C语言之选择结构
该章内容：本章我们学习三大结构之一：选择结构，采用选择结构来解决问题称为判断问题，它的求解规则是在不同的条件下进行不同的操作。选择结构比顺序结构要复杂一些。本章是考试的重点章节。
学习方法：先了解选择结构相关的基础知识，然后做选择结构简单的习题，逐步加入复杂的语句。最终一定要学会如何写简单的选择结构的程序。
第一节 关系运算符、关系表达式
知识点：语句和表达式之间的联系；分号的使用；复合语句
重要程度：★★★★
1、C语言中的逻辑值
C语言中的逻辑值只有两个：“真”和“假”。用非零来代表“真”，用零来代表“假”。
C语言中只有一个数值表示假，就是0。其它的数据都是表示真，如：1.1，2.9，-2等等。
1、关系运算符和关系表达式
所谓的关系运算就是比较运算，将两个数进行比较，判断比较的结果是否符合条件。
1.1 C语言中的关系运算符
C语言提供了6种关系运算符，如表1所示。
表1 C语言中的6种关系运算符及其优先级
|
优先级 |
优先级相同（高） |
优先级相同（低） |
||||
|
关系运算符 |
> (大于) |
>= (大于等于) |
< (小于) |
<= (小于等于) |
== (等于) |
!= (不等于) |
注意：
1）由两个字符组成的运算符之间不可以加空格，如<=就不能写成：< =。
2）前四种关系运算符（>、>=、<、<=）的优先级相同，后两种关系运算符（==、!=）的优先级相同，前四种关系运算符的优先级高于后两种关系运算符。
3）关系运算符的优先级低于算术运算符。如“+”的优先级高于“<”。
4）关系运算符的优先级高于赋值运算符。如“=”的优先级低于“==”。（注意“=” “==”的区别）。（考试的重点）
5）关系运算符都是双目运算符，自左至右的结合性。如4<5<2则等价于（4<5）<2(考试重点)。
1.2 关系表达式
关系表达式：用关系运算符将表达式连接起来的式子称为关系表达式。
关系表达式的值：关系表达式的值若为真，则结果为1；若为假，则结果为0。（只有0和1两种！！）
如，3>2>1的值为1；若变量a中的值为10，变量b中的值为6，则关系表达式a>b的值为“真”，即为1。而关系表达式(a>5)<(b>10)的值为“假”，即为0。
第二节、逻辑运算符和逻辑表达式
1.1 C语言中的逻辑运算符
C语言提供了3种逻辑运算符，如表2所示。
表2 C语言中的3种逻辑运算符及其优先级
|
优先级 |
优先级低 优先级高 |
||
|
逻辑运算符 |
|| (逻辑“或”) |
&&(逻辑“与”) |
! (逻辑“非”) |
注意：
（1）&&和||运算符是双目运算符，如(a>b)&&(x<y)。!运算符是单目运算符，应该出现在运算对象的左边，如!(a<b)。逻辑运算符具有自左向右的结合性。
（2）在关系运算符、算术运算符、赋值运算符、逻辑运算符四者中，优先级从高到低依次为：! (逻辑“非”)、算术运算符、关系运算符、&&(逻辑“与”)、||(逻辑“或”)、赋值运算符。
1.2 逻辑表达式和逻辑表达式的值
逻辑表达式：用逻辑运算符将表达式连接起来的式子称为逻辑表达式。
逻辑运算的对象可以是C语言中任意合法的表达式。如，!(a<b)，(a+b)&&(x=8)，(a=b)||(c+2)，'d'&&'c'等都是合法的表达式。
逻辑表达式的值：逻辑表达式的运算规则如表3所示。逻辑表达式的值若为真，则结果为1；若为假，则结果为0。（表达式的值也只有0和1两种！！！）
表3 逻辑运算的规则
|
A |
b |
!a |
!b |
a&&b |
a||b |
|
非0 非0 0 0 |
非0 0 非0 0 |
0 0 1 1 |
0 1 0 1 |
1 0 0 0 |
1 1 1 0 |
例1：设有定义：int a=5,b=6,c=7;则以下选项中值为0的表达式是
A）（!a==0）&& (a<b<c) B）(b<c)&&!c||1
C）a&&b D）(a+4)||( a+b)&&(c-a)
正确答案为A。
考试重点考察点：
1、在C语言中，由&&或||组成的逻辑表达式，在特定的情况下会产生“短路”的现象。在逻辑表达式的求解中，并不是所有的运算对象都被执行，只是在必须执行下一个逻辑运算符才能求出表达式的解时，才执行该逻辑运算符。（若“&&”的左边的运算对象的值为0，则不再对右边的运算对象进行运算，直接得出整个表达式的值为0；若“||”的左边的运算对象为1，则不再对右边的运算对象进行运算，直接得出整个表达式的值为1。）
（1）若执行下列语句
a=0;b=1;
c=a++&&(b=6);
各变量的值为：a为1，b为1，c为0，由于(b=6)没被执行到，故b的值不变。
（2）执行语句
a=1;b=1;c=0;
d=--a||b--||(c=b+3);
后，结果：a为0，b为0，c为0，d为1，表达式中的(c=b+3)没有被执行到，c值不变。
2、用C语言正确表示数学意义上的a<b<c,
正确的表示方法是 a<b&&b<c。因为a<b<c在C语言执行中，假定a=8,b=7,c=6，在数学中，a<b<c是不成立的。但是在C语言中，8<7<6会首先首先执行8<7得到0，再接着算0<6，这样就成合法了。所以一定注意C语言考试中这个a<b<c样子的是考试陷阱。
第三节 if语句
知识点：if语句的三种形式使用；if和else的搭配；嵌套的if语句的使用
重要程度：★★★★
1、if语句的三种形式
1.1 if语句
if只管后面一个分号；要管多个用大括号把多个语句括起来。
程序1：
if(a<b)
{t=a; a=b; b=t;}
--------------------------
程序2：
if(a<b)
t=a; a=b; b=t;
程序1、2注意两者的区别 ！！！
图1 if语句的流程图
1.2 if-else语句
它的一般格式如下：
if（表达式）
语句1；
else
语句2；
例如：对两数大小的比较，输出大数。用if-else语句实现：
if(x>y)
printf(“%d”,x);
else
printf(“%d”,y);
图2 if-else语句的流程图
例1：若有以下程序
main( )
{
int a=5,b=4,c=6,t=0;
if(a<b) {t=a;a=b;b=t;}
if(a<c) t=a;a=c;c=t;
printf("%d %d %d\n",a,b,c);
}
执行后输出结果是
答案：645
分析：程序的第一行在定义a、b、c、t四个变量时初始化了值。接下来，第一个if语句的表达式为：a<b，a变量里存放的是整数5，b变量里存放的是整数4，可以判断该表达式为“假”，那么程序应该跳过if的子句。子句是一条复合语句则{t=a;a=b;b=t;}被跳过。第二个if语句的表达式为：a<c，因为变量a的值为5，变量c的值为6，因此该表达式的值为“真”，执行该if的语句“t=a;”，t的值被赋为5。该if语句执行完成后，还有两个其它的语句“a=c;c=t;”执行后这两条语句后，a的值被赋为6，c的值被赋为5。因此，最后输出a、b、c变量的值应该分别为6、4、5。若将if(a<b) {t=a;a=b;b=t;}改为if(a<b) t=a;a=b;b=t;，请读者自行分析结果。
1.3 if-else-if 语句结构
它的一般格式如下：（只有一个语句被执行）
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n ；
图2 if-else-if 语句的流程图
例2：有如下程序
main( )
{ float x=2.0,y;
if(x<0.0) y=0.0;
else if(x<10.0) y=1.0/x;
else y=1.0;
printf("%f\n",y);
}
该程序的输出结果是（ ）。
A) 0.000000 B) 0.250000 C) 0.500000 D) 1.000000
分析：首先x的初值为2.0。判断x<0.0，其为假，则跳过语句“y=0.0;”，接着又判断x<10.0，其为真，则执行“y=1.0/x;”，然后将其输出。因此答案选C。
注意：
（1）if后面圆括号中的表达式，可以是任意合法的C语言表达式，可以是任意类型的数据。
（2）if子句和else子句中如果只有一条语句，则该语句后的分号不能省。
2、if语句的嵌套（概念考得多）
if语句的嵌套：在if语句中又包含一个或多个if语句称为if语句的嵌套。一般形式如下：
if(表达式1)
if(表达式2) 语句1;
else 语句2;
else
if(表达式3) 语句3;
else 语句4;
其执行过程：若表达式1为“真”，则执行其嵌套的if-else语句，否则，执行else后的内嵌if-else语句。其中if-else语句在语法上是一条语句。
特别注意：C语言的语法规定：else子句总是与前面最近的不带else的if相结合，与书写格式无关。
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第四节 条件运算符与条件表达式
知识点：条件运算符号的使用（唯一的三目）；条件表达式的运算；
重要程度：★★★★（口诀是“真前假后”）
1、条件运算符
条件运算符由两个运算符组成：？：。条件运算符要求有三个运算对象，称三目运算符，它是C语言中唯一的一个三目运算符。
2、条件表达式（“真前假后”口诀）
表达式1 ? 表达式2：表达式3
其执行过程：先求解表达式1，若为非0（真）则求解表达式2，并将表达式2的值作为整个表达式的值。若表达式1的值为0（假），则求解表达式3，表达式3的值就是整个表达式的值。
例1：以下程序的输出结果是（ ）。
main()
{
int a=5,b=4,c=6,d;
printf("%d\n",d=a>b?(a>c?a:c):(b));
}
A) 5 B)
4 C) 6 D)
不确定
分析：这是一个条件表达式的嵌套，先判断a>b为“真”，则需要求解表达式a>c?a:c的值。因此又对a>c进行判断，其为“假”，那么c就是整个表达式的值。答案选C。
3、条件运算符的优先级
条件运算符优先于赋值运算，但低于逻辑运算，关系运算符和算术运算符。条件运算符的结合方向为“自右向左”。如有以下表达式：
a>b?a:c>d?c:d 等价于 a>b?a:(c>d?c:d)
如果a=1，b=2，c=3，d=4，则表达式的值等于4。
第四节 switch语句及其构成的选择结构
知识点：switch语句的执行方式；switch语句和 break的搭配；
重要程度：★★★★
1、switch语句
switch语句的一般形式如下：
switch(表达式)
{ case 常量表达式1：语句1;
case 常量表达式2：语句2;
……
case 常量表达式n：语句n;
default: 语句块n+1;
}
其中语句1，语句2等等，可以是一条语句，也可以是若干语句。也可以是嵌套的switch语句。
注意：
（1）switch后圆括号中的表达式的值必须是实型或字符型，不能为实型。
（2）case后面是常量表达式，但常量表达式中不能有变量。
（3）default可以出现在语句体中的任何位置，但最多只能有一个。它通常出现在语句体的最后。
2、switch语句的执行过程
首先求解switch后圆括号中表达式的值，然后匹配case标号，有匹配成功则执行后面语句，只需要匹配一次成功，后面就不用再匹配了。(通过三个例子掌握switch的使用！)
例1：按照学生的考试成绩，打印出相应的等级。90分以上的输出“A”等级，80分以上的输出“B”等级，依此类推，60分以下输出“E”等级。程序如下：
main( )
{ int score;
scanf("%d",& score); /* score中存放学生的成绩 */
printf("score=%d: ",score);
switch(score/10)
{ case 10:printf("A\n");
case 9:printf("A\n");
case 8:printf("B\n");
case 7:printf("C\n");
case 6:printf("D\n");
default:printf("E\n");
}
}
输入99分，可以知道case 9 是匹配成功的，所以就不用再匹配，直接执行后面的case剩下的语句。直到遇到break结束。
现将上面程序修改如下：
main( )
{ int score;
scanf("%d",&score);
printf("score=%d: ",score);
switch(score/10)
{ case 10:printf("A\n");break;
case 9:printf("A\n"); break;
case 8:printf("B\n"); break;
case 7:printf("C\n"); break;
case 6:printf("D\n"); break;
default:printf("E\n"); break;
}
}
此时score变量取值为75时，输出结果为：score=75:C
现将上面程序修改如下：
main( )
{ int score;
scanf("%d",&score);
printf("score=%d: ",score);
switch(score/10)
{ case 10:printf("A\n");
case 9:printf("A\n");
case 8:printf("B\n");
case 7:printf("C\n"); break;
case 6:printf("D\n");
default:printf("E\n"); break;
}
}
此时score变量取值为95时，输出结果为：score=75:ABC.
考试核心：
1、 switch的概念题目非常重要，switch后圆括号中、case后的表达式的要求牢记。
2、 switch语句有break和没有break之间的区别，注意，只要匹配成功一次，后面不需要继续的匹配了，直接执行匹配的语句直到遇到break语句。
3、 switch嵌套switch的题目是考试的重点，请多次练习。
(1)以下程序运行后的输出结果是:2,1
main()
{
int x=1,y=0,a=0,b=0;
switch(x)
{
case 1: switch(y)
{case 0: a++; break;
case 1: b++; break;
}
case 2: a++;b++;break;
}
printf(”%d %d\n”,a,b);
}
(2)
有以下程序，程序运行后的输出结果是——A
A、1 B、2 C、3 D、4
main()
{
int a=15,b=21,m=0;
switch(a%3)
{
case 0: m++;break;
case 1: m++;
switch(b%2)
{default: m++;
case 0: m++; break;
}
}
printf(”%d\n”, m);
}
第五节 goto语句
知识点：goto是关键字；goto语句的含义；
重要程度：★
1、goto语句
goto语句的作用是，无条件的把程序的执行转向语句标号所在的位置。滥用goto语句将使程序的流程毫无规律，可读性差，对于初学者来说应尽量不用。（记住这句话就可以了!）
