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C++ Programming Language —— 第4章：程序流程结构

news 2025/7/1 13:30:47

一、选择结构

1.if语句

（1）单行格式if语句例题

（2）双分支 if 语句例题

（3）多分支 if 语句例题

2. 三目运算符

3. switch 语句

4.练习题

①温度转换提示

②闰年判断

③计算器程序

二、循环结构

1. while 循环语句

①含义

②语法表达

③作用

④练习代码

2. do...while 循环语句

①含义

②语法表达

③作用

④练习代码

3. for 循环语句

①含义

②语法表达

③作用

④练习代码

4. 嵌套循环

①含义

②语法表达

③作用

④练习代码（打印乘法口诀表）

5.练习题

①斐波那契数列生成

②素数判断

三、循环控制语句

1.无限循环

2. break 语句

2. continue 语句

3. goto 语句

4.综合训练习题

习题 1：寻找素数

习题 2：计算奇数和

习题 3：简单的菜单系统

四、综合训练

1. 计算平均分并评级

2. 斐波那契数列生成器

3. 素数判断与统计

4. 工资计算器

5. 数字游戏（猜数字）

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

一、选择结构

1.if语句

①作用：执行满足条件的语句

②if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

// 单分支
if (condition) {// 条件为真时执行
}// 双分支
if (condition) {// 条件为真时执行
} else {// 条件为假时执行
}// 多分支
if (condition1) {// 条件1为真时执行
} else if (condition2) {// 条件2为真时执行
} else {// 所有条件为假时执行
}

（1）单行格式if语句例题

题目：判断一个数是否为正数

#include <iostream>
using namespace std;int main() {int num;cout << "请输入一个整数: ";cin >> num;if (num > 0) {cout << num << " 是正数" << endl;}return 0;
}

（2）双分支 if 语句例题

题目：判断一个数是奇数还是偶数

#include <iostream>
using namespace std;int main() {int num;cout << "请输入一个整数: ";cin >> num;if (num % 2 == 0) {cout << num << " 是偶数" << endl;} else {cout << num << " 是奇数" << endl;}return 0;
}

（3）多分支 if 语句例题

题目：根据考试成绩输出对应的等级

#include <iostream>
using namespace std;int main() {int score;cout << "请输入考试成绩(0-100): ";cin >> score;if (score >= 90) {cout << "等级: A" << endl;} else if (score >= 80) {cout << "等级: B" << endl;} else if (score >= 70) {cout << "等级: C" << endl;} else if (score >= 60) {cout << "等级: D" << endl;} else {cout << "等级: F" << endl;}return 0;
}

2. 三目运算符

①含义：简化版的双分支 if-else 语句
②语法：

condition ? expression1 : expression2;

③作用：根据条件返回不同的值
④示例：返回两个数中的较大值

int a = 10, b = 20;
int max = (a > b) ? a : b;  // max = 20

3. switch 语句

①含义：基于表达式的值执行多个分支中的一个
②语法：

switch (expression) {case value1:// 执行代码块1break;case value2:// 执行代码块2break;default:// 所有case不匹配时执行
}

③作用：替代复杂的多分支 if 语句
④示例：根据星期几输出活动安排

int day = 3;
switch (day) {case 1: case 2: case 3: case 4: case 5:cout << "工作日";break;case 6: case 7:cout << "休息日";break;default:cout << "无效输入";
}

4.练习题

①温度转换提示

#include <iostream>
using namespace std;int main() {int temperature;cout << "请输入当前温度（整数）：";cin >> temperature;if (temperature >= 30) {cout << "穿短袖短裤" << endl;} else if (temperature >= 20) {cout << "穿薄外套" << endl;} else if (temperature >= 10) {cout << "穿毛衣" << endl;} else {cout << "穿羽绒服" << endl;}return 0;
}

②闰年判断

#include <iostream>
using namespace std;int main() {int year;cout << "请输入年份：";cin >> year;bool isLeapYear = (year % 4 == 0 && year % 100 != 0) || (year % 400 == 0);cout << year << (isLeapYear ? " 是闰年" : " 不是闰年") << endl;return 0;
}

③计算器程序

#include <iostream>
using namespace std;int main() {double num1, num2;char op;cout << "请输入两个数字：";cin >> num1 >> num2;cout << "请输入运算符（+、-、*、/）：";cin >> op;double result;bool valid = true;switch (op) {case '+':result = num1 + num2;break;case '-':result = num1 - num2;break;case '*':result = num1 * num2;break;case '/':if (num2 != 0) {result = num1 / num2;} else {cout << "错误：除数不能为零！" << endl;valid = false;}break;default:cout << "错误：无效的运算符！" << endl;valid = false;}if (valid) {cout << num1 << " " << op << " " << num2 << " = " << result << endl;}return 0;
}

二、循环结构

1. while 循环语句

①含义

while循环属于前测试循环，也就是在执行循环体之前，会先判断条件是否成立。当条件为真时，才会执行循环体；一旦条件为假，就会立即退出循环。

②语法表达

while (condition) {// 循环体
}

③作用

适用于那些不确定循环次数，只知道循环结束条件的情况。

④练习代码

#include <iostream>
using namespace std;int main() {int i = 1;while (i <= 5) {cout << i << " ";i++;}return 0;
}//结果：1 2 3 4 5

2. do...while 循环语句

①含义

do...while循环属于后测试循环，它会先执行一次循环体，然后再判断条件。只要条件为真，就会继续执行循环体；当条件为假时，循环终止。

②语法表达

do {// 循环体
} while (condition);

③作用

和while循环类似，但由于是先执行后判断，所以循环体至少会被执行一次。

④练习代码

#include <iostream>
using namespace std;int main() {int i = 1;do {cout << i << " ";i++;} while (i <= 5);return 0;
}
//结果：1  2  3  4  5

3. for 循环语句

①含义

for循环是一种前测试循环，它把循环控制变量的初始化、条件判断以及更新操作都整合在了一起，让循环结构更加简洁明了。

②语法表达

for (initialization; condition; update) {// 循环体
}

③作用

特别适合那些已知循环次数的场景。

④练习代码

#include <iostream>
using namespace std;int main() {for (int i = 1; i <= 5; i++) {cout << i << " ";}return 0;
}
//结果：1 2 3 4 5

4. 嵌套循环

①含义

嵌套循环指的是在一个循环体内部又包含了另一个或多个循环。嵌套的层数可以根据实际需求来确定，但一般不建议嵌套过深，以免影响代码的可读性。

②语法表达

for (initialization; condition; update) {// 外层循环体for (initialization; condition; update) {// 内层循环体}
}

③作用

常用于处理二维数据结构，比如矩阵运算、打印图案等。

④练习代码（打印乘法口诀表）

#include <iostream>
using namespace std;int main() {for (int i = 1; i <= 9; i++) {for (int j = 1; j <= i; j++) {cout << j << "×" << i << "=" << i*j << "\t";}cout << endl;}return 0;
}

5.练习题

①斐波那契数列生成

#include <iostream>
using namespace std;int main() {int n;cout << "请输入斐波那契数列的项数：";cin >> n;int a = 0, b = 1;cout << "斐波那契数列前" << n << "项为：";for (int i = 0; i < n; i++) {cout << a << " ";int next = a + b;a = b;b = next;}return 0;
}

②素数判断

#include <iostream>
using namespace std;int main() {int num;cout << "请输入一个正整数：";cin >> num;bool isPrime = true;if (num <= 1) {isPrime = false;} else {for (int i = 2; i * i <= num; i++) {if (num % i == 0) {isPrime = false;break;}}}if (isPrime) {cout << num << " 是素数。" << endl;} else {cout << num << " 不是素数。" << endl;}return 0;
}

三、循环控制语句

1.无限循环

无限循环就是循环条件永远为真的循环，也被称为死循环。在实际应用中，无限循环通常需要配合break语句来使用，从而在特定条件下退出循环。

// 无限循环的写法
while (true) {// 循环体
}for (;;) {// 循环体
}

循环优化：为了提高循环的执行效率，在编写循环时可以遵循以下几个原则：

尽量减少循环内部的重复计算。
合理安排循环的嵌套顺序，一般建议将执行次数多的循环放在内层。
避免在循环内部进行 IO 操作，因为 IO 操作的速度相对较慢，会影响循环的执行效率。

2. break 语句

含义：在循环或者switch语句里使用break，可以让程序立即跳出当前所在的语句块，接着执行该语句块后面的代码。
语法：break;
作用：能够终止循环的执行，防止执行循环体中剩余的代码。
示例代码：

#include <iostream>
using namespace std;int main() {for (int i = 1; i <= 10; i++) {if (i == 5) {break; // 当i等于5时，跳出循环}cout << i << " ";}// 输出结果：1 2 3 4return 0;
}

2. continue 语句

含义：continue会跳过当前循环中剩余的代码，直接开始下一次循环的迭代。
语法：continue;
作用：可以跳过循环体里的部分代码，让程序直接进入下一次循环。
示例代码

#include <iostream>
using namespace std;int main() {for (int i = 1; i <= 10; i++) {if (i % 2 == 0) {continue; // 当i是偶数时，跳过后续代码，直接进入下一次循环}cout << i << " ";}// 输出结果：1 3 5 7 9return 0;
}

3. goto 语句

含义：goto能够让程序无条件地跳转到同一个函数内的指定标签处。
语法：

goto label;
// ...
label:
// 代码块

作用：可以实现代码的无条件跳转，不过滥用goto会使代码的逻辑变得混乱。
示例代码：

#include <iostream>
using namespace std;int main() {int i = 1;
start:cout << i << " ";i++;if (i <= 10) {goto start; // 跳转到start标签处}// 输出结果：1 2 3 4 5 6 7 8 9 10return 0;
}

4.综合训练习题

习题 1：寻找素数

编写一个程序，找出 1 到 100 之间的所有素数，并且使用break语句优化素数的判断过程。

#include <iostream>
using namespace std;int main() {for (int num = 2; num <= 100; num++) {bool isPrime = true;for (int i = 2; i <= num / 2; i++) {if (num % i == 0) {isPrime = false;break; // 不是素数，提前结束循环}}if (isPrime) {cout << num << " ";}}return 0;
}

习题 2：计算奇数和

编写一个程序，计算 1 到 100 之间所有奇数的和，使用continue语句跳过偶数。

#include <iostream>
using namespace std;int main() {int sum = 0;for (int i = 1; i <= 100; i++) {if (i % 2 == 0) {continue; // 跳过偶数}sum += i;}cout << "1到100之间的奇数和为：" << sum << endl;return 0;
}

习题 3：简单的菜单系统

编写一个简单的菜单系统，让用户可以进行选择。当用户输入错误时，使用goto语句提示用户重新输入。

#include <iostream>
using namespace std;int main() {int choice;
menu:cout << "请选择操作：" << endl;cout << "1. 查看余额" << endl;cout << "2. 存款" << endl;cout << "3. 取款" << endl;cout << "4. 退出" << endl;cout << "请输入你的选择：";cin >> choice;switch (choice) {case 1:cout << "余额：1000元" << endl;break;case 2:cout << "存款功能已启动" << endl;break;case 3:cout << "取款功能已启动" << endl;break;case 4:cout << "感谢使用，再见！" << endl;return 0;default:cout << "输入无效，请重新输入！" << endl;goto menu; // 跳转到菜单开始处}goto menu; // 操作完成后返回菜单
}

四、综合训练

1. 计算平均分并评级

编写一个程序，要求用户输入学生的姓名和 5 门课程的成绩。计算平均分后，根据平均分给出评级（90-100 为 A，80-89 为 B，70-79 为 C，60-69 为 D，低于 60 为 F）。最后输出学生的姓名、平均分和评级。

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;int main() {string name;double scores[5], sum = 0;cout << "请输入学生姓名: ";cin >> name;for (int i = 0; i < 5; i++) {cout << "请输入第" << i + 1 << "门课成绩: ";cin >> scores[i];sum += scores[i];}double average = sum / 5;char grade;if (average >= 90) grade = 'A';else if (average >= 80) grade = 'B';else if (average >= 70) grade = 'C';else if (average >= 60) grade = 'D';else grade = 'F';cout << "\n学生姓名: " << name << endl;cout << "平均分: " << average << endl;cout << "评级: " << grade << endl;return 0;
}

2. 斐波那契数列生成器

编写一个程序，要求用户输入一个正整数 n（n≥2）。生成并输出斐波那契数列的前 n 项。斐波那契数列的定义为：F (1)=1，F (2)=1，F (n)=F (n-1)+F (n-2)（n≥3）。

#include <iostream>
using namespace std;int main() {int n;cout << "请输入一个≥2的正整数: ";cin >> n;if (n < 2) {cout << "输入无效！" << endl;return 1;}int a = 1, b = 1, next;cout << "斐波那契数列前" << n << "项: ";cout << a << " " << b << " ";for (int i = 3; i <= n; i++) {next = a + b;cout << next << " ";a = b;b = next;}cout << endl;return 0;
}

3. 素数判断与统计

编写一个程序，要求用户输入一个正整数 n（n≥2）。判断从 2 到 n 之间的每个数是否为素数，并统计素数的个数。最后输出所有素数和素数的总数。

#include <iostream>
#include <cstdlib>
#include <ctime>
using namespace std;int main() {srand(time(0));int answer = rand() % 100 + 1;int guess, attempts = 0;cout << "猜数字游戏！我想了一个1-100之间的整数，你猜是多少？" << endl;do {cout << "请输入你的猜测: ";cin >> guess;attempts++;if (guess > answer) cout << "猜大了，再小一点！" << endl;else if (guess < answer) cout << "猜小了，再大一点！" << endl;else cout << "恭喜你，猜对了！答案是" << answer << endl;} while (guess != answer);cout << "你一共猜了" << attempts << "次";if (attempts <= 3) cout << "，天才！" << endl;else if (attempts <= 6) cout << "，优秀！" << endl;else if (attempts <= 10) cout << "，良好！" << endl;else cout << "，继续努力！" << endl;return 0;
}

4. 工资计算器

编写一个程序，模拟公司员工的工资计算。程序应要求用户输入员工的姓名、工作小时数和每小时工资。根据以下规则计算工资：

正常工作时间为 40 小时，超过 40 小时的部分按 1.5 倍工资计算。
如果员工的总工资超过 5000 元，超过部分需缴纳 10% 的税。
最后输出员工的姓名、工作小时数、每小时工资、总工资和税后工资。

#include <iostream>
#include <cmath>
using namespace std;bool isPrime(int num) {if (num < 2) return false;for (int i = 2; i <= sqrt(num); i++) {if (num % i == 0) return false;}return true;
}int main() {int n, count = 0;cout << "请输入一个≥2的正整数: ";cin >> n;cout << "2到" << n << "之间的素数: ";for (int i = 2; i <= n; i++) {if (isPrime(i)) {cout << i << " ";count++;}}cout << "\n共有" << count << "个素数" << endl;return 0;
}

5. 数字游戏（猜数字）

编写一个程序，生成一个 1 到 100 之间的随机整数作为答案。让用户猜这个数字，每次猜测后给出提示（猜大了、猜小了或猜对了）。记录用户的猜测次数，直到猜对为止。最后输出答案和用户的猜测次数，并根据猜测次数给出评价（例如：1-3 次：天才，4-6 次：优秀，7-10 次：良好，11 次及以上：继续努力）。

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;int main() {string name;double hours, rate, basePay, overtimePay, grossPay, tax, netPay;cout << "请输入员工姓名: ";cin >> name;cout << "请输入工作小时数: ";cin >> hours;cout << "请输入每小时工资: ";cin >> rate;if (hours <= 40) {basePay = hours * rate;overtimePay = 0;} else {basePay = 40 * rate;overtimePay = (hours - 40) * rate * 1.5;}grossPay = basePay + overtimePay;tax = (grossPay > 5000) ? (grossPay - 5000) * 0.1 : 0;netPay = grossPay - tax;cout << "\n员工姓名: " << name << endl;cout << "工作小时数: " << hours << endl;cout << "每小时工资: " << rate << endl;cout << "总工资: " << grossPay << endl;cout << "税后工资: " << netPay << endl;return 0;
}

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http://www.lqws.cn/news/585883.html