Day 03 程序流程结构

C/C++中支持最基本的三种程序运行结构：顺序结构、选择结构、循环结构

• 顺序结构：程序按顺序执行，不发生跳转
• 选择结构：依据条件是否满足（条件判断），有选择的执行相应的语句功能
• 循环结构：依据条件是否满足（条件判断），循环多次执行某段代码

一、选择结构

1. if语句

作用：执行满足条件的语句。三种形式：

单行格式if语句

多行格式if语句

多条件的if语句

1.1 单行格式的if语句：

if(条件){条件满足需要执行的语句}；

int a = 0;
cout << "请输入分数："<< endl;
cin >> a;
cout << "用户分数为："<< a << endl;

if(a > 60)
{
    cout << "学生及格了" << endl;
}
cout << "结束" << endl;

1.2 多行格式if语句:

if(条件){条件满足需要执行的语句} else{不满足执行的语句}；

if(a > 60)
{
    cout << "学生及格了" << endl;
}
else
{
    cout << "不及格" << endl;
}

1.3 多条件的if语句：

if(条件1){条件1满足需要执行的语句} else if (条件2){满足条件2需要执行的语句}…else{条件都不满足需要执行的语句}；

if(a > 90)
{
    cout << "学生优秀" << endl;
}
else if(a > 60)
{
    cout << "学生及格" << endl;
}
...
else
{
    cout << "不及格" << endl;
}

else if()，可以写无数个，用else收尾，前面的都不满足

1.4 嵌套if：

if中嵌套使用if。

if(条件1){if(条件2){条件1和2都满足需要执行的语句}；条件1满足需要执行的语句}；

作用：可以达到更精准的判断

if(a > 60)
{
    cout << "学生及格了" << endl;
    if(a > 90)
    {
    cout << "学生很优秀" << endl;
    }
    else(a > 80)
    {
        cout << "学生良好" << endl;
    }
}

例子1：

三个苹果重量比较，看哪个苹果重，分别输入三个苹果的重量，判断哪个苹果最重？

int a = 0;
int b = 0;
int c = 0;
cout << "请输入第一个苹果的重量："<< endl;
cin >> a;
cout << "请输入第二个苹果的重量："<< endl;
cin >> b;
cout << "请输入第三个苹果的重量："<< endl;
cin >> c;
if(a > b)
{
    if(a > c)
    {
        cout << "第一个苹果最重" << endl;
    }
    else
    {
        cout << "第三个苹果最重" << endl;
    } 
}
else
{
    if(b > c)
    {
        cout << "第二个苹果最重" << endl;
        break;
    }   
    else
    {
        cout << "第三个苹果最重" << endl;
    } 
}

2. 三目运算符：

作用：通过三目运算符实现简单的判断。表达式1？表达式2：表达式3

若表达式1的值为真，则执行表达式2，并返回表达式2的结果；

若表达式1的值为假，则执行表达式3，并返回表达式3的结果。

int a = 1;
int b = 0;
a < b ? a : b;//返回a与b中的最小值
//若a<b，则返回a，反之返回b
(a < b ? a : b) = 7;//小值赋值7

三目运算符的返回值是变量，可以继续赋值

3. switch语句：

作用：执行多条件分支语句。

switch(表达式)
{
        case 结果1：执行语句1；break；
        case 结果2：执行语句2；break；
        case 结果3：执行语句3；break；
        ...
        default:执行语句；break；    
        
}

char a = 'Z';
cout << "请输入等级："<< endl;
cin >> a;
cout << "用户等级为："<< a << endl;
switch(a)
{
    case A: 
        cout << "学生十分优秀！" << endl；
        break；
    case B:
        cout << "学生优秀！" << endl；
        break；
    case C:
        cout << "学生较好！" << endl；
        break；
    case D:
        cout << "学生及格！" << endl；
        break；
    default：
        cout << "学生不及格！" << endl；
        break；    
        
}

注：在判断分支时，只能是整型或字符型，不能是区间，但是结构清晰，执行效率高。

二、循环结构

1. while循环语句

作用：满足循环条件，执行循环语句。while（循环条件）{循环语句}

int a = 0;
//打印0-9
while(a < 10) //a<10,就执行下面循环体中的循环语句
{
    cout << a << endl;
    a++;
}

只要循环条件为真，就可以一直执行循环语句，知道循环条件为假，就跳出循环。避免死循环的出现（循环条件永为真）

例子2：

猜数字，系统会随机生成0-100的字，玩家进行猜测，若猜错，提示玩家过大还是过小，如果猜对提示玩家胜利！并退出游戏

int a = 0;
int b = rand()%100;//随机生成0-100的数字
while(1)
{
    cout<<"请输入猜测数字"<<endl;
    cin>>a;
    if(a < b)
    {
        cout << "结果过小" << endl;
    }
    else if(a>b)
    {
        cout << "结果过大" << endl;
    }
    else
    {
        cout << "恭喜！猜对了" << endl;
        break;
    }
}

可以添加随机数种子，利用当前系统实践生成随机数，防止每次随机数都一样

#include <ctime>//使用time，需要引入头文件
srand((unsigned int)time(NULL))

2. do while循环

do{循环语句}while（循环条件）

int a = 0;
do
{
    cout << a << endl;
    a++;
} while(a < 10) //a<10,就继续执行上面循环体中的循环语句

先执行再判断，会先执行一次（至少会执行一次）

例子3：

水仙花数，水仙花数是指一个三位数，它的每个位数上的数字的3次幂之后等于它本身，求出所有三位数中的水仙花数。

int a = 100;
do
{
    int a1 = 0;
    int a2 = 0;
    int a3 = 0;
    a1 = a%10;
    a2 = a/10%10;
    a3 = a/100;
    if((a1*a1*a1+a2*a2*a2+a3*a3*a3)==a)
    {
        cout << a << endl;
    }
    a++;
}while(a<1000);

3. for循环语句

for（起始表达式；条件表达式；变化操作）{循环体循环语句}

for(int i=0;i<10;i++)
{
    cout << i << endl;
}

起始表达式可以省略，末尾表达式（变化操作）可以省略，写在循环体中即可。

例子4：

敲桌子，报数1-100，如果数字各位包含数字7或者是7的倍数，则输出敲桌子，其余正常输出。

for(int i =1;i<=100;i++)
{
    if(((i%7)==0)||((i%10)==7)||((i/10)==7))
    {
        cout<<"敲桌子"<<endl;
    }
    else
    {
        cout<<i<<endl;
    }
}

5. 嵌套循环

在循环体中再写一个循环。

//打印10x10的*
//外层循环
for(int i=0;i<10;i++)
{//内层循环
    for(int j=0;j<10;j++)
    {
    cout << "* " ;
    }
    cout <<  endl;
}

外层执行一次，内层循环执行一周。

例子5：

乘法口诀表输出。

for(int i=1;i<=9;i++)
{
    for(int j=1;j<=i;j++)
    {
        cout<<i<<"x"<<j<<"="<<(i*j)<<" ";
    }
    cout<<endl;
}

三、跳转语句

1. break语句

用于跳出选择结构或者循环结构

使用时机：

• switch中，终止case并跳出swtich
• 循环语句中，跳出当前整个循环
• 嵌套循环中，跳出最近的内层循环语句

//switch中
switch(a)
{
    case A: 
        cout << "学生十分优秀！" << endl；
        break；  // 跳出switch，若不加，则会顺序执行后续的case
    case B:
        cout << "学生优秀！" << endl；
        break；
    default：
        cout << "学生不及格！" << endl；
        break;      
}
//循环语句中
for(int i=0;i<10;i++)
{//当i=7时，跳出循环，不再输出，即7及以后不打印
    if(i == 7)
    {
        break;
    }  
    cout << i << endl;
}
//嵌套循环中：
for(int i=0;i<10;i++)
{//内层循环
    for(int j=0;j<10;j++)
    {
        //i=7，则跳出for循环，每行只输出7个*
        if(i == 7)
        {
            berak;
        }
        cout << "* " ;
    }   
    cout <<  endl;
}

2. continue语句

在循环语句中，跳过本次循环中余下尚未执行的语句，继续执行下一次循环。

for(int i=0;i<10;i++)
{//当i=7时，跳出本次循环，即7不打印,但会打印后续的
    if(i == 7)
    {
        continue; // 若执行到此，本次循环的后续执行语句跳过，进入下一次循环
    }  
    cout << i << endl;
}

3. goto语句

可以无条件跳转语句。goto 标记；。若标记的名称存在，执行到goto语句时，会跳转到标记的位置。

goto PZ;//遇到这里时，直接跳到PZ去执行，中间的跳过不执行
...
...    
PZ:
...

功能过于厉害，不建议使用，代码不够简明，流程混乱。