轻松掌握C语言中的分支和循环结构
C语言是由顺序结构、选择结构、循环结构组成的结构化程序设计语言。我们日常所见的事情都可以拆分成这三种结构或者这三种结构的组合。 顺序结构:按语句出现的先后顺序,以此执行。 选择结构(也叫分支结构):根据所给定的条件选择是否执行。 循环结构:根据要求,将语句重复执行多次。 接下来我们将详细分析选择结构和循环结构。
【一】选择结构
首先我们要知道,在C语言中,表达式是用真假来判断的,0代表假,非0代表真。
那真、假
又是什么意思呢?????
简单点理解,表达式为真就表示这个表达式是对的,比如 3 > 1、'a' == 'a'
都表示真
,不对的就是假
。
1.1 if(如果)
我们可以直接把if
理解成如果
,else
理解为否则
,如果
表达式为真(为非0),则进入????括号执行里面的语句,否则为假(为0),则不会进入到if后面的????括号,也就是跳过if( 表达式 ){语句}
结构,执行else
后面的语句。
单分支结构语法规则为:
举个????栗子: 假如你的一周的时间规划是每周六晚上会去操场跑步,其余的晚上在宿舍撸代码。
#include<stdio.h>
int main()
{
int day = 0;
printf("星期");
scanf("%d",&day);
if(day == 6)//如果day为6,表达式为真,进入????括号执行里面的语句
{
printf("去操场跑步!");
}
//表达式为假,则不进入上面的????括号,执行下面的语句。
printf("在宿舍撸代码!");
return 0;
}
虽然说if和else后面只有一条语句时,可以省略花括号,但不建议这样写。加上花括号,代码更加简洁更有逻辑,有助于养成一个良好的代码习惯。
1.2 if(如果)... else(否则)
if语句可以单独使用,也可以给它配一个小弟else,构成if...else
结构。
双分支结构语法规则:
比如下面的????栗子:
像这样的一种条件成立,另一种肯定不成立的事情,就可以使用if...else结构。
#include <stdio.h>
int main()
{
int num = 0;
scanf("%d", &num);
if(num % 2 == 0)
printf("%d 是偶数\n", num);
else
printf("%d 是奇数\n", num);
return 0;
}
在这个程序中我们使用了if的双分支结构,因为对于数的奇偶性,一个数不是奇数,那它肯定就是偶数。
%叫做取余或取模,1%2 = 1 意思就是1除以2,余数为1,把这个数除以2,看余数是否为零,余数为零则为偶数,否则就为奇数。
注:如果有多个 if 和 else ,可以记住这样⼀条规则, else 总是跟最接近的 if 匹配。因此要合理地去使用花括号,避免代码出现歧义。
1.3 用else if表示多分支结构
了解了if...else结构之后,我们发现在日常生活中可能有多种情况,此时单靠if...else结构,可能就搞不定了,为此C语言增加了else if结构。
还是上面的????栗子:
如果我的计划有变,我想星期一到星期四晚上在宿舍撸代码,星期五和星期六晚上和女朋友约会,星期天晚上去操场跑步。此时单靠if...else结构已经是搞不定了,就需要加入else if语句共同实现。
首先我们要知道else if的后面也是带判断条件的,比如else if( n > 0 )。正是由于它可以带有判断语句,才能区别于else进行多分支条件的判断。
1.4 switch语句
虽说else if语句能够解决多分支语句,可是我们可以很清楚地看到if多分支语句的代码过于冗余,为此C语言提供了第二种解决多分支的语句——switch语句。
在介绍switch语句前,我们还需要先了解另两个语句——break语句和continue语句。
1.4.1 break语句和continue语句
break和continue都是用来控制循环结构的,主要作用就是控制循环的执行。
区别:
continue语句的作用是跳过本次循环体中剩余尚未执行的语句,立即进行下一次的循环条件判断,可以理解为只是中止(跳过)本次循环,接着开始下一次循环。
注:continue只能在循环语句中使用,即只能在 for 、 while 和 do ... while 语句中使用。
break语句用于跳出一个循环体或者完全结束一个循环,不管哪种循环,一旦在循环体中遇到break语句,系统将完全结束循环,开始执行循环之后的语句。
注:break语句不仅可以用在循环语句中,还能使用在switch语句中。
在switch语句中,break的作用是跳过一块case语句。
OK,了解了break语句后,我们返回正题,学习解决多分支问题的switch语句。
switch语句的语法规则:
switch语句的使用注意事项:switch的括号中的语句必须是整型表达式,case后面必须是整型常量表达式。`break语句就相当于一个插销,把多个case语句划分为不同的分支语句。``
switch(整型表达式)
{
case 1:
语句1;
break;//如果这里没有break,则执行完语句1后会继续执行case2及后面的语句
//因此break语句相当于一个插销,卡住这里
case 2:
语句2;
break;
...
default :
语句n;
break;
}
还是之前的????栗子:
在switch语句中的case语句和default语句是没有顺序要求的,只有满足实际情况都是可以的,不过通常是把default语句放在最后面。
【二】循环结构
循环,在日常生活中是让人重复做一件事,在代码世界中是让计算机重复执行同样的一段代码。
2.1 while语句
while循环根据循环条件的返回值来判断执行几次循环体,当条件成立时,重复执行循环体,直到条件不成立时终止。
while语句的语法规则:
while( 表达式 )
{
语句;
}
实战练习:
输⼊⼀个正的整数,逆序打印这个整数的每⼀位
例如:
输⼊:1234,输出:4 3 2 1
输⼊:521,输出:1 2 5
实现思路:
首先要对一个整数的个十、百、千、万...位进行操作,我们需要了解两个操作符——“ / ”和“ % ”。
比如 12 这个数,12%10 意思就是12除以10的余数,所以12%10就得到了2。12/10 在数学运算中,结果为1.2,然后用一个int的类型的空间存放它,就把2给除掉,剩下1。
总结规律:
- 想要得到整数n的最低位,就可以使用n%0的运算,得到的余数就是最低位。比如1234%10得到4。
- 想要删掉整数n的最低位,就可以使用n/10的运算,删掉最后一位数。比如 (int) 1234/10 得到123。
对于这道题,输入1234,我们先将1234%10,就能得到并打印 4 ,然后再将1234/10 得到123 ,再重复前面的操作,就能实现逆序打印了。
注意事项:要注意while循环的判断条件是否合理,如果判断条件恒为真,那么程序将会陷入死循环,,判断条件恒为假,则此循环将作废。
#include <stdio.h>
int main()
{
int n = 0;
scanf("%d", &n);
while(n)
{
printf("%d ", n%10);
n /= 10;
}
return 0;
}
2.2 do while语句
一看到do while语句,我们就能发现它跟while语句是孪生兄弟。它和while循环的实现逻辑完全一样,唯一不同的是do while 语句要先执行循环体语句一次,再进行while后面的条件语句判断。
do while语句的语法规则:
do
{
执行语句;
}while(表达式);
由do while语句的结构,我们就能验证它独一无二的特点,首先看到do语句相当于敞开的大门,没有任何阻拦,请君入瓮,执行完一次循环体while语句再突然一拦截,表达式为真则继续循环,直到为假才结束循环。
2.3 for语句
for循环语句是我们平常最常用的语句,因为它集成了对循环变量初始化、控制循环的条件、循环的调整三种结构,能够非常清晰明了地控制循环的进行。
for语句的语法规则:
for循环使用样例:
for循环语句与while循环语句的对比:
for循环的初始化、判断、调整的三部分语句非常集中,看上去代码比较清晰简单;而while的三部分控制语句就比较分撒,如果遇到比较复杂的程序,容易漏掉某一部分,造成循环功能无法实现。所以for循环的使用次数是比较多的,但是也不是说while语句不好,具体问题具体分析,只是for循环对初学者可能比较友好。
最后
以上就是本篇文章的全部内容了,如果觉得写的不错的话就请动动你们的小手点个赞,本文如有不足或错误的地方,欢迎指正!
推荐阅读
-
轻松掌握C语言中的分支和循环结构
-
C语言的分支语句和循环结构分析
-
包婷婷 (201550484)作业一 统计软件简介与数据操作-SPSS(Statistical Product and Service Solutions),"统计产品与服务解决方案"软件。最初软件全称为"(SolutionsStatistical Package for the Social Sciences),但是随着SPSS产品服务领域的扩大和服务深度的增加,SPSS公司已于2000年正式将英文全称更改为"统计产品与服务解决方案",标志着SPSS的战略方向正在做出重大调整。为IBM公司推出的一系列用于统计学分析运算、数据挖掘、预测分析和决策支持任务的软件产品及相关服务的总称SPSS,有Windows和Mac OS X等版本。 1984年SPSS总部首先推出了世界上第一个统计分析软件微机版本SPSS/PC+,开创了SPSS微机系列产品的开发方向,极大地扩充了它的应用范围,并使其能很快地应用于自然科学、技术科学、社会科学的各个领域。世界上许多有影响的报刊杂志纷纷就SPSS的自动统计绘图、数据的深入分析、使用方便、功能齐全等方面给予了高度的评价。 R统计软件介绍 R是一套完整的数据处理、计算和制图软件系统。其功能包括:数据存储和处理系统;数组运算工具(其向量、矩阵运算方面功能尤其强大);完整连贯的统计分析工具;优秀的统计制图功能;简便而强大的编程语言:可操纵数据的输入和输出,可实现分支、循环,用户可自定义功能。 与其说R是一种统计软件,还不如说R是一种数学计算的环境,因为R并不是仅仅提供若干统计程序、使用者只需指定数据库和若干参数便可进行一个统计分析。R的思想是:它可以提供一些集成的统计工具,但更大量的是它提供各种数学计算、统计计算的函数,从而使使用者能灵活机动的进行数据分析,甚至创造出符合需要的新的统计计算方法。 该语言的语法表面上类似 C,但在语义上是函数设计语言(functional programming language)的变种并且和Lisp 以及 APL有很强的兼容性。特别的是,它允许在"语言上计算"(computing on the language)。这使得它可以把表达式作为函数的输入参数,而这种做法对统计模拟和绘图非常有用。 R是一个免费的*软件,它有UNIX、LINUX、MacOS和WINDOWS版本,都是可以免费下载和使用的。在R主页那儿可以下载到R的安装程序、各种外挂程序和文档。在R的安装程序中只包含了8个基础模块,其他外在模块可以通过CRAN获得。 二、R语言 R是用于统计分析、绘图的语言和操作环境。R是属于GNU系统的一个*、免费、源代码开放的软件,它是一个用于统计计算和统计制图的优秀工具。 R作为一种统计分析软件,是集统计分析与图形显示于一体的。它可以运行于UNIX,Windows和Macintosh的操作系统上,而且嵌入了一个非常方便实用的帮助系统,相比于其他统计分析软件,R还有以下特点: 1.R是*软件。这意味着它是完全免费,开放源代码的。可以在它的网站及其镜像中下载任何有关的安装程序、源代码、程序包及其源代码、文档资料。标准的安装文件身自身就带有许多模块和内嵌统计函数,安装好后可以直接实现许多常用的统计功能。[2] 2.R是一种可编程的语言。作为一个开放的统计编程环境,语法通俗易懂,很容易学会和掌握语言的语法。而且学会之后,我们可以编制自己的函数来扩展现有的语言。这也就是为什么它的更新速度比一般统计软件,如,SPSS,SAS等快得多。大多数最新的统计方法和技术都可以在R中直接得到。[2] 3. 所有R的函数和数据集是保存在程序包里面的。只有当一个包被载入时,它的内容才可以被访问。一些常用、基本的程序包已经被收入了标准安装文件中,随着新的统计分析方法的出现,标准安装文件中所包含的程序包也随着版本的更新而不断变化。在另外版安装文件中,已经包含的程序包有:base一R的基础模块、mle一极大似然估计模块、ts一时间序列分析模块、mva一多元统计分析模块、survival一生存分析模块等等.[2] 4.R具有很强的互动性。除了图形输出是在另外的窗口处,它的输入输出窗口都是在同一个窗口进行的,输入语法中如果出现错误会马上在窗口口中得到提示,对以前输入过的命令有记忆功能,可以随时再现、编辑修改以满足用户的需要。输出的图形可以直接保存为JPG,BMP,PNG等图片格式,还可以直接保存为PDF文件。另外,和其他编程语言和数据库之间有很好的接口。[2] 5.如果加入R的帮助邮件列表一,每天都可能会收到几十份关于R的邮件资讯。可以和全球一流的统计计算方面的专家讨论各种问题,可以说是全世界最大、最前沿的统计学家思维的聚集地.[2] R是基于S语言的一个GNU项目,所以也可以当作S语言的一种实现,通常用S语言编写的代码都可以不作修改的在R环境下运行。 R的语法是来自Scheme。R的使用与S-PLUS有很多类似之处,这两种语言有一定的兼容性。S-PLUS的使用手册,只要稍加修改就可作为R的使用手册。所以有人说:R,是S-PLUS的一个“克隆”。 但是请不要忘了:R是免费的(R is free)。R语言源代码托管在github,具体地址可以看参考资料。[3] 。 R语言的下载可以通过CRAN的镜像来查找。 R语言有域名为.cn的下载地址,有六个,其中两个由Datagurn,由 中国科学技术大学提供的。R语言Windows版,其中由两个下载地点是Datagurn和 USTC提供的。 三、stata Stata 是一套提供其使用者数据分析、数据管理以及绘制专业图表的完整及整合性统计软件。它提供许许多多功能,包含线性混合模型、均衡重复反复及多项式普罗比模式。用Stata绘制的统计图形相当精美。 新版本的STATA采用最具亲和力的窗口接口,使用者自行建立程序时,软件能提供具有直接命令式的语法。Stata提供完整的使用手册,包含统计样本建立、解释、模型与语法、文献等超过一万余页的出版品。 除此之外,Stata软件可以透过网络实时更新每天的最新功能,更可以得知世界各地的使用者对于STATA公司提出的问题与解决之道。使用者也可以透过Stata. Journal获得许许多多的相关讯息以及书籍介绍等。另外一个获取庞大资源的管道就是Statalist,它是一个独立的listserver,每月交替提供使用者超过1000个讯息以及50个程序。 四、PYTHON
-
C 语言基础(三角形面积、阶乘算法、sqrt、pow 函数、海伦公式、get、getchar、scanf 之间的区别、字符转换、增长率计算、分支和循环结构编程)
-
F#探险之旅(二):函数式编程(上)-函数式编程范式简介 F#主要支持三种编程范式:函数式编程(Functional Programming,FP)、命令式编程(Imperative Programming)和面向对象(Object-Oriented,OO)的编程。回顾它们的历史,FP是最早的一种范式,第一种FP语言是IPL,产生于1955年,大约在Fortran一年之前。第二种FP语言是Lisp,产生于1958,早于Cobol一年。Fortan和Cobol都是命令式编程语言,它们在科学和商业领域的迅速成功使得命令式编程在30多年的时间里独领风骚。而产生于1970年代的面向对象编程则不断成熟,至今已是最流行的编程范式。有道是“*代有语言出,各领风骚数十年”。 尽管强大的FP语言(SML,Ocaml,Haskell及Clean等)和类FP语言(APL和Lisp是现实世界中最成功的两个)在1950年代就不断发展,FP仍停留在学院派的“象牙塔”里;而命令式编程和面向对象编程则分别凭着在商业领域和企业级应用的需要占据领先。今天,FP的潜力终被认识——它是用来解决更复杂的问题的(当然更简单的问题也不在话下)。 纯粹的FP将程序看作是接受参数并返回值的函数的集合,它不允许有副作用(side effect,即改变了状态),使用递归而不是循环进行迭代。FP中的函数很像数学中的函数,它们都不改变程序的状态。举个简单的例子,一旦将一个值赋给一个标识符,它就不会改变了,函数不改变参数的值,返回值是全新的值。 FP的数学基础使得它很是优雅,FP的程序看起来往往简洁、漂亮。但它无状态和递归的天性使得它在处理很多通用的编程任务时没有其它的编程范式来得方便。但对F#来说这不是问题,它的优势之一就是融合了多种编程范式,允许开发人员按照需要采用最好的范式。 关于FP的更多内容建议阅读一下这篇文章:Why Functional Programming Matters(中文版)。F#中的函数式编程 从现在开始,我将对F#中FP相关的主要语言结构逐一进行介绍。标识符(Identifier) 在F#中,我们通过标识符给值(value)取名字,这样就可以在后面的程序中引用它。通过关键字let定义标识符,如: let x = 42 这看起来像命令式编程语言中的赋值语句,两者有着关键的不同。在纯粹的FP中,一旦值赋给了标识符就不能改变了,这也是把它称为标识符而非变量(variable)的原因。另外,在某些条件下,我们可以重定义标识符;在F#的命令式编程范式下,在某些条件下标识符的值是可以修改的。 标识符也可用于引用函数,在F#中函数本质上也是值。也就是说,F#中没有真正的函数名和参数名的概念,它们都是标识符。定义函数的方式与定义值是类似的,只是会有额外的标识符表示参数: let add x y = x + y 这里共有三个标识符,add表示函数名,x和y表示它的参数。关键字和保留字关键字是指语言中一些标记,它们被编译器保留作特殊之用。在F#中,不能用作标识符或类型的名称(后面会讨论“定义类型”)。它们是: abstract and as asr assert begin class default delegate do donedowncast downto elif else end exception extern false finally forfun function if in inherit inline interface internal land lazy letlor lsr lxor match member mod module mutable namespace new nullof open or override private public rec return sig static structthen to true try type upcast use val void when while with yield 保留字是指当前还不是关键字,但被F#保留做将来之用。可以用它们来定义标识符或类型名称,但编译器会报告一个警告。如果你在意程序与未来版本编译器的兼容性,最好不要使用。它们是: atomic break checked component const constraint constructor continue eager event external fixed functor global include method mixinobject parallel process protected pure sealed trait virtual volatile 文字值(Literals) 文字值表示常数值,在构建计算代码块时很有用,F#提供了丰富的文字值集。与C#类似,这些文字值包括了常见的字符串、字符、布尔值、整型数、浮点数等,在此不再赘述,详细信息请查看F#手册。 与C#一样,F#中的字符串常量表示也有两种方式。一是常规字符串(regular string),其中可包含转义字符;二是逐字字符串(verbatim string),其中的(")被看作是常规的字符,而两个双引号作为双引号的转义表示。下面这个简单的例子演示了常见的文字常量表示: let message = "Hello World"r"n!" // 常规字符串let dir = @"C:"FS"FP" // 逐字字符串let bytes = "bytes"B // byte 数组let xA = 0xFFy // sbyte, 16进制表示let xB = 0o777un // unsigned native-sized integer,8进制表示let print x = printfn "%A" xlet main = print message; print dir; print bytes; print xA; print xB; main Printf函数通过F#的反射机制和.NET的ToString方法来解析“%A”模式,适用于任何类型的值,也可以通过F#中的print_any和print_to_string函数来完成类似的功能。值和函数(Values and Functions) 在F#中函数也是值,F#处理它们的语法也是类似的。 let n = 10let add a b = a + blet addFour = add 4let result = addFour n printfn "result = %i" result 可以看到定义值n和函数add的语法很类似,只不过add还有两个参数。对于add来说a + b的值自动作为其返回值,也就是说在F#中我们不需要显式地为函数定义返回值。对于函数addFour来说,它定义在add的基础上,它只向add传递了一个参数,这样对于不同的参数addFour将返回不同的值。考虑数学中的函数概念,F(x, y) = x + y,G(y) = F(4, y),实际上G(y) = 4 + y,G也是一个函数,它接收一个参数,这个地方是不是很类似?这种只向函数传递部分参数的特性称为函数的柯里化(curried function)。 当然对某些函数来说,传递部分参数是无意义的,此时需要强制提供所有参数,可是将参数括起来,将它们转换为元组(tuple)。下面的例子将不能编译通过: let sub(a, b) = a - blet subFour = sub 4 必须为sub提供两个参数,如sub(4, 5),这样就很像C#中的方法调用了。 对于这两种方式来说,前者具有更高的灵活性,一般可优先考虑。 如果函数的计算过程中需要定义一些中间值,我们应当将这些行进行缩进: let halfWay a b = let dif = b - a let mid = dif / 2 mid + a 需要注意的是,缩进时要用空格而不是Tab,如果你不想每次都按几次空格键,可以在VS中设置,将Tab字符自动转换为空格;虽然缩进的字符数没有限制,但一般建议用4个空格。而且此时一定要用在文件开头添加#light指令。作用域(Scope)作用域是编程语言中的一个重要的概念,它表示在何处可以访问(使用)一个标识符或类型。所有标识符,不管是函数还是值,其作用域都从其声明处开始,结束自其所处的代码块。对于一个处于最顶层的标识符而言,一旦为其赋值,它的值就不能修改或重定义了。标识符在定义之后才能使用,这意味着在定义过程中不能使用自身的值。 let defineMessage = let message = "Help me" print_endline message // error 对于在函数内部定义的标识符,一般而言,它们的作用域会到函数的结束处。 但可使用let关键字重定义它们,有时这会很有用,对于某些函数来说,计算过程涉及多个中间值,因为值是不可修改的,所以我们就需要定义多个标识符,这就要求我们去维护这些标识符的名称,其实是没必要的,这时可以使用重定义标识符。但这并不同于可以修改标识符的值。你甚至可以修改标识符的类型,但F#仍能确保类型安全。所谓类型安全,其基本意义是F#会避免对值的错误操作,比如我们不能像对待字符串那样对待整数。这个跟C#也是类似的。 let changeType = let x = 1 let x = "change me" let x = x + 1 print_string x 在本例的函数中,第一行和第二行都没问题,第三行就有问题了,在重定义x的时候,赋给它的值是x + 1,而x是字符串,与1相加在F#中是非法的。 另外,如果在嵌套函数中重定义标识符就更有趣了。 let printMessages = let message = "fun value" printfn "%s" message; let innerFun = let message = "inner fun value" printfn "%s" message innerFun printfn "%s" message printMessages 打印结果: fun value inner fun valuefun value 最后一次不是inner fun value,因为在innerFun仅仅将值重新绑定而不是赋值,其有效范围仅仅在innerFun内部。递归(Recursion)递归是编程中的一个极为重要的概念,它表示函数通过自身进行定义,亦即在定义处调用自身。在FP中常用于表达命令式编程的循环。很多人认为使用递归表示的算法要比循环更易理解。 使用rec关键字进行递归函数的定义。看下面的计算阶乘的函数: let rec factorial x = match x with | x when x < 0 -> failwith "value must be greater than or equal to 0" | 0 -> 1 | x -> x * factorial(x - 1) 这里使用了模式匹配(F#的一个很棒的特性),其C#版本为: public static long Factorial(int n) { if (n < 0) { throw new ArgumentOutOfRangeException("value must be greater than or equal to 0"); } if (n == 0) { return 1; } return n * Factorial (n - 1); } 递归在解决阶乘、Fibonacci数列这样的问题时尤为适合。但使用的时候要当心,可能会写出不能终止的递归。匿名函数(Anonymous Function) 定义函数的时候F#提供了第二种方式:使用关键字fun。有时我们没必要给函数起名,这种函数就是所谓的匿名函数,有时称为lambda函数,这也是C#3.0的一个新特性。比如有的函数仅仅作为一个参数传给另一个函数,通常就不需要起名。在后面的“列表”一节中你会看到这样的例子。除了fun,我们还可以使用function关键字定义匿名函数,它们的区别在于后者可以使用模式匹配(本文后面将做介绍)特性。看下面的例子: let x = (fun x y -> x + y) 1 2let x1 = (function x -> function y -> x + y) 1 2let x2 = (function (x, y) -> x + y) (1, 2) 我们可优先考虑fun,因为它更为紧凑,在F#类库中你能看到很多这样的例子。 注意:本文中的代码均在F# 1.9.4.17版本下编写,在F# CTP 1.9.6.0版本下可能不能通过编译。 F#系列随笔索引页面