ==0 )  
    // ==不能用来比较两个字符串是否相等，应该使用一个库函数-strcmp，若前大于后，返回大于0的值
        {
            printf("登录成功\n");
            break;
        }
        else
        {
            printf("密码错误\n");
            //下面更人性化一点
            Sleep(500);  //
            system("cls");//
        }
       
    }
    if (i == 3)
        printf("三次密码均错误，退出程序\n");
}

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