C++程序设计 - 万水书苑-出版资源网

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(1)第 3 章程序的流程控制【本章导读】 . . 课程内容：程序基本结构、顺序结构、选择结构（if 语句、switch 语句）、循环结构（while 语句、do while 语句、for 语句）、其他控制结构（goto、break、continue、exit()、 return）。教学目标：了解结构化程序设计方法以及 3 种基本程序结构；理解顺序结构的程序执行过程；掌握赋值语句；理解选择结构程序设计的概念；理解语句嵌套的概念；掌握循环语句 for 语句、while 语句、do…while 语句、break 语句、continue 语句；学会利用 3 种基本结构进行简单的程序设计。. 3.1. 程序基本结构. C++程序是由一个或多个函数组成的，每个函数由若干条语句组成，语句是完成具体任务的命令。编写和设计程序其实就是用函数和语句描述和解决实际的问题。描述的过程就是编写程序和组织程序的过程。目前设计程序有面向过程和面向对象两种主要方法。结构化程序设计是这两种方法的基础和原则。结构化程序设计方法中模块是基本概念，模块化设计是其中心。一个模块可以是一条语句、一段程序、一个函数等。模块相对独立，又可以相互联系。结构化程序设计把程序模块分为顺序结构、选择结构和循环结构。任何复杂的程序都是由这 3 种基本结构组成的。顺序结构是程序设计中最简单、最基本的结构，其特点是程序运行时按语句书写的次序依次执行，其结构如图 3-1 所示。选择结构是根据判定所给的条件是否满足，从而决定程序执行哪些语句，其结构如图 3-2 所示。. 模块 1. 模块 2. 图 3-1. 顺序结构流程图. 成立. 模块 1. 图 3-2. 条件. 不成立. 模块 2. 选择结构流程图.

(2) 第 3 章程序的流程控制. 45. 循环结构是在满足循环条件的情况下，重复执行循环体模块，当条件不满足时，退出循环模块。循环可分为当型循环和直到型循环，二者的区别在于直到型循环至少执行一次循环体模块，如图 3-3 和图 3-4 所示。. 模块. 条件不成立. 成立. 成立条件模块不成立. 图 3-3. 当型循环流程图. 3.2. 图 3-4 直到型循环流程图. 顺序结构. 顺序结构非常简单，将语句顺序排列即可。例如： t=a; a=b; b=t;. 语句执行的顺序就是它们排列的顺序。当语句放大成其他结构时，执行的顺序也是顺序的，例如： a=b; 其他结构 b=c; …. 其他结构将在 a=b;后，b=c;前执行。. 3.3. 选择结构. 选择结构又称为分支结构。C++用 if 语句和 switch 语句实现分支结构。 3.3.1 if 语句 if 语句是实现分支结构的主要形式，其基本格式如下： if(<表达式>) 模块 1; else 模块 2;. 模块可以是一条语句、复合语句，甚至是其他结构。.

(3) C++程序设计. 46. 表达式通常是一个条件判断，用来控制程序的流向。表达式是真（非 0），则执行模块 1，否则执行模块 2。如果省略 else，则双分支结构变成单分支结构，如： if(<表达式>) 模块;. 【例 3.1】输入出租车类型和里程，计算打车的费用。 //Example e3_1.cpp #include <iostream> #include <cstring> using namespace std; int main() { int taxiType; float s; float money; cout << "输入出租车类型（0 或 1）："; cin >> taxiType; cout << "输入里程："; cin >> s; if(s < 3 ) money = 6; //3 公里以内 6 元 else if( taxiType == 0) money = 6 + (s-3)*1.5;. //车型 0 每公里 1.5 元. else money = 6 + (s-3)*1.2;. //其他车型每公里 1.2 元. cout <<"打车的费用为："<<money<<endl; return 0; }. 运行结果如图 3-5 所示。. 图 3-5. 例 3.1 的运行结果. 以上程序存在分支结构的嵌套，一个分支结构作为另一个分支结构的分支模块。读者可以考虑以下情况：（1）不同车型的起步价不同，如何处理？（2）打车费用通常是四舍五入，如何处理？.

(4) 第 3 章程序的流程控制. 47. 3.3.2 switch 语句 switch 语句又称为多分支开关控制语句，主要用于解决多分支的问题，其格式如下： switch(<整型表达式>) { case <数值 1>: 模块 1; case <数值 2>: 模块 2; … case <数值 n>: 模块 n; default: 模块 n+1; }. switch 中的整型表达式和 case 后面的数值形成对应关系，如果匹配则执行对应后面的模块。default 用于不能和所有 case 后面的数值匹配的其他情况，也可以省略。如果执行某个模块完成后没有跳出 switch 语句，程序将按照顺序执行下一个 case 后面的模块。所以，对于正常的多分支开关控制语句，常常在模块后面加上一句 break;，用于执行后跳出。多分支开关控制语句的流程图如图 3-6 所示。. 整型表达式. 表达式的值是？. 数值 1 模块 1. 数值 2 模块 2. 数值 3 模块 3. 数值 n ……. 图 3-6 switch 分支语句流程图. 【例 3.2】输入一个成绩，判断成绩级别。 //Example e3_2.cpp #include <iostream> #include <cstring> using namespace std; int main() { int score;. 模块 n.

(5) C++程序设计. 48 cout << "请输入成绩："; cin >> score; switch(score/10) { case 0: case 1: case 2: case 3: case 4:. case 5:cout<<"不合格";break; case 6: case 7:cout<<"合格";break; case 8:cout<<"良好";break; case 9: case 10:cout<<"优秀";break; default:cout<<"成绩输入可能有问题";break; } cout<<endl; return 0; }. 运行结果如图 3-7 所示。. 图 3-7. 例 3.2 的运行结果. score 为 80，则 switch 后面的整型表达式 score/10 等于 8，对应 case 8: …，所以输出“良好” 。如果输入 95，则 switch 后面的整型表达式 score/10 等于 9，对应 case 9:，后面对应的模块为空，由于没有 break 语句，则转到 case 10 后面的模块，输出“优秀”后遇到 break;退出，如图 3-8 所示。. 图 3-8. 3.4. 例 3.2 的运行结果. 循环结构. C++语言实现循环的方式主要有 3 种：while 语句、do…while 语句和 for 语句。 3.4.1 while 语句 while 语句构成“当型循环” ，其语法如下：.

(6) 第 3 章程序的流程控制. 49. < 循环体>. while(<表达式>). 当表达式不为 0 时重复执行循环体；当表达式为 0 时退出循环。如果表达式永远无法为 0，将形成“死循环”。如何设计表达式和循环体，需要分析实际问题，并将实际问题的重复性和判断条件把握好。例如以下事件：有 100 人向投币箱投币，第 1 人投 1 元，第 2 人投 2 元，……，第 100 人投 100 元。很显然，最后投币箱中的总金额是 1+2+3+…+100，相当于 1～100 这 100 个自然数的和。计算机用变量和常量处理数据，因此可以设 s 代表投币箱中的金额，i 表示每次投币金额，凑巧的是，每次投币的金额和投币顺序号一样，每次投币操作都可以认为是下面两个操作的重复： s = s + i;. // 向投币箱投入 i 元. i = i +1;. // 第 i +1 人准备投 i +1 元. 这种投币操作是有限次数的，共 100 次，即 i 超过 100 就停止，写成循环就是： // 第 1 个人准备投 1 元. i = 1; s = 0; while(i <=100) { s = s+ i; i = i +1; }. 【例 3.3】计算 1+2+3+…+100。 //Example e3_3.cpp #include <iostream> using namespace std; int main() { int i = 1;. //第 1 个人准备投 1 元. int s = 0; while(i <=100) { s = s+ i; i = i +1; } cout <<"1+2+3+...+100="<<s<<endl; return 0; }. 运行结果如图 3-9 所示。. 图 3-9. 例 3.3 的运行结果. 其实，上面程序中第 i 人正好投币 i 元，如果第 i 人投 2*i 元，则程序就是计算：.

(7) C++程序设计. 50. 2 + 4 + 6 +…+ 200 读者可以考虑计算以下的和：（1）1+3+5+…+99。（2）1+1/2+1/3+1/4+…+1/100。 3.4.2 do…while 语句 do while 语句称为直到型循环。所谓直到型循环是指直到不满足什么条件时退出循环。其语法如下： do { <循环体> }while(<表达式>);. 上节求和的程序也可以写成： i = 1; s = 0; do { s=s+i; i = i +1; }while(i<=100);. 效果和前面的一样。但观察下面的程序，会发现直到型循环有自己的特色。观察图 3-10 所示的两个程序。左边当型循环结束后 s 等于 0，而右边直到型循环结束后 s 等于 1。这是因为循环条件都不满足，但直到型循环至少执行一次才会遇到循环条件的判断。 m=1;. m=1;. s=0;. s=0;. while(m>1). do. {. { s=s+m;. s=s+m;. m=m+1;. m=m+1;. }. }while(m>1); 图 3-10. 当型循环和直到型循环的比较. 正常情况下，两种循环没什么区别。 3.4.3 for 语句 for 语句是最常用的循环，其语法如下： for(<表达式 1>; <表达式 2>; <表达式 3>) <循环体>. 循环执行方式为：表达式 1：只执行一次。通常是为循环作准备。.

(8) 第 3 章程序的流程控制. 51. 表达式 2：通常作为循环条件部分，如果为空，相当于真值。表达式 3：通常作为循环变量调整的部分。循环体：重复运行的模块。这个部分也可以对循环进行调整和控制。 for 循环执行流程图如图 3-11 所示。. 表达式 1 表达式 3. 循环体表达式 2. 非0. 0. 图 3-11 for 循环执行流程图. 以上求和的程序用 for 语句可以写成： for(i = 1,s = 0 ; i <=100 ; i++) s = s + i;. for 语句可以有以下省略方式： for(;②;③) 循环体; for(;②;) 循环体;. //相当于 while(②) 循环体;. for(;;) 循环体;. //相当于 for(;1;) 循环体;. for(;;);. //死循环. for 语句构造的循环通常称为计数型循环。循环变量控制了整个循环，可以通过循环变量的初值和终值以及每次调整的数值（步长）来计算循环的次数，例如上面的程序的循环次终值-初值 100-1 数等于： +1，即 +1=100。步长 1 【例 3.4】输入 10 个数，输出其中最大和最小的数。 //Example e3_4.cpp #include <iostream> using namespace std; int main() { int max,min; int a; cout <<"输入第 1 个数：";.

(9) C++程序设计. 52 cin >> a; max = min = a; for(int i = 2 ; i <= 10 ; i++) {. cout <<"输入第"<<i<<"个数："; cin >> a; if( a > max) max = a; else if( a < min) min = a; } cout << "max ="<<max<<endl; cout << "min ="<<min<<endl; return 0; }. 程序运行后按照提示输入 10 个数，结果如图 3-12 所示。. 图 3-12. 例 3.4 的运行结果. 3.4.4 循环的嵌套和分支结构一样，循环也允许嵌套。嵌套的循环可以完成更复杂的任务。【例 3.5】计算并输出 2～100 之间的素数之和。分析：所谓素数指的是除了１和自身以外，没有其他因子。根据这个定义，可以用除了１和自身以外的小于该数的数去除该数，如果所有的数都不能整除，则可以判断该数是素数。例如，对于自然数 7，用 2、3、4、5、6 去除 7，发现都不能整除，则判断出 7 是素数；而对于自然数 15，用 2～14 之间的数（包括 2 和 14）去除 15，则发现 3、5 可以整除 15，则 15 不是素数。程序如下： //Example e3_5.cpp #include <iostream>.

(10) 第 3 章程序的流程控制. 53. using namespace std; int main() { int s=0; int i,j; for(i = 2 ; i <= 100 ; i++). //产生 2～100 之间的数 i. { //产生除了 1 和 i 以外的数. for( j = 2 ; j <= i-1 ; j++) if( i % j == 0 ) break;. //发现 i 的因子. if( j ==i ). //2～i-1 之间没有发现因子，则 i 是素数. s = s + i;. //累加素数. } cout << "2～100 之间的素数之和为："<<s<<endl; return 0; }. 程序运行结果如图 3-13 所示。～图 3-13. 例 3.5 的运行结果. 程序中判断素数的循环嵌入在大循环之内，完成每个 i 是否是素数的判断。当所有的 j 都判断完成，没有一个 j 是 i 的因子，则 i 必然是素数。这时候 j 必然不符合循环条件 j<=i-1，由于 j 是递增的，所以这时候 j 其实等于 i。其实判断素数只要用 2～i/2 之间的数，甚至是 2～sqrt(i)之间的数也可以完成判断的任务。使用 sqrt 需要包含 cmath 头文件。. 3.5. 其他控制语句. 1．break 语句 break 语句用于 switch 语句和循环语句中，不能用于其他语句。其功能是跳出开关控制语句和跳出循环。如例 3.5 中的 break 语句可以跳出 j 循环。 2．continue 语句与 break 语句退出循环不同的是，continue 语句只结束本次循环，接着进行下一次循环的判断，如果满足循环条件，继续循环，否则退出循环。【例 3.6】演示跳转语句。 //Example e3_6.cpp #include <iostream> using namespace std;.

(11) C++程序设计. 54 int main() { int i,s; for(i=1,s=0;i<=10;i++) { if(i % 2 == 0) continue; if(i % 10 == 7) break; s = s + i; } cout << "s="<<s<<endl; return 0; }. 程序运行结果如图 3-14 所示。. 图 3-14. 例 3.6 的运行结果. 程序分析：程序中当 i 是偶数，即 i%2==0 时，遇到 continue，程序转向 for 语句的表达式 3：i++;，当 i%10==7，即对 10 求余等于 7 时遇到 break 语句，程序将跳出循环。其他的数都会遇到 s = s+i;，所以可以看出，程序遇到 7 将退出循环输出 s。i 从 1 循环到 7，只有 1、3、5 这 3 个数累加到变量 s 中，所以最后 s 的值是 1+3+5 等于 9。 3．goto 语句 goto 语句为无条件转向语句，形式为： goto 语句标号. 语句标号用标识符表示，命名规则同变量名。例如下面的程序段： i=1; s=0; MySub:if （i<=100） { s=s+i; i=i+1; goto MySub; // MySub 就是标识符 } …. 对于结构化程序设计，不主张使用 goto 语句，否则会导致程序流程混乱、可读性差，一般用在特殊的场合，且不宜多用。 4．exit()函数 exit()是一个库函数，执行该函数将返回操作系统，常用于终止程序的执行。exit()可以返回值，例如：.

(12) 第 3 章程序的流程控制. 55. exit(1);. 5．return return 也可以完成跳转，通常用于完成任务或异常情况下的返回，具体在函数章节中阐述。. 3.6. 程序示例. 【例 3.7】输出下面的图形：. 程序如下： //Example e3_7.cpp #include <iostream> using namespace std; void main() { int i,j; for(i = 1 ; i <= 5 ; i++) { for( j = 1 ; j <= 5 - i ; j++) cout << " "; for( j = 1 ; j <= 2*i-1 ; j++) cout << "*"; cout <<endl; } }. 程序分析：这是一类图形输出的例子。设计这样的程序需要抓住内外循环的关联。其中需要找到以下规律：（1）星号前的空格个数与行数之间的关系。（2）星号个数与行数之间的关系。对于本题，行号 i 从 1 开始循环到 5，规律如下：（1）星号前的空格个数为 5-i 个。（2）星号个数为 2*i-1 个。【例 3.8】计算 s=1×2×3×4×5×6×7×8。分析：题目其实就是求 8!。计算阶乘和求和很相似，不过还是有一些区别。程序如下： //Example e3_8.cpp #include <iostream>.

(13) C++程序设计. 56 using namespace std; int main() { int t=1; for(int i=1 ;i<=8;i++) t = t * i; cout<<"8!="<<t<<endl; return 0; }. 运行结果如图 3-15 所示。. 图 3-15. 例 3.8 的运行结果. 【例 3.9】输出 2009 年 1 月的日历。2009 年 1 月 1 日是星期四，要求按照正常的日历排版格式，具体如图 3-16 所示。. 图 3-16. 例 3.9 的运行结果. 输出日历格式需要考虑以下因素：（1）输出月标题、星期标题。（2）输出 1 月 1 日前面的空格。（3）换行输出的处理。假设每天输出占位 4 个字符（前后各一个空格，天数占两个字符），1 月 1 日前面的空格个数应该是 4*4。换行处理需要考虑 1 月 1 日星期几和是否是 7 的倍数，其判断式为： (week + day). % 7 == 0. 具体程序如下： //Example e3_9.cpp #include <iostream> #include <cstring> #include <iomanip> using namespace std;.

(14) 第 3 章程序的流程控制. 57. int main() { int year = 2009; int month = 1; int week = 4; int space; int day ; //每月的标志 cout << setw(10) << year << setw(4) << "年" << setw(4) << month << setw(4) << "月" << endl <<endl; cout << setw(4) << "日" << setw(4) << "一" << setw(4) << "二" << setw(4) << "三" << setw(4) << "四" << setw(4) << "五" << setw(4) << "六" <<endl; //输出空格 for( space = 0 ; space < week ; space ++) cout<<" "; //每天对应 4 个空格 for(day = 1 ; day <= 31; day ++) { cout << setw(4) << day ; if ((day +week) % 7 ==0 ) cout <<endl; } cout <<endl; return 0; }. 读者可以考虑如何输出一年的日历表，同时可以考虑如何将两个月或 3 个月的日历横排输出。【例 3.10】利用循环计算圆的面积。分析：假设圆的半径为 R，圆的方程是 x2+y2 = R2，则 y = R 2  x 2 。也可以写成自变量 x 的函数形式： f(x) = R 2  x 2 写成表达式为： sqrt(pow(R,2)-pow(x,2)) 将 R 分成 n 等份，每一个等份可以看成是一个梯形，梯形的面积可以计算成：.

(15) C++程序设计. 58. (f(a)+f(b))*h/2 b-a 等于 r/n，即每个梯形的高。将 n 个梯形面积累加起来就可以计算出四分之一大小的圆的面积。实际计算的时候可以将*h/2 最后统一处理，如图 3-17 所示。 y 2.  i 1 1   * r （梯形的两条边）  n  2. i 1   *r n. x r （梯形的高） n. 图 3-17. 计算圆面积示意图. 程序具体如下： //Example e3_10.cpp #include <iostream> #include <cstring> #include <cmath> #include <iomanip> using namespace std; int main() { double area = 0,r=10,h,s_area; long n=100000; cout << setprecision(8) << "用公式计算的面积为：" << 3.1415926 *10 *10 <<endl; h = (double ) r /n; for(int i = 0 ; i< n ;i++) { s_area = ( sqrt(pow(r,2)-pow(i*h,2)) + sqrt(pow(r,2)-pow((i+1)*h,2))) * h / 2 ; area = area + s_area; } cout << setprecision(8) << "用循环计算的面积为：" << area * 4 << endl; return 0; }.

(16) 第 3 章程序的流程控制. 59. 运行结果如图 3-18 所示。. 图 3-18. 例 3.10 的运行结果. 【例 3.11】利用循环求不定方程的解。数学中的不定方程是指其中自变量的值不能直接解出，可能有多个解。例如，假设 x、y 都是非负整数，则方程 x+9y=20 的解有： x=2，y=2 x=11，y=1 x=20，y=0 这 3 种情况。其判断求解的依据不仅是方程的等式，还有自变量是非负整数这个特征限制。下列问题就是一个典型的不定方程问题。假设有 20 元，可以由 10 元、5 元和 1 元组成。问可以有哪些组成方式？设 20 元中 10 元、5 元和 1 元各为 x、y、z 张，则有： x*10+5*y+z*1 == 20 下面的程序列出了所有的解： //Example e3_10.cpp #include <iostream> #include <cstring> using namespace std; int main() { int x,y,z; cout <<"10 元" <<'\t' <<"5 元" <<'\t' <<"1 元" <<'\t'<<endl; for(x = 0 ; x <= 2; x++) for(y = 0 ; y <= 4 ; y++) for( z = 0;z <= 20 ;z++) if(x*10+y*5+z == 20) cout <<x <<'\t' <<y <<'\t' <<z <<'\t'<<endl; return 0; }. 运行结果如图 3-19 所示。【例 3.12】住房贷款公式。住房贷款的计算方法有两种：等额本息法和等额本金法。.

(17) C++程序设计. 60. 图 3-19. 例 3.11 的运行结果. 等额本息法：每个月本息总额一样，开始还款主要还利息，其计算公式为： p *rm * (1+rm)month / ((1+rm)month -1) 其中，p 为本金，rm 为月利率，month 为总还款月数。假如贷款 10 万元，分 10 年还清，年利率 7.2%，则 rm = 7.2% /12，month = 120。等额本金法：每个月还的本金相同，利息随着本金的减少而减少，所以每个月的还款额在不断减少。第 i 个月的还款公式为： p/month +( p - (i-1) * p/month ) * rm 下面的程序进行分别计算，考虑到篇幅的原因，其中等额本金法只输出第一年的还款情况。 //Example e3_12.cpp #include <iostream> #include <iomanip> #include <cstring> #include <cmath> using namespace std; int main() { double p=100000.0; //本金，即贷款额 double q,s; int year = 10,month = year*12;. //贷款年份和总月数. double r = 0.0720,rm = r/12;. //年利率和月利率. q = p * rm * pow(1+rm,month) / (pow(1+rm,month)-1);. //等额本息公式. cout << setw(6) << "等额本息法：" <<endl; cout << setiosflags( ios::fixed | ios::showpoint) << setw(8) << "每月还款：" << setw(9) << setprecision(2) << q <<endl; cout << setw(6) << "总利息：" << setw(9) << setprecision(2) << q*month - p << endl <<endl; cout << setw(6) << "等额本金法：" <<endl; s = 0;. //计算累计的利息. for(int i=1 ; i<=month ; i++) {.

(18) 第 3 章程序的流程控制 q = p / month +( p - (i-1) * p / month ) * rm;. 61. //等额本金公式. s = s + q - p / month; if(i<=12) cout << setiosflags( ios::fixed | ios::showpoint) << setw( 2 ) <<"第" << setw(2) << i << setw(8) << "月还款：" << setw( 9 ) << setprecision(2) << q <<endl; } cout << setw(6) << "总利息：" << setw(9) << setprecision(2) << s <<endl; return 0; }. 运行结果如图 3-20 所示。. 图 3-20. 例 3.12 的运行结果. 【例 3.13】验证 9999 是否符合“歌德巴赫猜想” 。歌德巴赫（Goldbach C.，1690.3.18～1764.11.20）是德国数学家，出生于格奥尼格斯别尔格（现名加里宁城），曾在英国牛津大学学习，原学法学，由于在欧洲各国访问期间结识了贝努利家族，所以对数学研究产生了兴趣，曾担任中学教师。 “歌德巴赫猜想”是歌德巴赫在 1742 年 6 月 7 日给著名数学家欧拉的信中提出的一个命题：随便取某一个奇数，比如 77，可以把它写成 3 个素数之和： 77=53+17+7 再比如 461： 461=449+7+5 下面用循环来验证 9999 是否符合这个猜想。 //Example e3_13.cpp #include <iostream>.

(19) C++程序设计. 62 #include <cstring> using namespace std; bool isprimer(int); int main() { int n=9999; int a,b,c; for(a = 2 ;a < n ;a++) { if(isprimer(a)) for( b = 2;b < n ;b++) {. c=n-a-b; if(isprimer(b) && isprimer(c)) { cout << "符合歌德巴赫猜想"<<endl; cout << n << "=" << a << "+" << b << "+" << c << endl; exit(0); } } } cout << "不符合歌德巴赫猜想"<<endl; return 1; } bool isprimer(int n) // 判断 n 是否是素数 { for(int i = 2 ; i <= n/2 ; i++) if(n % i == 0) break; if(i > n/2 ) return true; else return false; }. 程序运行结果如图 3-21 所示。. 图 3-21. 例 3.13 的运行结果. 【例 3.14】输出九九乘法表。九九乘法表要求输出数字时控制好宽度。.

(20) 第 3 章程序的流程控制 //Example e3_14.cpp #include <iostream> #include <iomanip> using namespace std; int main() { int i,j; for(i=1;i<=9;i++) { for(j=1;j<=i;j++) cout << setiosflags( ios::fixed) << setw(1) << i << setw(1) << "*" << setw(1) << j << setw(1) << "=" << setw(2) << i*j <<" "; cout<<endl; } return 0; }. 运行结果如图 3-22 所示。. 图 3-22. 例 3.14 的运行结果. 程序中输出 i*j 的时候设置 2 位宽度。每一个 j 循环结束后都需要换行。【例 3.15】计算 s=1-2+3-4+5-…-100 程序其实可以直接口算出来，但为了一般性，下面的程序设计了通用的解决方案。 //Example e3_15.cpp #include <iostream> #include <iomanip> using namespace std; int main() { int a,b,c; int flag = 1;. 63.

(21) C++程序设计. 64 a=b=c=0;. //赋值运算符的结合方向是从左向右. for(int i = 1 ; i <= 100 ; i++) { //1．利用 flag 改变符号 a = a + flag * i; flag = - flag ; //2．利用 i 的属性 b = (i%2 == 1) ? b+i:b-i; //3．利用 i 的属性 c = c + (i%2 == 1) ? i : -i; } cout <<"1-2+3-...+99-100 = " << a << endl; cout <<"1-2+3-...+99-100 = " << b << endl; cout <<"1-2+3-...+99-100 = " << c << endl; return 0; }. 运行结果如图 3-23 所示。. 图 3-23. 例 3.15 的运行结果. 注意到 c 的输出和预期的不一致，这是因为以下语句： c = c + (i%2 == 1) ? i : -i;. 其实相当于： c =(c + (i%2 == 1)) ? i : -i;. 所以条件运算符“?:”的优先级要低于“+”。. 本章小结（1）结构化程序设计方法。3 种基本程序结构：顺序结构、选择结构和循环结构。（2）选择结构是根据某种条件的成立与否而执行不同的程序模块。选择结构又可分为简单分支（两个分支）和多分支两种情况。一般采用 if 语句实现简单分支结构程序，用 switch 和 break 语句实现多分支结构程序。if 语句主要有 4 种句式：单分支的 if 语句、双分支的 if 语句、多分支的 if 语句和嵌套的 if 语句。（3）循环结构是 3 种结构中最重要的一种结构。循环结构包括 while、do…while 和 for 循环（goto 也可以构成循环，通常不用）。while 循环和 do…while 循环的条件判断一个在前，一个在后，为导致循环体执行的次数不同，需要密切注意。循环结构的实质是重复执行一个程序模块，但这种重复性是在循环条件的有效控制之下完成的，目的是完成指定的任务，所以利用循环结构设计程序的关键就在于如何控制循环的条件，在恰当的时机由“真”变“假”，从.

(22) 第 3 章程序的流程控制. 65. 而退出循环。（4）break 语句和 continue 语句可以改变循环运行的方向，主要用于特殊情况的处理，但不能控制 if 和 goto 构成的循环。. 习题三一、选择题 1．若有 int a,b,t;，下面不能实现将 a 和 b 中的数据进行交换的是（ A．a=a+b,b=a-b,a=a-b; B．t=a,a=b,b=t; C．a=t; t=b; b=a; D．t=b; b=a; a=t; 2．以下合法的 C++语言赋值语句是（）。 A．a=b=10 B．s = a+b C．a=4,b=5 D．++i; 3．与 y=(x>0?1:x<0?-1:0);的功能相同的 if 语句是（）。 A．if (x>0) y=1; B．if(x) else if(x<0)y=-1; else y=0; C．y=-1;. ）。. if(x>0)y=1; else if(x<0)y=-1; else y=0; D．y=0;. if(x) if(x>=0) if(x>0)y=1; if(x>0)y=1; else if(x==0)y=0; else y=-1; else y=-1; 4．若有定义 float f; int a, b;，则合法的 switch 语句是（）。 A．switch(f) B．switch(a); {. { case 1.0: cout<<"*\n"; case 2.0: cout<<"**\n";. } C．switch(b) {. case 1 cout<<"*\n"; case 2 cout<<"**\n"; } D．switch(b) {. case 1: cout<<"*\n"; default: cout<<"\n"; case 1+2: cout<<"**\n"; } 5．有如下程序： #include <iostream> #include <cstring>. case 1: cout<<"*\n" case 2: cout<<"**\n" default: cout<<"\n" }.

(23) C++程序设计. 66 using namespace std; int main() { int m=1,a=0,b=0; switch(m) { case 0: b++; case 1: a++; case 2: a++;b++; } cout <<"a=" <<a<<",b="<<b<<endl; return 0; }. 该程序的输出结果是（）。 A．a=2,b=1 B．a=1,b=1 C．a=1,b=0 D．a=2,b=2 6．若变量 c 为 char 类型，能正确判断出 c 为大写字母的表达式是（）。 A．'A'<=c<='Z' B．(c>='A') || (c<='Z') C．('A'<=c) and ('Z'>=c) D．(c>='A')&&(c<='Z') 7．设 a、b、c、d、m、n 均为整型变量，且 a=5，b=7，c=3，d=8，m=2，n=2，则逻辑表达式(m=a>b)&&(n=c>d)运算后，n 的值为（）。 A．0 B．1 C．2 D．3 8．以下程序的输出结果是（）。 #include <iostream> #include <cstring> using namespace std; int main() { int a=1,b; b=a-1; if(b>a-2) cout <<a <<endl; else if(b<a+2) cout <<b<<endl; else cout <<-a<<endl; return 0; }. A．0 B．-1 9．运行下面的程序： #include <iostream> #include <cstring>. C．1. D．都不对.

(24) 第 3 章程序的流程控制. 67. using namespace std; int main() { int a; cin >>a; if(a>30) cout <<a <<endl; if(a>20) cout <<a <<endl; if(a>10) cout <<a <<endl; return 0; }. 若从键盘输入 38↙，则输出结果是（）。 A．383838 B．3838 C．38 10．运行下面的程序：. D．3. #include <iostream> #include <cstring> using namespace std; int main() { int a=16,b=21,m=0; switch(a%3) { case 0:m++;break; case 1:m++; switch(b%2) { default:m++; case 0:m++;break; } } cout <<m<<endl; return 0; }. 则输出结果是（）。 A．1 B．2 C．3 11．for(i=0;i<100;i++);结束后，i 的值是（）。 A．99 B．100 C．101 12．下面的程序段循环次数是（）。 int i=0; while(i<10) { if(i < 1) continue;. D．4 D．102.

(25) C++程序设计. 68 if(i==5) break; i++; }. A．5 B．6 C．4 D．死循环，不能确定次数 13．要使下列程序段计算 1+2+3+…+10 的和，则在下划线处填入正确的数是（ for(i=0;i<=____ ;i++) s = s + i+1;. A．9 B．10 14．运行下面的程序：. C．18. D．20. C．34. D．55. #include <iostream> #include <cstring> using namespace std; int main() { int i=10,j=0; do { j=j+i; i--; }while(i>5); cout <<j <<endl; return 0; }. 则输出结果是（）。 A．45 B．40 15．运行下面的程序： #include <iostream> #include <cstring> using namespace std; int main() { int k=0,a=1; while(k<10) { for(;;) { if((k%10)==0) break; else k--;. ）。.

(26) 第 3 章程序的流程控制. 69. } k+=11; a+=k; } cout <<k<<a<<endl; return 0; }. 则输出结果是（）。 A．21 32 B．21 33 C．11 12 D．10 11 16．以下叙述正确的是（）。 A．do…while 语句构成的循环不能用其他语句构成的循环代替 B．do…while 语句构成的循环只能用 break 语句退出 C．用 do…while 语句构成的循环，在 while 后的表达式为非零时结束循环 D．用 do…while 语句构成的循环，在 while 后的表达式为零时结束循环 17．有如下程序： #include <iostream> #include <cstring> using namespace std; int main() { int x=3; do { cout <<x--; }while(!x); return 0; }. 该程序的执行结果是（）。 A．3 2 1 B．2 1 0 C．3 18．若 i 为整型变量，则下列 while 循环执行的次数为（. D．2 ）。. i=10; while(i==0) i = i-1;. A．0 次 B．1 次 C．10 次 D．无限次 19．下面有关 for 循环的正确描述是（）。 A．for 循环只能用于循环次数已经确定的情况 B．for 循环是先执行循环体语句，后判断表达式 C．在 for 循环中，不能用 break 语句跳出循环体 D．for 循环的循环体语句中，可以包含多条语句，但必须用花括号括起来 20．以下循环体的执行次数是（）。 int i,j; for(i=0 , j=3;i <= j ; i+=2 , j--) ….

(27) C++程序设计. 70. A．3 B．2 21．以下程序的输出结果是（）。. C．1. D．0. C．4. D．5. #include <iostream> #include <cstring> using namespace std; int main() { int a,b; for(a=1,b=1;a<=100;a++) { if(b>=10) break; if(b%3==1) { b+=3; continue; } } cout <<a<<endl; }. A．101. B．3. 二、填空题 1．复合语句在语法上被认为是________。空语句的形式是________。C++语言中，语句结束的标志是________。 2．if (!x) a=3;语句中的!x 可以改写为________，使其功能不变。 3．判断 a 既是 3 的倍数又是 7 的倍数的表达式是________。 4．下列程序的运行结果为________。 #include <iostream> #include <cstring> using namespace std; int main() { int i, j, s=0; for ( i=1, j=5; i<j; i++, j-- ) s+=i*10+j; cout <<s<<endl; return 0; }. 5．下列程序段的运行结果为________。 #include <iostream> #include <cstring>.

(28) 第 3 章程序的流程控制. 71. using namespace std; int main() { int i=10, s=0; for ( ; --i; ) if ( i%3==0) s+=i; s++; cout <<s<<endl; return 0; }. 6．下面的程序运行后，a 的值为________。 #include <iostream> #include <cstring> using namespace std; int main() { int i, j,a=0; for ( i=0; i<2; i++ ) a++; for ( j=4; j>=0; j-- ) a++; }. 7．下列程序的运行结果为________。 int i=1, s=3; do { s+=i++; if (s%7==0) continue; else ++i; } while (s<15); cout <<i<<endl;. 8．当运行以下程序时，从键盘输入 Hello#<回车>，则下列程序的运行结果是________。 #include <iostream> #include <cstring> using namespace std; int main() { int v1=0, v2=0; char c; while ( (c=getchar( ))!= '#') { switch (c). // getchar()获得用户从键盘输入的一个字符.

(29) C++程序设计. 72 { case 'e': case 'o': default : v1++; case 'l': v2++; } } cout << v1<< ','<<v2; return 0; }. 三、编程题 1．输入 3 个整数 a、b、c，编程交换它们的值，即把 a 中的值给 b，把 b 中的值给 c，把 c 中的值给 a。 2．设计一个简单的计算器程序，用户输入运算数和运算符（+、-、*、/、%），输出计算的结果。 3．编写程序，从键盘输入学生成绩，输出对应的等级（100 分为 A，90～99 为 B，80～ 89 为 C，70～79 为 D，60～69 为 E，小于 60 为 F）。 4．求 1-1/2+1/3-1/4+1/5-1/6+1/7+…+1/99-1/100 的值。 5．计算 1～100 以内所有含 6 的数的和。 6．输出所有的三位水仙花数。所谓水仙花数是指所有位的数字的立方之和等于该数，例如： 153=13+53+33 7．编写程序输出下面的图形： 1 23 456 7890 8．编写程序输出下面的图形：.

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