【C语言】分支语句 &循环语句 _训练题型加深理解

曾经终败给现在 2024-04-01 18:54 175阅读 0赞

1.分支语句

自从学习编程以来每天都在写分支语句，那么什么是分支语句呢？

下面举两个生动的例子来更好的理解分支语句：

  1. 比如我们买东西，要么支付现金，要么使用微信或者支付宝。
  2. 在大学如果你好好学习，校招时拿一个好offer,走上人生巅峰；如果你不学习，毕业等于失业，回家卖红薯。

像上面的两个例子，对于同一件事情都有不同的选择，我们把这种事情所对应的不同选择的语句就叫做选择语句。

1.1 if语句

if语句可以分为三种情况：1.单分支 2.双分支 3.多分支

每一种语句都有其对应的语法结构，其中if语句也不例外，下面就让我们看一看if语句的语法结构：

1.单分支

  1. int main()
  2. {
  3.     int age = 0;
  4.     scanf("%d", &age);
  5.     if (age >= 18)
  6.         printf("成年\n");
  7.     return 0;
  8. }

2.双分支 

  1. int main()
  2. {
  3.     int age = 0;
  4.     scanf("%d", &age);
  5.     if (age >= 18)
  6.         printf("成年\n");
  7.     else
  8.         printf("未成年\n");
  9.     return 0;
  10. }

3.多分支 

  1. int main()
  2. {
  3.     int age = 0;
  4.     scanf("%d", &age);
  5.     if (age < 18)
  6.         printf("未成年\n");
  7.     else if (age >= 18 && age < 30)
  8.         printf("青年\n");
  9.     else if (age >= 30 && age < 50)
  10.         printf("中老年\n");
  11.     else if (age >= 50 && age < 80)
  12.         printf("老年\n");
  13.     else
  14.         printf("老寿星\n");
  15.     return 0;
  16. }

我们知道，if语句中的判断条件为真的时候，if语句才执行；那么在C语言中何为真？何为假？

0表示假，非0表示真。

在上面的示例中，无论是我们写的单分支、双分支，还是多分支，所执行的都是一条语句。

那如果if条件成立，想要执行多条语句，就可以给语句加上代码块{ }。

  1. int main()
  2. {
  3.     if (表达式)
  4.     {
  5.         语句列表1;//可以是一条语句，也可以是多条语句
  6.     }
  7.     else
  8.     {
  9.         语句列表2;
  10.     }
  11.     return 0;
  12. }

1.1.1 悬空else问题

像刚开始学习C语言的很多同学，都很可能因为代码的书写不规范，导致很多的问题。

这种代码没有语法错误，但是却可能导致程序的执行结果不符合自己的预期；下面上代码：

  1. int main()
  2. {
  3.     int a = 0;
  4.     int b = 2;
  5.     if (a == 1)
  6.         if (b == 2)
  7.             printf("hehe\n");
  8.     else
  9.         printf("haha\n");
  10.     return 0;
  11. }

这样的代码对于新同学是很不友好的，我们应该尽量避免这种写法，但是要知道程序的运行结果为什么不是我们想象的那样。

有很多同学认为程序的运行结果是打印 haha，但是结果和预期却截然不同。

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程序结束，并没有打印 haha，这是为什么呢？

这也是分支语句容易出错的点：else总是和离它最近的if相匹配 。

因此else和if(b == 2)相匹配，而且这个if和else语句都在第一个if语句(a == 1)当中，a不满足第一个if条件，没有进入if语句，直到程序结束，所以什么都没有打印。

1.1.2 if书写形式的对比

悬空else的问题，虽然没有语法错误，但是这种书写习惯并不好。

下面对比几种if语句的书写：

  1. //代码一
  2. if (condition)
  3. {
  4.     return x;
  5. }
  6. return y;
  7. //代码二
  8. if (condition)
  9. {
  10.     return x;
  11. }
  12. else
  13. {
  14.     return y;
  15. }
  16. //代码三
  17. int num = 5;
  18. if (num == 5)
  19. {
  20.     printf("hehe\n");
  21. }
  22. //代码四
  23. int num = 5;
  24. if (5 == num)
  25. {
  26.     printf("hehe\n");
  27. }

对比代码一和代码二：代码二的逻辑更加清晰，建议使用代码二这种写法；

对比代码三和代码四：代码三的这种写法如果写成num = 5，是不容易被发现的，所以建议使用代码四这种写法，如果少写了一个=会直接报错。

1.2 switch语句

我们已经对常见的分支语句if语句进行了简单的使用，但是有时候使用if语句是很麻烦的，这时候就需要使用另一种分支语句switch语句。

下面列举一种switch语句的使用场景：

  1. 输入1，输出星期一
  2. 输入2，输出星期二
  3. 输入3，输出星期三
  4. 输入4，输出星期四
  5. 输入5，输出星期五
  6. 输入6，输出星期六
  7. 输入7，输出星期日

这种情况也是可以使用if语句的，但是我们需要写7个分支；而对于switch语句来说就很简便了，switch很适用于多分支。

使用switch语句来解决这个问题：

  1. int main()
  2. {
  3.     int day;
  4.     scanf("%d", &day);
  5.     switch (day)
  6.     {
  7.     case 1:
  8.         printf("星期一\n");
  9.         break;
  10.     case 2:
  11.         printf("星期二\n");
  12.         break;
  13.     case 3:
  14.         printf("星期三\n");
  15.         break;
  16.     case 4:
  17.         printf("星期四\n");
  18.         break;
  19.     case 5:
  20.         printf("星期五\n");
  21.         break;
  22.     case 6:
  23.         printf("星期六\n");
  24.         break;
  25.     case 7:
  26.         printf("星期日\n");
  27.         break;
  28.     }
  29.     return 0;
  30. }

注意：switch后面的()中只能跟整型，如int，short，long，char；使用最多的是int类型。

1.2.1 switch语句中的break

提到switch语句，就不得不提break；没有break的switch语句是不完整的，就像是没有鱼饵的鱼钩，是没法钓到鱼的。

上面写的有break语句的程序是能够按照要求进行输出的，下面为了演示在代码中去掉了break语句；

看一下效果：

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没有了break语句，程序无法从case语句中跳出switch语句，会一直执行到switch语句结束；不满足我们的题目要求。

当然，break语句配合switch语句使用还会有意想不到的效果(不同需求)：

  1. 输入1-5：输出工作日
  2. 输入6-7：输出休息日

switch &break语句实现：

  1. switch (day)
  2. {
  3. case 1:
  4. case 2:
  5. case 3:
  6. case 4:
  7. case 5:
  8.     printf("工作日\n");
  9.     break;
  10. case 6:
  11. case 7:
  12.     printf("休息日\n");
  13.     break;
  14. }

break语句的实际效果是把语句列表划分为不同的分支部分。

编程好习惯：每个case语句后面都加上break语句(特殊需求除外)。

1.2.2 default语句

学到这里的话有很多同学就会想到：如果表达式的值与所有的case值都不匹配怎么办？而且并不想忽略不匹配的标签表达式时该怎么办？
这时就可以在语句列表中增加一条default语句。

default：出现在任何一个case标签可以出现的位置，
当switch表达式的值并不匹配所有case标签的值时，default语句就会执行。
注意：每个switch语句只能出现一条default语句。

  1. int main()
  2. {
  3.     int day;
  4.     scanf("%d", &day);
  5.     switch (day)
  6.     {
  7.     default:
  8.         printf("default\n");
  9.         break;
  10.     case 1:
  11.         printf("工作日\n");
  12.         break;
  13.     case 7:
  14.         printf("休息日\n");
  15.         break;
  16.     }
  17.     return 0;
  18. }

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2.循环语句

分支语句可以解决一些问题，但是也有一些问题是分支解决不了的；

如：不断输出一个值； 不断累加一个值等；这时候就需要用到循环语句。

2.1 while循环

在我们的日常生活中，有很多循环的列子：同一件事发生多次、日复一日的重复做着一件事情……

这时候就需要借助循环语句来进行描述。

while循环的语法结构：

  1. while(控制条件)
  2. {
  3.     循环语句;
  4. }

只是知道语法结构是远远不够的，下面就让我们借助一个示例来更好的理解和使用while循环。

while循环示例：

在屏幕上打印1-10的数字

  1. int main()
  2. {
  3.     int i = 1;
  4.     while (i <= 10)
  5.     {
  6.         printf("%d ", i);
  7.         i = i + 1;
  8.     }
  9.     return 0;
  10. }

2.1.1 while循环中的break

我们在学习switch语句的时候，提到了break语句，在这里break语句的作用是相似的；

switch语句中的break是跳出switch语句，while循环中的break是跳出while循环；下面同样借助一个示例来更好的理解。

  1. int main()
  2. {
  3.     int i = 1;
  4.     while (i <= 10)
  5.     {
  6.         if (i == 5)
  7.             break;
  8.         printf("%d ", i);
  9.         i = i + 1;
  10.     }
  11.     return 0;
  12. }

根据我们前面学到的switch中的break，来做一下这个题目，看看程序的运行结果是什么？

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while循环遇到break，直接终止循环，所以打印的结果是1 2 3 4。

2.1.2 while循环中的continue

continue在分支语句中并没有提到，只有循环语句中才会用到continue；

continue：终止本次循环，跳过本次循环中continue后面代码，直接进入判断条件。

从作用看来，continue和break是有很大不同的；而在我们日常使用的角度来看，continue是很少用到的，常见于一些循环题目。

但是continue还是需要掌握的，下面通过对比两个示例来理解和掌握：

示例1：

  1. int main()
  2. {
  3.     int i = 1;
  4.     while (i <= 10)
  5.     {
  6.         if (i == 5)
  7.             continue;
  8.         printf("%d ", i);
  9.         i = i + 1;
  10.     }
  11.     return 0;
  12. }

示例2： 

  1. int main()
  2. {
  3.     int i = 1;
  4.     while (i <= 10)
  5.     {
  6.         i = i + 1;
  7.         if (i == 5)
  8.             continue;
  9.         printf("%d ", i);
  10.     }
  11.     return 0;
  12. }

示例1的结果：1 2 3 4 死循环；if语句中的continue在 i = i+1；语句之前，continue之后无法完成对 i值的更新，打印1 2 3 4之后 i的值一直为5，从而导致了死循环。

示例2的结果：2 3 4 5 6 7 8 9 10 11；if语句中的continue在i = i+1；语句之后，i==5执行continue之后，调到判断部分 i <=10；继续执行while循环中的i = i+1；语句，继续向后打印，直到循环结束。

2.2 for循环

虽然说我们已经学习了while循环的使用，有些场景可以完成循环；不得不说的是有些场景使用while循环很复杂，而使用for循环更简便。

为了使我们的代码更简便，就来学习一下for循环吧！

2.2.1 for循环的语法结构

前面我们学习到的if语句、switch语句、while循环语法结构都很简单，for循环的语法结构就相对复杂了，一定要做好笔记哦。

  1. for(表达式1; 表达式2; 表达式3)
  2. {
  3.     循环语句;
  4. }
  5. //表达式1为初始化部分，用于初始化循环变量的。
  6. //表达式2为条件判断部分，用于判断循环终止。
  7. //表达式3为调整部分，用于循环条件的调整。

这么看来for循环的三个表达式就很不容易理解，那么老规矩，下面还是通过示例来更好理解和掌握。

示例：使用for循环打印1-10的数字 

  1. int main()
  2. {
  3.     for (int i = 1; i <= 10; i++)
  4.     {
  5.         printf("%d ", i);
  6.     }
  7.     return 0;
  8. }

初始化部分把 整型i的值初始化为1；判断部分用于判断循环是否终止(i > 10就终止)；调整部分对 i值进行自增。

三个表达式相辅相成才能够写出完整的for循环，当然有些情况下是可以省略表达式的，这个后面再说。

注意：表达式的执行顺序问题，进入for循环先执行表达式1，表达式1在整个for循环中只执行一次；再执行表达式2，表达式2为真就执行for循环代码块中的代码，否则退出循环；执行完代码块中的代码之后才能执行表达式3。

一轮调整之后，再执行表达式2的判断条件，……，直到判断条件为假退出循环。

对比while循环和for循环可以发现：在while循环中依然存在循环的三个必须条件，但是使得三个部分可能偏离较远，这样查找修改不够集 &和方便。

所以for循环就更胜一筹；而且for循环的使用频率也更高。

2.2.2 for循环中的break &continue

break的作用在两种循环中是相同的，都是跳出循环；但是因为三个表达式的位置有所不同，continue也就有说差异。

这里同样使用while循环中continue的示例(套在for循环中)：

  1. int main()
  2. {
  3.     int i = 0;
  4.     for (i = 1; i <= 10; i++)
  5.     {
  6.         if (5 == i)
  7.             continue;
  8.         printf("%d ", i);
  9.     }
  10.     return 0;
  11. }

使用while循环程序的结果要看 i++(调整)所在的位置，使用for循环就不需要考虑多种情况了，只有一种情况。

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2.2.3 省略表达式的for循环

示例1：

  1. for (; ; )
  2. {
  3.     printf("hehe\n");
  4. }
  5. //省略判断部分时，判断结果为真，死循环的打印hehe

示例2： 

  1. int x, y;
  2. for (x = 0, y = 0; x < 2 && y < 5; ++x, y++)
  3. {
  4.     printf("hehe\n");
  5. }
  6. //x=0，x=1分别打印一次hehe，x=3跳出循环；一共打印两次hehe

2.3 do…while循环

相比于前两种循环，do…while循环的使用场景就很少了，除了做一些游戏开始界面控制，其他方面很少使用到。

虽然使用不频繁，了解还是要了解的。

do…while语法结构：

  1. do
  2. {
  3.     语句；
  4.     }while(表达式);

相比于while循环，do…while循环至少执行一次，执行一次之后判断表达式是否为真，为真继续，为假跳出循环。

3.训练巩固题型

3.1 求代码的执行结果

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这是一道经典的带坑题目，如果基础知识不扎实的话很有可能找不到正确答案。
两个易混淆的操作法：判断相等==和赋值=，这两个操作符可以说是一对苦命鸳鸯了。
if语句的条件时i = 5;
这是一个赋值语句，赋值后的结果为5，为真，语句执行，打印5；
再次进入if语句的时候i再次被赋值为5，继续打印5；
而for循环语句的判断条件时i < 10,很明显在这个程序中i永远不可能大于10，
所以这个程序的结果是死循环的打印5。
答案选择：C。

3.2 if语句

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选项A：if语句中可以跟复合语句，复合语句是多条语句组成的，要是用{ }括起来。
选项B：在C语言的if语句中0表示假，非0表示真。
选项C：if语句的分类就是如此，选项正确。
选项D：if else语句中else总是和离他最近的if相匹配，也就是上面所提到的else悬空问题。
答案选：C。

3.3 switch语句

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switch语句中表达式的类型只能是整型和枚举类型。
整型我们并不陌生，下面来聊聊枚举类型。
枚举类型：
枚举关键字：enum;
枚举变量的值：从上往下递增1，也是整型值。
答案选择：D，float为浮点型。

3.4 从大到小输出

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编程题在这里不做太多解释，必要的注释都在代码中，下面直接上代码：

  1. int main()
  2. {
  3.     int a, b, c;
  4.     scanf("%d %d %d", &a, &b, &c);
  5.     //找最大数a
  6.     if (a < b)
  7.     {
  8.         int tmp = a;
  9.         a = b;
  10.         b = tmp;
  11.     }
  12.     if (a < c)
  13.     {
  14.         int tmp = a;
  15.         a = c;
  16.         c = tmp;
  17.     }
  18.     //找次大的数字b
  19.     if (b < c)
  20.     {
  21.         int tmp = b;
  22.         b = c;
  23.         c = tmp;
  24.     }
  25.     //c为最小数字
  26.     //从大到小输出
  27.     printf("%d %d %d", a, b, c);
  28.     return 0;
  29. }

3.5 数字3的倍数

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  1. //方法一
  2. int main()
  3. {
  4.     //遍历1-100的每个数%3==0输出
  5.     for (int i = 1; i <= 100; i++)
  6.     {
  7.         if (i % 3 == 0)
  8.             printf("%d ", i);
  9.     }
  10.     printf("\n");
  11.     return 0;
  12. }
  13. //方法二
  14. int main()
  15. {
  16.     //找到第一个3的倍数，进行+3操作，减少程序执行次数
  17.     for (int i = 3; i <= 100; i += 3)
  18.     {
  19.         printf("%d ", i);
  20.     }
  21.     printf("\n");
  22.     return 0;
  23. }

3.6 数字9出现的次数

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  1. int main()
  2. {
  3.     int count = 0;
  4.     for (int i = 1; i <= 100; i++)
  5.     {
  6.         if (i % 10 == 9)//判断个位是否为9
  7.             count++;
  8.         if (i / 10 == 9)//判断十位是否为9
  9.             count++;
  10.     }
  11.     printf("%d\n", count);
  12.     return 0;
  13. }

分支和循环语句的内容到这里就结束了，最后想对正在努力的少年们说一句话：

喜悦伴着泪水，成功伴着艰辛，遗憾激励奋斗。

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