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3.3 条件控制语句
在程序的三种基本结构中，第二种即为选择结构，其基本特点是:程序的流程由多路分支组成，在程序的一次执行过程中，根据不同的情况，只有一条支路被选中执行，而其他分支上的语句被直接跳过。
C语言中，提供if语句和switch语句选择结构， if语句用于两者选一的情况，而switch用于多分支选一的情形。
3.3.1 if语句
1. if语句的两种基本形式
首先，我们看一个例子，由此了解选择结构的意义及设计方法。
[例3-5] 输入三个数，找出并打印其最小数。
分析：设三个数为A、B、C，由键盘读入，我们用一个变量MIN来标识最小数， A、B、C与MIN皆定义为int型变量。
每次比较两个数，首先比较A和B，将小的一个赋给MIN，再把第三个数C与MIN比较，再将小的一个赋给MIN，则最后MIN即为A、B、C中最小数。
算法如下：
1) 输入A、B、C。
2) 将A与B中小的一个赋给MIN。
3 ) 将MIN与C中小的一个赋给MIN。
4) 输出MIN。
将第2）步细化为：若A < B，则MIN <==A，否则：MIN <==B；其流程图见图３- 1。
第3）步细化为：若C < M I N，则MIN <==C；其流程图见图3 - 2。
对应图3 - 1和图3 - 2，正是i f语句的两种基本形式，与图3 - 2对应的i f语句的格式为：
if <表达式> 语句
当表达式为真时，执行语句，表达式为假时跳过语句。
与图3 - 1对应的i f语句的格式为：
if<表达式>
语句1
else
语句2
当表达式为真时，执行语句１，表达式为假时执行语句2。无论如何，语句１与语句２每次只能有一个被执行。
要注意的是： if或if . . . else，包括后面要讲到的嵌套if，即if...else if...被看成是一条语句，即使其中的语句是包含多条语句的复合语句，仍然如此。
下面是例3 - 5的源程序：
main( )
{
int a,b,c,min;
printf(" input a,b,c :");
scanf("%d %d %d" , &a , &b , &c);
if(a<b)
min = a;
else
min = b;
if (c<min)
min = c;
printf("The result is %d\n",min);
}
执行情况如下：
input a,b,c: 3 5 2
The result is : 2
这里顺便提一下程序书写的缩排问题，所谓缩排，就是下一行与上一行相比，行首向右缩进若字符，如上例的min = a 、min = b等。适当的缩排能使程序的结构、层次清晰、一目了然，增加程序的易读性。应该从一开始就养成一个比较好的书写习惯，包括必要的注释、适当的空行以及缩排。
2. 复合语句
if语句中，有时需要执行的语句不止一条，这就要用到复合语句。
复合语句，就是用一对花括号括起来的一条或多条语句，形式如下：
{
语句1；
语句2；
。。。。
语句n；
}
无论包括多少条语句，复合语句从逻辑上讲，被看成是一条语句。
复合语句在分支结构、循环结构中，使用十分广泛。
[例3-6] 读入两个数x、y，将大数存入x，小数存入y。
分析： x、y从键盘读入，若x > = y，只需顺序打出，否则，应将x，y中的数进行交换，然
后输出。两数交换必须使用一个中间变量t，
定义三个浮点数x、y、t。
算法：
1) 读入x、y；
2 ) 大数存入x，小数存入y；
3 ) 输出x、y。
第2）步求精：
若x < y，则交换x与y；
再求精，x与y交换；
① t <== x
② x <== y
③ y <== t
算法的流程图见图3 - 3，
程序如下：
#include<stdio.h>
main( )
{
float x,y,t;
printf("input x,y:");
scanf("%f %f" , &x , &y);
if (x<y)
{
t = x ;
x = y ;
y=t;
}
printf ("result:%7.3f\t%7.3f\n",x,y);
}
执行结果：
input x,y :43.2 56.7
result : 56.700 43.200
3. if...else if 语句
实际应用中常常面对更多的选择，这时，将if . . . else扩展一下，就得到if...else if结构，其一般形式为：
if <表达式1 >
语句１
else if<表达式2 >
语句2
else if <表达式3 >
语句3
else 语句4
[例3-7] 货物征税问题，价格在１万元以上的征5%，5000元以上1万元以下的征3%，1000元以上5000以下的征2%，1 000元以下的免税，读入货物价格，计算并输出税金。
分析：读入price，计算tax，这是一个较复杂的分支结构程序设计(应注意避免重复征税)。
假定货物的价格在1万元以上，征税应分段累计，各段采用不同税率进行征收。
算法：若price> = 10000
则tax = 0.05 *（price - 10000）; price=10000;
否则，若price > = 5000
则tax = 0.03 * ( price-5000)+tax; price=5000;
否则，若price > = 1000
则tax = 0.02 * ( price-1000)+tax; price=1000;
程序如下：
# include <stdio.h>
main( )
{
float price,tax=0;
printf("input price:");
scanf("%f" , &price);
if(price > = 10000.0)
{
tax=0.05*(price-10000)+tax; price=10000;
}
if (price>=5000.0)
{
tax = 0.03 * (price - 5000) + tax; price = 5000;
}
if( price > = 1000.00)
{
tax = 0.02 * (price - 1000) + tax;
}
printf("the tax=%10.3 f",tax);
}
运行程序：
15000
the tax=480.000
4. if语句嵌套
在一个if 语句中可以又出现另一个i f语句，这称为i f语句的嵌套或多重i f语句：
if <表达式1 >
if < 表达式１１>
。。。。
else
语句2；
[例3-8] 计算函数
1 x>0
y= 0 x=0
-1 x < 0
源程序如下：
main( )
{
float x,y;
printf("input x,y:");
scanf("%f" , &x);
if (x>=0)
if (x>0)
y = 1;
else
y = 0;
else
y = - 1;
printf("y = %4.0f \n" , y );
}
对多重if，最容易犯的错误是if与else配对错误，
例如，写成如下形式：
y = 0 ;
if (x>=0)
if (x>0)
y = 1;
else
y = -1;
从缩排上可以看出，作者希望else是与if x>=0配对，但是C语言规定else总是与离它最近的上一个if 配对，结果，上述算法的流程图变成图3 - 6，完全违背了设计者的初衷。
改进的办法是使用复合语句，将上述程序段改写如下：
y = 0 ;
if （x > = 0 ）
{
if （x > 0 ）
y = 1 ;
}
else
y = - 1 ;
3.3.2 switch 语句
if 语句只能处理从两者间选择之一，当要实现几种可能之一时，就要用if...else if甚至多重的嵌套i f来实现，当分支较多时，程序变得复杂冗长，可读性降低。C语言提供了switch开关语句专门处理多路分支的情形，使程序变得简洁。
switch语句的一般格式为：
switch <表达式>
case 常量表达式１：语句序列１；
break;
case 常量表达式２：语句序列２；
break;
。。。。
case 常量表达式n : 语句n ;
break;
default: 语句n + 1 ;
其中常量表达式的值必须是整型，字符型或者枚举类型，各语句序列允许有多条语句，不需要按复合语句处理，若语句序列i为空，则对应的break语句可去掉。
特殊情况下，如果switch表达式的多个值都需要执行相同的语句，可以采用下面的格式：
switch (i)
{
case 1:
case 2:
case 3: 语句1；
break;
case 4:
case 5: 语句2；
break;
default: 语句3；
}
当整型变量i的值为1、2或3时，执行语句1，当i的值为4或5时，执行语句2，否则，执行语句3。
[例3-9] 输入月份，打印1 9 9 9年该月有几天。
程序如下：
#include <stdio.h>
main( )
{
int month;
int day;
printf("please input the month number :");
scanf("%d" , &month);
switch (month)
{
case 1:
case 3:
case 5:
case 7:
case 8:
case 10:
case 12: day=31;
break;
case 4:
case 6:
case 9:
case 11:day=30;
break;
case 2: day=28;
break;
default : day=-1;
}
if day=-1
printf("Invalid month input !\n");
else
printf("1999.%d has %d days \n",month,day);
}
3.3.3 程序应用举例
[例3-10] 解一元二次方程a x2+ b x + c = 0，a、b、c由键盘输入。
分析：对系数a、b、c考虑以下情形
1) 若a = 0：
① b < > 0，则x=-c/b ；
② b = 0， 则：① c = 0， 则x无定根；
② c < > 0，则x无解。
2) 若a < > 0 ;
① b2-4 a c > 0，有两个不等的实根；
② b2-4 a c = 0，有两个相等的实根；
③ b2-4 a c < 0，有两个共轭复根。
用嵌套的i f语句完成。程序如下：
#include <math.h>
#include <stdio.h>
main( )
{
float a,b,c,s,x1,x2;
double t;
printf(" please input a,b,c:");
scanf("%f %f %f" , &a , &b , &c);
if (a==0.0)
if(b! = 0.0)
printf("the root is :%f\n",-c/b);
else if (c==0.0)
printf("x is inexactive\n ");
else
printf("no root!\n");
else
{
s = b * b - 4 * a * c ;
if(s > = 0.0)
if(s > 0.0)
{
t = s q r t ( s ) ;
x1 = -0.5 *(b + t) / a;
x 2 = - 0 . 5 * ( b - t ) / a ;
printf("There are two different roots:%f and%f\n" ，x 1 , x 2 ) ;
}
else
printf("There are two equal roots:%f\n",-0.5*b/a);
else
{
t = sqrt( -s );
x1=-0.5*b/a; / *实部* /
x2=abs(0.5*t/a); /*虚部的绝对值* /
printf("There are two virtual roots:");
printf("%f+i%f\t\t%f-i%f\n",x1,x2,x1,x2 );
}
}
}
运行结果如下：
please input a,b,c : 1 2 3
There are two virtual roots:
-1.000000 + i 1.000000 -1.000000 - i 1.000000
please input a,b,c : 2 5 3
There are two different roots : -1.500000 and -1.000000
please input a,b,c : 0 0 3
No root!
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