计讲稿4——关系运算符、逻辑运算符....doc

高2015级信息学竞赛培训资料
程序设计讲稿4
本讲涉及的单词：
1、if 如果 2、else 否则 3、switch 开关
4、case 案例、事例 5、default 缺省、默认 6、break 打断
一、关系运算符及其优先级
1、关系运算符：
程序中经常需要比较两个量的大小关系，以决定程序的下一步工作，比较两个量的大小关系的运算符称为关系运算符，C/C++中有以下关系运算符：
> 大于
< 小于
== 等于
>= 大于等于
<= 小于等于
!= 不等于
关系运算符都是双目运算符，其结合性为左结合型。关系运算符的优先级低于算术运算符，高于赋值运算符。六个关系运算符中，>、<、>=、<=的优先级相同，==和!=的优先级相同，但前者高于后者。

2、关系表达式
关系表达式的一般形式：表达式 关系运算符 表达式
例如：a+b>c+d、 x<=3/2、a<(b>c)、a!=(c==d)
关系表达式运算的结果只有两种：真或假(正确或错误，成立或不成立)，用数字1和0表示。
例如：5>3 的运算结果是1(正确)，而3<5的结果是0(错误)
int main()
{
char c='k';
int i=1,j=2,k=3;
float x=3e+5,y=0.85;

printf("%d,%d\n",'a'+5<c,-i-2*j>=k+1);
printf("%d,%d\n",1<j<5,x-5.25<=x+y);
printf("%d,%d\n",i+j+k==-2*j,k==j==i+5);

return 0;
}
程序的输出结果是：

解释：
(1) char c=’k’，实质是c=107;因为字符’k’的ASCII码是107。

(2)'a'+5 相当于 97+5，因为字符’a’的ASCII码是97。

(3) 1<j<5 因为关系运算符的左结合性，所以先计算1<j，1<j成立，值为1。再计算1<5，成立，值为1。故表达式值为1

(4)k==j==i+5,先计算k==j，不成立，其值为0，再计算0==i+5，也不成立，值为0，故表达式值为0

二、逻辑运算符及其优先级
1、逻辑运算符
&& 逻辑与(and)
|| 逻辑或(or)
! 逻辑非(not)

&&和||均为双目运算符，具有左结合性，其优先级低于算术运算符和关系运算符，&&的优先级高于||。！是单目运算符，具有右结合性，其优先级高于所有的算术运算符关系运算符，也高于&&和||。
a && b ，只有在a和b都为正确的时候，结果才“正确”，其他情况都为“错误”
例如：如果x=4，那么 (x>4 && x<10) 的结果就是“错误”；
而(x>=2 && x<10) 的结果就是“正确”；

a || b ，只有在a和b都“错误”的时候，结果才“错误”，其他情况都为“正确”
例如：如果x=4，那么 (x>4 || x<10) 的结果就是“正确”；
而(x<=2 || x>10) 的结果就是“错误”；

！a，表示将a的值取反，如果a为正确，则 !a 为错误，如果a为错误，则！a为正确
例如：!(4>5)的结果为正确，而!(4<5)的结果为错误。
2、逻辑表达式
用逻辑运算符、关系运算符构成的式子，成为逻辑表达式：
举例:
数学表达式 -2 <= x < 10 的C语言条件表达式：
x是奇数的条件表达式：
x是偶数的条件表达式：
x能被11整除的条件表达式：
x能被4整除但不能被100整除，或者能被400整除的C语言表达式：

条件表达式： m % 2==1 && m<=20 || m>10
在m=5的时候，表达式的值为：
在m=8的时候，表达式的值为：
在m=13的时候，表达式的值为：
在m=16的时候，表达式的值为：
在m=23的时候，表达式的值为：
在m=30的时候，表达式的值为：

三、分支语句
格式：if(条件) 语句1；
else 语句2；
功能：如果 条件成立 则执行语句1，否则执行语句2；
其中，上面的格式中 ”else 语句2;” 可以省略，上面的格式写成了两行，其实可以写成一行的，这样做只是为了程序更加美观。
例7、编程输入两个整数，输出其中的大数。
解答程序1
解答程序2
int main()
{
int a,b,MAX;
scanf("%d%d",&a,&b);

MAX=a;
if(MAX<b) MAX=b;

printf("MAX=%d\n",MAX);
return 0;
}
int main()
{
int a,b,MAX;
scanf("%d%d",&a,&b);

if(a>b) MAX=a;
else MAX=b;

printf("MAX=%d\n",MAX);
return 0;
}

解答程序1中，先把a的值赋给变量MAX，再用if语句判别MAX和b的大小，如果MAX<b，则把b赋给MAX，这样MAX的值就是a,b中将大的一个。
解答程序2中，如果a>b，则把a的值赋给MAX，否则把b赋给b。这里的否则相当于a<=b。
思考：能否写成下面的形式，如果不能，该怎样修改？
if(a>b) MAX=a;
if(a<b) MAX=b;

例8、编程判断键盘输入的字符的类别：如果是数字字符，则输出“Digit”；如果是大写字母，则输出“Capital”、如果是小写字母，则输出“Small”；如果不是上面三类，则输出“Other”
int main()
{
char c;
scanf("%c",&c);
if(c>='0' && c<='9')
printf("Digit\n");
else if(c>='A' && c<='Z')
printf("Capital\n");
else if(c>='a' && c<='z')
printf("Small\n");
else
printf("Other\n");
return 0;
}

如果c是数字字符则输出”digit”
否则如果c是大写字母则输出”Capital”
否则如果c是小写字母则输出"Small"
否则输出" Other "

四、条件运算符
C/C++中有一个与if ~ else ~ 类似的运算符”? :”，它是三目运算符，其格式为：
表达式1？表达式2：表达式3
其含义是：如果表达式1成立，则以表达式2作为条件表达式的结果，否则以表达式3作为条件表达式的结果。
例如：if(a>b) MAX=a;
else MAX=b;
可以改写为：MAX = a>b? a: b;

条件运算符的优先级高于赋值运算符，低于算术运算符、关系运算符和逻辑运算符。
请用关系运算符改写例7的程序。

五、开关语句
C/C++语言还提供了另一种用于多分支选择的语句——switch语句，其一般形式如下：
形式:
switch(表达式)
{
case 常量表达式1：语句1
case 常量表达式2：语句2
　　　　　　…
case 常量表达式n：语句n
default：语句n＋1
}

其含义是：计算表达式的值，然后依次与case后面的常量表达式的值比较。当与某个常量表达式的值相等时，即执行其后面的语句，然后不再判断，转而执行后面的所有case后的语句(包括default语句)。当表达式的值与所有case后面常量表达式的值都不相等时，则执行default后的语句。

例9、编程输入一个数字，输出与这个数字对应星期几的英语单词，比如输入1，则应是星期一，输出“Monday”，7则应是星期日，输出“Sunday”。
解答程序1

int main()
{
int a;
scanf("%d",&a);

switch(a)
{
case 1 : printf("Monday\n");
case 2 : printf("Tuesday\n");
case 3 : printf("Wednesday\n");
case 4 : printf("Tursday\n");
case 5 : printf("Friday\n");
case 6 : printf("Saturday\n");
case 7 : printf("Sunday\n");
default : printf("error\n");
}

return 0;
}
int main()
{
int a;
scanf("%d",&a);

switch(a)
{
case 1 : printf("Monday\n"); break;
case 2 : printf("Tuesday\n");break;
case 3 : printf("Wednesday\n");break;
case 4 : printf("Tursday\n");break;
case 5 : printf("Friday\n");break;
case 6 : printf("Saturday\n");break;
case 7 : printf("Sunday\n");break;
default : printf("error\n");break;
}

return 0;
}

解答程序1：当输入4后，则程序输出：
Tursday
Friday
Saturday
Sunday
error
由此看来，整数上面对switch语句含义的解释，当表达式与某个常量值相等时，则从这里开始所有的case后面的语句都会执行。

解答程序2：当输入4后，程序输出：
Tursday
因为在每条case后面的语句后加上了一个break；这里的break表示中断switch语句的执行。所以当输出Tursday后，再执行break；这时，跳出的switch语句，所以后面case语句再不会被执行。

使用switch语句的要注意以下几点：
1) case语句后的常量表达式的值不能有相同的；
2) case后可以有多条语句，他们不必用{}括起来
3) default可以省略。

思考：请用if语句改写上面的程序。

六、编程实例
例10、打折(P1013)
　一件衣服950元，若消费满3000元，可打八五折。输入购买衣服件数，输出需要支付的金额（单位：元），保留两位小数。
【输入】
一个整数N，表示顾客购买衣服数量。
【输出】
一个实数，表示需要支付的金额。保留两位小数。
【样例】

4
3230.00
2
1900.00
【数据范围】
0 <= N <= 10000000
【分析】
1、 先计算买n件衣服的钱数：p=950*n;
2、 在判断：如果p>=3000 则输出p*0.85；否则输出p (保留两位小数)

例11、三整数排序(P1015)
　输入三个整数a,b,c，从小到大排序后输出。
【输入】
　 一行三个整数a,b,c。
【输出】
　 由小到大输出这三个数。整数之间用一个空格分开。
【样例】

20 7 33

7 20 33

解法程序：
int main()
{
int a,b,c;
scanf("%d%d%d",&a,&b,&c); // 输入a,b,c的值

if(a>b) { t=a; a=b; b=t; } //如果a>b，则交换a,b的值；
if(a>c) { t=a; a=c; c=t; } //如果a>c，则交换a,c的值；
if(a>c) { t=a; a=c; c=t; } //如果b>c，则交换b,c的值；
printf("%d %d %d\n",a,b,c); //输出答案：输出a,b,c的只值

return 0;
}

关于程序的一点解释：
语句：if(a>b) { t=a; a=b; b=t; }
因为如果满足条件a>b要执行三句话，t=a; a=b; b=t;如果条件不满足，这三句话就不会执行。所以用{}把这三句括起来，这样的语句称为复合语句。
如果写成这样：
if(a>b) t=a; a=b; b=t;
则满足条件a>b，就只会执行t=a；
而不满足，则a=b和b=t；还会照样执行。

例12、三角形 (P1017)
　输入三角形三边长度值a,b,c（均为正整数），完成下列任务：
　（1）、如果这三边根本无法构成三角形，则输出“not a triangle”。
　（2）、如果能构成三角形，则计算这个三角形的面积并输出。
　（3）、然后再判断这个三角形是否是直角三角形，如果是则输出“yes”，否则输出“no”。
【输入】
　 一行三个正整数a,b,c。
【输出】
　 如果a,b,c不能构成三角形，则输出一行“not a triangle”。 如果能构成一个三角形，则：
第 1 行：一个保留2位小数的实数，表示三角形面积；
第 2 行：如果这个三角形是一个直角三角形，则输出“yes”，否则输出“no”。

【样例输入】

3 4 5
6.00
yes
2 2 2
1.73
no
4 2 7
not a triangle

【数据范围】
1<=a,b,c<=10000
【样例解释】
构成三角形的条件：“任意两边之和大于第三边。”
已知三角形三边，计算面积用海伦公式：
p=(a+b+c)/2;
面积S=sqrt(p*(p-a)*(p-b)*(p-c))。

例13、 鸡兔同笼(P1016)
已知鸡和兔的总量为n，总腿数为m，输入n和m，依次输出鸡的数目和兔的数目。
样例输入1：14 32 样例输出1：12 2
样例输入2：10 16 样例输出2：No answer

分析：按照程序解答问题的三段论：
1、输入数据：n和m;
2、解答方法：设鸡有x只，兔有y只，则列方程：
解方程得： ， 这里，x和y必须为正整数。

3、输出答案：如果“m是偶数，且x>0，且y>0”，则该题目解是x和y，否则输出No answer。
x和y必须为正整数
程序的语言描述
用c语言补充完整

定义n,m,x,y四个整数变量;
输入变量n,m的值;
x=(4n-m)/2;
y=(m-2n)/2;

如果m是偶数且x>0且y>0
输出x和y的值，中间隔一个空格
否则
输出No answer

int main()
{

if(m % 2==0 && x>0 && y>0)

else

return 0;
}

课后作业：
题库：P1013~P1035
第8页