2023年面向对象程序设计课程辅导二.doc

面向对象程序设计课程辅导(二)
---流程控制语句
徐孝凯

流程控制语句用来控制程序的执行流程，它涉及选择、循环和跳转三类语句。
选择类语句涉及if语句和switch语句两种，用它们来解决实际应用中按不同情况进行不同解决的问题。如当调整职工工资时，应按不同的级别增长不同的工资；大学生交纳学费时，应按不同的专业交纳不同的学费。
循环类语句涉及for循环语句、while循环语句和do循环语句三种，用它们来解决实际应用中需要反复解决的问题。如当记录全体职工工资总和时，就需要反复地做加法，依次把每个人的工资累加起来；当从一批数据中查找具有最大值的一个数据时，需要反复地做两个数的比较运算，每次把上一次比较得到的大者同一个新（即未比较）的数据比较，当同最后一个新的数据比较后得到的大者就是所有数据中的最大值。
跳转类语句涉及goto语句、continue语句、break语句和return语句四种，用它们来改变顺序向下执行的正常顺序，而转向隐含或显式给出的语句位置，接着从此位置起向下执行。如当从一批数据中查找一个与给定值相等的数据时，最简朴的方法是从前向后使每一个数据依次同给定值进行比较，若不等则继续向下比较，若相等则表白查找成功，应终止比较过程此时就需要使用跳转语句转移到其他地方执行。
这一章将依次介绍每一种流程控制语句的语法格式、执行过程和应用举例等内容。

一、 if语句

1. 语句格式
if语句又称条件语句，其语句格式为：
if (<表达式>) <语句1> [else <语句2>]
if语句是一种结构性语句，由于它又包具有语句，即<语句1>和可选择的<语句2>，这两条语句称为if语句的子句。
在if语句格式中，其后的保存字else和<语句2>是任选项，带与不带都是允许的。
if语句中的每个子句可以是任何可执行语句或空语句，可执行语句涉及表达式语句、复合语句、以及任一种流程控制语句等。
2. 语句执行过程
if语句的执行过程为：
(1) 求<表达式>的值，若它的值非0，则表白<表达式>（又称为条件）为真或成立，否则认为条件为假或不成立；
(2) 当条件为真则执行<语句1>，为假则执行<语句2>，但若else部分被省略，则不会执行任何操作。
执行if语句的过程可用图1-1描述，其中菱形框表达判断，矩形框表达解决，带箭头的连线表达执行走向。图1-1(a)和(b)分别表达省略和带有else部分的具体执行流程。

图1-1 if语句执行流程示意图

3. 语句格式举例
(1) if(x!=-1) c++;
(2) if(x<=a) s1+=x; else s2+=x;
(3) if(fabs(x)<=1) y=1+exp(x);
else y=1+2*x;
(4) if(grade>=60 && grade<=100) cout<<”pass”<100) cout<<”Score error!”<dl;
(6) if(p && a>b) cout<<”a>b”<等于-1成立，则执行c++操作，否则不执行任何操作；执行第二条语句时，若x小于等于a成立，则执行s1+=x操作，否则执行s2+=x操作；执行第八条语句时，若x不为0，则执行格式中<语句1>所相应的复合语句，否则执行<语句2>所相应的复合语句。
4. 语句嵌套
if语句中的任何一个子句可认为任何可执行语句，当然仍可以是一条if语句，此种情况称为if语句的嵌套。当出现if语句嵌套时，不管书写格式如何，else都将与它前面最靠近的if相配对，构成一条完整的if语句。如：
(1) if(<表达式1>) if(<表达式2>) <语句1> else <语句2>
(2) if(<表达式1>) {if(<表达式2>) <语句1> <语句2>} else <语句3>
(3) if(<表达式1>) <语句1>
else if(<表达式2>) <语句2>
else <语句3>
(4) 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>
注意：在第二条语句中，else不是同它前面复合语句中的if相配对，而是与处在同一层次的最前面的if相配对。

5. 程序举例
(1) #include
void main()
{
int x,y;
cout<<"从键盘输入一个整数:";
cin>>x;
if(x<0) y=1+2*x*x;
else y=7*x-4;
cout<<"x="<>a>>b>>c;
if(acout<

1. 语句格式
switch语句又称情况语句或开关语句，它也是一种结构性语句，其语句格式为：
switch (<表达式>) <语句>
该语句中所包含的<语句>通常是一条复合语句，并在内部的一些语句前加有特殊的语句标号“case <常量表达式>:”或“default:”，因此，switch语句的实际使用格式为：
switch(<表达式>) {
case <常量表达式1>: <语句1-1>
<语句1-2>
M
case <常量表达式2>: <语句2-1>
<语句2-2>
M
M
[default: <语句n-1>
<语句n-2>
M
]
}
该语句中可以使用一次或多次case标号，但只能使用一次default标号，或者省略掉整个default部分。此外，多个case标号也允许使用在同一条语句的前面。
注意：语句标号只起到标记语句位置的作用，对语句的执行不会产生任何影响。
2. 语句执行过程
switch语句的执行过程为：
(1) 计算出<表达式>的值，假定为M，若它不是整型，系统将自动舍去其小数部分，只取其整数部分作为结果值；
(2) 依次计算出每个常量表达式的值，假定它们的值依次为M1,M2,L，同样若它们的值不是整型，则自动转换为整型；
(3) 让M依次同M1,M2,L 进行比较，一旦碰到M与某个值相等，则就从相应标号的语句开始向下执行，若碰不到跳转语句的话，将一直执行到右花括号为止才结束整个switch语句的执行，若M与所有值都不同，则当带有default部分时，就从该标号位置起向下执行，否则不执行任何操作。

在实际使用switch语句时，通常规定当执行完某个语句标号后的一组语句后，就结束整个语句的执行，而不让它继续执行下一个语句标号后面的语句序列，为此，可通过使用break语句来实现。该语句只有保存字break，而没有其他任何成分。它是一条跳转语句，在switch语句中执行到它时，将跳转到所属的switch语句的后面位置，系统将接着向下执行其他语句。
3. 语句格式举例
(1) switch(a) {
case 1: c1++; break;
case 2: c2++; break;
case 3: c3++; break;
case 4: c4++; break;
default 2: c++; break;
}
(2) switch(cr) {
case red: cout<<“red”<ase yellow: cout<<“yellow”<2;
d2=a*b-2;
break;
default: cout<<“Input error!”<第二条语句时，将按照具有枚举类型color的变量cr的值决定输出哪一个常量标记符，当ch取值为red（即0）时输出red标记符，取值为yellow（即1）时输出yellow标记符，取值为blue（即2）时输出blue标记符。输出最后一个常量标记符虽然没有使用break语句转出去，但由于它后面就是语句结束标志，右花括号，所以也会自然地结束该语句。
当执行第三条语句时，若ch值为小写字母a或大写字母A，则执行3~5行的语句，若ch值为小写字母b或大写字母B，则执行7~9行的语句，若ch不是上述取值，则执行10~11行后结束整个程序的运营。
在switch语句所含的复合语句中，可以包含任何语句，当然仍可以是switch语句，所以switch语句也允许出现嵌套的情况。
4. 程序举例
(1) #include
void main()
{
int weekday;
cout<<"今天星期几(0-6)?";
cin>>weekday;
switch(weekday) {
case 0: cout<<"sunday"<<"Monday"< cout<<"Input error!"<
#include
void main()
{
float score;
cout<<"输入一个人的成绩:";
cin>>score;
if(score<0 || score>100) {
cout<<"输入数据有误！"<core<<":及格"<
#include
#includeh>
void main()
{
char mark;
int x,y,z;
bool b=false;
srand(time(0)); //初始化系统中的随机数序列
x=rand()%50+1;
y=rand()%10+1;
cout<<"输入一个算术运算符(+,-,*,/,%):";
cin>>mark;
cout< cin>>z;
switch(mark) {
case '+': if(z==x+y) b=true; break;
case '-': if(z==x-y) b=true; break;
case '*': if(z==x*y) b=true; break;
case '/': if(z==x/y) b=true; break;
case '%': if(z==x%y) b=true; break;
default: cout<<"运算符输入错！"<三、for语句

1. 语句格式
for语句又称for循环，它也是一种结构性语句，其语句格式为：
for(<表达式1>;<表达式2>;<表达式>) <语句>
其中<语句>是for语句的循环体，它将按条件被反复执行多次；<表达式1>，<表达式2>和<表达式>都可以被省略，但它们之间的分隔符（即分号）必须保存；此外，<表达式1>除了可以是一个表达式外，还可以兼有对变量进行定义的功能，此变量在离开此循环后仍然可以使用。如i=1和int i=1都可以作为<表达式1>使用，当使用i=1时，i必须被定义过，当使用int i=1时，i在此之前必须没有定义，此表达式同时具有定义变量i和给它赋初值这两种功能。
2. 语句执行过程
for语句的执行过程为：
(1) 计算<表达式1>，当然若此项被省略则无须计算；
(2) 计算<表达式2>得到一个值，假定为M，若该表达式被省略则当作数值1看待；
(3) 若M为非0，则执行一遍循环体，否则结束整个for语句的执行；
(4) 计算<表达式3>，当然若此项被省略则无须计算；
(5) 自动转向第(2)执行。
3. 语句格式举例
(1) for(i=1; i<10; i++) cout<nt i=1; i++<=1000;);
(3) for(int i=0,j=0; i+j<20 ;i++,j+=2) x=i*i+j*j;
(4) for(;;) {i++; if(i>100) break;}
(5) for(i=0,y=0; i>x;
y+=x;
}
(6) for(int k=2; k
a=rand()%100;
cout<，并且循环体是一条空语句，该循环体被反复执行1000次，同时进行1000次i++<=1000表达式的计算。
第(3)条语句中的<表达式1>分别给i和j赋初值为0，并对它们进行变量说明，<表达式2>和<表达式3>分别为关系表达式和逗号表达式，循环体是一条赋值语句。
第(4)条语句中省略了所有三个表达式，循环体是一条复合语句。
第(5)条语句中的<表达式1>为逗号表达式，循环体是一条复合语句，该循环语句完毕从键盘上输入n个常数，并把它们依次累加到y上的任务。
第(6)条语句中的循环体是一条条件语句，它将被反复执行，直到k，<表达式2>为一个简朴变量b，<表达式3>是一个逗号表达式，循环体是一条赋值语句。
第(8)条语句的循环体将被循环执行20次，每次一方面得到0~99之间的一个随机数a并输出它，接着若a为奇数就使c1增1，否则使c2增1。该循环的功能是得到并输出0~99之间的20个随机数，并分别记录出奇数和偶数的个数。
在for循环的循环体中允许使用break语句，其作用是：当执行到该语句时，就使执行流程转出所属的for循环语句，然后再向下顺序执行。
4. 语句嵌套
for循环体可认为任何可执行语句，当然也可以直接为一条for语句，或者在作为循环体的复合语句内使用for语句，并且嵌套的层数不受限制。如：
(1) for(i=1; i<=5; i++)
for(j=1; j<=6; j++) s+=i*j;
(2) for(i=1; i<=5; i++) {
for(j=1; j<=i; j++) cout<<'*';
cout<max) {
max=aa[i][j];
row=i; col=j;
}
以上每一条语句都是for双重循环语句，处在外面的称为外循环，内部的称为内循环。如对于第(1)条语句，外循环控制循环体（即内循环）执行5次，每次执行内循环时又控制内循环体执行6次，所以内循环共被执行5*6=30次。同理，第(2)条语句的内循环体（即cout<<’*’;语句）共被执行1+2+3+4+5=15次，第(3)条语句的内循环体（即if语句）共被执行m*n次。

5. 程序举例
(1) #include
void main()
{
double x,y;
cout<<"从键盘上同一行输入6个常数:";
for(int i=0;i<6;i++) {
cin>>x;
y=4*x*x-2*x+5;
cout<<"x="<>n;
for(i=1;i<=n;i++) p*=i;
cout<的n值为10，则运营结果为：
输入一个正整数，求其阶乘:10
10!=3.6288e+006

(3) #include
#include
void main()
{
int n,x,max,min;
cout<<"输入待解决数据的个数：";
cin>>n;
if(n<=0) {cout<<"n<=0!"<<<"输入"<>x; max=min=x;
for(;--n;) {
cin>>x;
if(x>max) max=x;
if(x数据的个数、当前被解决的一个数据、已解决数据中的最大值和已解决数据中的最小值。第二行和第三行用来从键盘上给n输入一个整数。第四行用来解决数据个数n小于等于0的不正常情况。第五行给出请用户输入n的数据的提醒信息。第六行用来从键盘缓冲区读入第一个被解决数据并用它作为max和min这两个变量的初值。第7至11行为一个for循环，循环体共需执行n-1次，每次一方面从键盘缓冲区读入一个数据到x中，接着分别同当前最大值max和当前最小值min相比较，若x较大则用它修改max的值，若x较小则用它修改min的值，使max和min始终保持已解决数据中的最大值和最小值，当此循环结束后，max和min中就分别存有n个数据中的最大值和最小值。最后两行语句输出所求得的最大值和最小值。
假定需解决6个数据，这6个数据为：48, 62, 30, 24, 55, 36，则程序运营结果为：
输入待解决数据的个数：6
输入6个待解决的数据:48 62 30 24 55 36
max:62
min:24

(4) #include
void main()
{
for(int a=0,b=1; b<100;) {
cout<分别给变量a赋初值为0和给变量b赋初值为1，由于这两个变量在此之前没有被定义，所以在此使用时必须定义，<表达式2>是一个关系表达式b<100，<表达式3>被省略，循环体中一方面输出a和b的值，接着根据a和b的当前值求出a的新值，再运用a和b的当前值求出b的新值，然后判断b<100是否成立，若是则执行下一次循环，否则结束循环，转去执行后面的输出语句。该程序的运营结果为：
0 1 1 2 3 5 8 13 21 34 55 89
144 233
该程序的功能是输出一个数列的前若干项，其中第一项为0，第二项为1，以后每一项等于其前两项之和。如第10项为34，它等于第8项13和第9项34之和。
(5) #include
const int M=4, N=5;
void main()
{
int i,j,s0;
for(i=1;i<=M;i++)
for(j=1;j<=N;j++)
s+=i*j;
cout<2+42+62+L+502的值。
分析：此题所给的计算公式是一个和式，它除第一项外，其余项为从2至50的每一个偶数的平方，因此可采用循环累加的方法来计算，即依次把每个数据项（在此为偶数的平方）累加到一个变量中。设循环变量为i，它的初值、终值和步长（即每次循环后循环变量的增长值）应分别为2、50和2，设用于累加的变量为s，它的初值应为和式中的第一项1，由于它不可以通过有规律的循环累加到s上。在循环体中通过赋值语句每次把i的平方值累加到s上，当循环结束后，s的值就是所求的结果。根据分析编写出程序如下：
#include
void main()
{
int i,s=1;
for(i=2;i<=50;i+=2) s+=i*i;
cout<<"s="<值。为了把每个数据项的值累加起来，需要设定一个累加变量，假定用s表达，它的初值为0，每次向它累加(-1)i+1p1/p2的值。当和式中的所有10个数据项都累加到s之后，s的值就是所求的结果。根据分析编写出程序如下：
#include
void main()
{
double x,p1=1,p2=1,s=0;
int i,j=1;
cout<<"输入x的值:";
cin>>x;
for(i=1;i<=10;i++) {