..C++C++基础教程
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四.程序流程结构

4 程序流程结构

C/C++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，有选择的执行相应功能
  • 循环结构：依据条件是否满足，循环多次执行某段代码

4.1 选择结构

4.1.1 if语句

作用：执行满足条件的语句

if语句的三种形式

  • 单行格式if语句

  • 多行格式if语句

  • 多条件的if语句

  1. 单行格式if语句：if(条件){ 条件满足执行的语句 }

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    示例：

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    int main() {

    	//选择结构-单行if语句
    	//输入一个分数，如果分数大于600分，视为考上一本大学，并在屏幕上打印

    	int score = 0;
    	cout << "请输入一个分数：" << endl;
    	cin >> score;

    	cout << "您输入的分数为： " << score << endl;

    	//if语句
    	//注意事项，在if判断语句后面，不要加分号
    	if (score > 600)
    	{
    		cout << "我考上了一本大学！！！" << endl;
    	}

    	system("pause");

    	return 0;
    }

注意：if条件表达式后不要加分号

  1. 多行格式if语句：if(条件){ 条件满足执行的语句 }else{ 条件不满足执行的语句 };

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示例：

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int main() {

	int score = 0;

	cout << "请输入考试分数：" << endl;

	cin >> score;

	if (score > 600)
	{
		cout << "我考上了一本大学" << endl;
	}
	else
	{
		cout << "我未考上一本大学" << endl;
	}

	system("pause");

	return 0;
}
  1. 多条件的if语句：if(条件1){ 条件1满足执行的语句 }else if(条件2){条件2满足执行的语句}... else{ 都不满足执行的语句}

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示例：

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	int main() {

	int score = 0;

	cout << "请输入考试分数：" << endl;

	cin >> score;

	if (score > 600)
	{
		cout << "我考上了一本大学" << endl;
	}
	else if (score > 500)
	{
		cout << "我考上了二本大学" << endl;
	}
	else if (score > 400)
	{
		cout << "我考上了三本大学" << endl;
	}
	else
	{
		cout << "我未考上本科" << endl;
	}

	system("pause");

	return 0;
}

嵌套if语句：在if语句中，可以嵌套使用if语句，达到更精确的条件判断

案例需求：

  • 提示用户输入一个高考考试分数，根据分数做如下判断
  • 分数如果大于600分视为考上一本，大于500分考上二本，大于400考上三本，其余视为未考上本科；
  • 在一本分数中，如果大于700分，考入北大，大于650分，考入清华，大于600考入人大。

示例：

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int main() {

	int score = 0;

	cout << "请输入考试分数：" << endl;

	cin >> score;

	if (score > 600)
	{
		cout << "我考上了一本大学" << endl;
		if (score > 700)
		{
			cout << "我考上了北大" << endl;
		}
		else if (score > 650)
		{
			cout << "我考上了清华" << endl;
		}
		else
		{
			cout << "我考上了人大" << endl;
		}
		
	}
	else if (score > 500)
	{
		cout << "我考上了二本大学" << endl;
	}
	else if (score > 400)
	{
		cout << "我考上了三本大学" << endl;
	}
	else
	{
		cout << "我未考上本科" << endl;
	}

	system("pause");

	return 0;
}

练习案例： 三只小猪称体重

有三只小猪ABC，请分别输入三只小猪的体重，并且判断哪只小猪最重？三只小猪

代码实现如下：

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#include<iostream>
using namespace std; 

int main(){

//三只小猪称体重   
//变量初始化三只小猪的体重
	int pig1 = 0;
	int pig2 = 0;
	int pig3 = 0;
//让用户输入小猪的重量
	cout << "请输入小猪1的体重："<<endl;
	cin >> pig1;

	cout << "请输入小猪2的体重："<<endl;
	cin >> pig2;

	cout << "请输入小猪3的体重："<<endl;
	cin >> pig3;

	cout << "小猪1的体重为：" << pig1 << "斤" <<endl;
	cout << "小猪2的体重为：" << pig2 << "斤" <<endl;
	cout << "小猪3的体重为：" << pig3 << "斤" <<endl;
//判断哪支小猪是最重的
	//先判断A和B的体重
	if(pig1 > pig2)        //A和B比重
	{	//A比B重	
		if(pig1 > pig3)
		{   // A比C重
		 cout <<"小猪1最重"<<endl;  
		}
		 else
		 {     
	      cout <<"小猪3最重"<<endl;
	      }
	}
	else{                   //B比A重
		if(pig2 > pig3)
		{
		 cout <<"小猪2最重"<<endl;		
		}
		else{
		 cout <<"小猪3最重"<<endl;		
		}
	}
   system("pause");
   return 0;

}

4.1.2 三目运算符

作用： 通过三目运算符实现简单的判断

语法：表达式1 ? 表达式2 ：表达式3

解释：

如果表达式1的值为真，执行表达式2，并返回表达式2的结果；

如果表达式1的值为假，执行表达式3，并返回表达式3的结果。

示例：

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int main() {

	int a = 10;
	int b = 20;
	int c = 0;

	c = a > b ? a : b;
	cout << "c = " << c << endl;

	//C++中三目运算符返回的是变量,可以继续赋值

	(a > b ? a : b) = 100;

	cout << "a = " << a << endl;
	cout << "b = " << b << endl;
	cout << "c = " << c << endl;

	system("pause");

	return 0;
}

总结：和if语句比较，三目运算符优点是短小整洁，缺点是如果用嵌套，结构不清晰

4.1.3 switch语句

作用：执行多条件分支语句

语法：

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switch(表达式)

{

	case 结果1：执行语句;break;

	case 结果2：执行语句;break;

	...

	default:执行语句;break;

}

示例：

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int main() {

	//请给电影评分 
	//10 ~ 9   经典   
	// 8 ~ 7   非常好
	// 6 ~ 5   一般
	// 5分以下 烂片

	int score = 0;
	cout << "请给电影打分" << endl;
	cin >> score;

	switch (score)
	{
	case 10:
	case 9:
		cout << "经典" << endl;
		break;
	case 8:
		cout << "非常好" << endl;
		break;
	case 7:
	case 6:
		cout << "一般" << endl;
		break;
	default:
		cout << "烂片" << endl;
		break;
	}

	system("pause");

	return 0;
}

注意1：switch语句中表达式类型只能是整型或者字符型

注意2：case里如果没有break，那么程序会一直向下执行

总结：与if语句比，对于多条件判断时，switch的结构清晰，执行效率高，缺点是switch不可以判断区间

4.2 循环结构

4.2.1 while循环语句

作用：满足循环条件，执行循环语句

语法：while(循环条件){ 循环语句 }

解释：==只要循环条件的结果为真，就执行循环语句==

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示例：

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int main() {

	int num = 0;
	while (num < 10)
	{
		cout << "num = " << num << endl;
		num++;
	}
	
	system("pause");

	return 0;
}

注意：在执行循环语句时候，程序必须提供跳出循环的出口，否则出现死循环

while循环练习案例：==猜数字==

案例描述：系统随机生成一个1到100之间的数字，玩家进行猜测，如果猜错，提示玩家数字过大或过小，如果猜对恭喜玩家胜利，并且退出游戏。

猜数字

代码实现如下：

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#include <iostream>
using namespace std;
//time系统时间头文件包含
#include <ctime>
int main() {
	//添加随机数种子  利用当前系统时间生成随机数，防止每次随机数都一样
	srand((unsigned int)time(NULL));
	//1.系统生成随机数
	int num=rand()%100+1;  // rand()%100 生成0+1~99+1的随机数
	cout<<num<<endl;
	
	//2.玩家进行猜测
	int val=0;
	while(1){
		cin>>val;
		//3.判断玩家的猜测
		if(val>num){
			//猜错  提示猜的结果 过大或者过小 重新返回第2步
			cout<<"猜测过大"<<endl;
		}else if(val<num){
			//猜错  提示猜的结果 过大或者过小 重新返回第2步
			cout<<"猜测过小"<<endl;
		}else{
			//猜对  退出游戏
			cout<<"恭喜您猜对啦"<<endl;
			break;
		}
	}	
	system("pause");
 
	return 0;
}

4.2.2 do…while循环语句

作用： 满足循环条件，执行循环语句

语法： do{ 循环语句 } while(循环条件);

注意：与while的区别在于==do…while会先执行一次循环语句==，再判断循环条件

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示例：

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int main() {

	int num = 0;

	do
	{
		cout << num << endl;
		num++;

	} while (num < 10);
	
	
	system("pause");

	return 0;
}

总结：与while循环区别在于，do…while先执行一次循环语句，再判断循环条件

练习案例：水仙花数

案例描述：水仙花数是指一个 3 位数，它的每个位上的数字的 3次幂之和等于它本身

例如：1^3 + 5^3+ 3^3 = 153

请利用do…while语句，求出所有3位数中的水仙花数

代码实现：

方法一

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#include <iostream>
#include <cmath>
using namespace std;
 
int main(int argc, const char * argv[]) {
    int n, unit, ten, hund; // unit, ten, hund分别存储个位、十位和百位的数字
    
    for(n = 100; n < 1000; n++) {
        unit = n % 10; // 得到n的个位数字
        ten = (n / 10) % 10; // 得到n的十位数字
        hund = n / 100; // 得到n的百位数字
        // 判断各位数字的立方和是否等于它本身
        if(n == hund * hund * hund + ten * ten * ten + unit * unit * unit)
        // if(n == pow(hund, 3) + pow(ten, 3) + pow(unit, 3))
            cout << n << " ";
    }
    cout << endl;
    return 0;
}

方法二

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#include <iostream>
using namespace std;
 
int main(int argc, const char * argv[]) {
    int sum;
    
    for(int i = 1; i < 10; i++)
        for(int j = 0; j < 10; j++)
            for(int k = 0; k < 10; k++) {
                sum = i * 100 + j * 10 + k;
                if(sum == (i * i * i + j * j * j + k * k * k))
                    cout << sum << " ";
            }
    cout << endl;
    return 0;
}

do…while实现

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#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
	int num = 100;
	do
	{
		int a = num % 10;
		int b = (num % 100) / 10;
		int c = num / 100;
		if (a*a*a + b*b*b + c*c*c == num) 
		{
			cout << "水仙数是：" << num << endl;
		}

		num++;

	} while (num < 999);
	

	system("pause");

	return 0;
}

4.2.3 for循环语句

作用： 满足循环条件，执行循环语句

语法：for(起始表达式;条件表达式;末尾循环体) { 循环语句; }

示例：

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int main() {

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

	return 0;
}

详解：

1541673704101

注意：for循环中的表达式，要用分号进行分隔

总结：while , do…while, for都是开发中常用的循环语句，for循环结构比较清晰，比较常用

练习案例：敲桌子

案例描述：从1开始数到数字100， 如果数字个位含有7，或者数字十位含有7，或者该数字是7的倍数，我们打印敲桌子，其余数字直接打印输出。

timg

代码实现

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#include <iostream>
using namespace std;
 
int main() {
	int num;
	for (num = 1; num<= 100; num++) {
		if (num < 10)
			if (num == 7 || num % 7 == 0)
				cout << "敲桌子" << endl;
			else
				cout << num << endl;
		else if (num < 100)
			if (num % 10 == 7 || num / 10 == 7 || num % 7 == 0)
				cout << "敲桌子" << endl;
			else
				cout << num << endl;
		else
			if (num % 10 == 7 || (num / 10) % 10 == 7 || num % 7 == 0)
				cout << "敲桌子" << endl;
			else
				cout << num << endl;
 
	}
	system("pause");
	return 0;
 
}

4.2.4 嵌套循环

作用： 在循环体中再嵌套一层循环，解决一些实际问题

例如我们想在屏幕中打印如下图片，就需要利用嵌套循环

1541676003486

示例：

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int main() {

	//外层循环执行1次，内层循环执行1轮
	for (int i = 0; i < 10; i++)
	{
		for (int j = 0; j < 10; j++)
		{
			cout << "*" << " ";
		}
		cout << endl;
	}

	system("pause");

	return 0;
}

练习案例：乘法口诀表

案例描述：利用嵌套循环，实现九九乘法表

0006018857256120_b

代码实现

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#include<iostream>
using namespace std;

int main() {
	//嵌套循环实现九九乘法表
	for (int i = 1; i < 10; i++) {   


		for (int j = 1; j <= i; j++) {   

			cout <<i<< " * "<<j<<" = "<<i * j<<" ";

		}
		cout << endl;//换行

	}

	system("pause");

	return 0;
}

4.3 跳转语句

4.3.1 break语句

作用: 用于跳出==选择结构==或者==循环结构==

break使用的时机：

  • 出现在switch条件语句中，作用是终止case并跳出switch
  • 出现在循环语句中，作用是跳出当前的循环语句
  • 出现在嵌套循环中，跳出最近的内层循环语句

示例1：

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int main() {
	//1、在switch 语句中使用break
	cout << "请选择您挑战副本的难度：" << endl;
	cout << "1、普通" << endl;
	cout << "2、中等" << endl;
	cout << "3、困难" << endl;

	int num = 0;

	cin >> num;

	switch (num)
	{
	case 1:
		cout << "您选择的是普通难度" << endl;
		break;
	case 2:
		cout << "您选择的是中等难度" << endl;
		break;
	case 3:
		cout << "您选择的是困难难度" << endl;
		break;
	}

	system("pause");

	return 0;
}

示例2：

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int main() {
	//2、在循环语句中用break
	for (int i = 0; i < 10; i++)
	{
		if (i == 5)
		{
			break; //跳出循环语句
		}
		cout << i << endl;
	}

	system("pause");

	return 0;
}

示例3：

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int main() {
	//在嵌套循环语句中使用break，退出内层循环
	for (int i = 0; i < 10; i++)
	{
		for (int j = 0; j < 10; j++)
		{
			if (j == 5)
			{
				break;
			}
			cout << "*" << " ";
		}
		cout << endl;
	}
	
	system("pause");

	return 0;
}

4.3.2 continue语句

作用：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

示例：

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int main() {

	for (int i = 0; i < 100; i++)
	{
		if (i % 2 == 0)
		{
			continue;
		}
		cout << i << endl;
	}
	
	system("pause");

	return 0;
}

注意：continue并没有使整个循环终止，而break会跳出循环

4.3.3 goto语句

作用：可以无条件跳转语句

语法： goto 标记;

解释：如果标记的名称存在，执行到goto语句时，会跳转到标记的位置

示例：

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int main() {

	cout << "1" << endl;

	goto FLAG;

	cout << "2" << endl;
	cout << "3" << endl;
	cout << "4" << endl;

	FLAG:

	cout << "5" << endl;
	
	system("pause");

	return 0;
}

注意：在程序中不建议使用goto语句，以免造成程序流程混乱