C语言细讲——分支与循环

本篇博文开始细讲C语言的各个知识点。
作者：小 琛
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分支语句（选择结构）

1、if 语法结构：

if(表达式)
  语句;
if(表达式)
  语句1;
else
  语句2;
//多分支  
if(表达式1)
  语句1;
else if(表达式2)
  语句2;
else
  语句3;

一个容易犯错的地方，分析以下代码的运行结果：

#include <stdio.h>
int main()
{
  int a = 0;
  int b = 2;
  if(a == 1)
    if(b == 2)
      printf("abc\n");
  else
    printf("ABC\n");
  return 0;
}

很多人都认为输出：ABC，而实际运行结果为无输出。这里提出一个非常容易犯的错误：else只与其最近的if作用
练习：编写程序，判断一个数是否为奇数

#include <stdio.h>
int main()
{
	printf（"请输入一个数\n"）;    //用户索引界面
	int num=0;
	scanf("%d",num);    //用户输入一个数
	if (num%2==0)                      //以此作为判断，运用if····else语句
	 	printf("此数不是奇数\n");
	else                 
		printf("此数为奇数\n");
	return 0;
}

2、switch语句
switch语句也是一种分支语句。 常常用于多分支的情况。
比如：
输入1，输出星期一
输入2，输出星期二
输入3，输出星期三
输入4，输出星期四
输入5，输出星期五
输入6，输出星期六
输入7，输出星期七
如果写成 if…else if …else if 的形式太复杂，那我们就得有不一样的语法形式。 这就是switch 语句，switch语句常常用于分支多的情况。
语法结构：
switch(整型表达式)
{
case 1：语句块；break；
case 2 : 语句块；break
…
case n: 语句块;break;
default：break；
}
break：在这里表示跳出该switch模块
default：如果表达的值与所有的case标签的值都不匹配时，这个default子句后面的语句就会执行。所以，每个switch语句中只能出现一条default子句
笔者强调：
（1）常常有面试官这样问：switch语句中不可以做参数的类型有什么？笔者以加粗提示，switch语句的参数只能是整型表达式，不可以是浮点型。
（2）在编写时候养成加“break；”；的习惯，在switch语句中，我们没法直接实现分支，搭配break使用才能实现真正的分支。例如在case 1后没有加‘break；’，在case 2后加了‘break；’，你选择进入case 1模式，程序执行时执行完case 1对应的操作不会跳出而会继续执行case 2对应的操作，直到遇到‘break；‘。
（3）给每一个switch语句配置‘default‘，’，保证程序的严密性

举一个例子并以练习：求输出的m，n的值大小

#include <stdio.h>
int main()
{
  int n = 1;
``int m = 2;
  switch (n)
 {
  case 1:          //没有'break；'执行后继续进入下一个case
      m++;      // m=3
  case 2:
      n++;       //n=2
  case 3:    //switch嵌套
      switch (n)    //进入case 2
     {
      case 1:
          n++;
      case 2:
          m++;         //m=4
          n++;         // n=3
          break;      //注意这里的’break；’是嵌套switch的‘break；’
     }
  case 4:         //这里要继续执行
      m++;          //m=5
      break;       // 跳出
  default:
      break;
 }
  printf("m = %d, n = %d\n", m, n);         //正确结果：m=5,n=3
  return 0;
}

循环结构

·while
·do while
·for
1、while语句
这里和if语句对比：
当条件满足的情况下，if语句后的语句执行，否则不执行。但是这个语句只会执行一次。
但是我们发现生活中很多的实际的例子是：同一件事情我们需要完成很多次。
那我们怎么做呢？ C语言中给我们引入了：while语句，可以实现循环。
while（表达式）
{
循环体；
}
当表达式为真（即为1）时执行，那么while（1）即为死循环。
举一个while的例子：打印1-10

#include <stdio.h>
int main()
{
int i = 1;
while(i<=10)    //while语句判断
{
printf("%d ", i);
i = i+1;
}
return 0;
}

while语句中的break和continue
分析如下代码，给出结果：

#include <stdio.h>
int main()
{
int i = 1;
while(i<=10)
{
if(i == 5)
break;
printf("%d ", i);
i = i+1;
}
return 0;
}

输出结果：1234
break在while循环中的作用：
其实在循环中(无论是while循环还是后续要讲的for循环)只要遇到break，就停止后期的所有的循环，直接终止循环。 所以：while中的break是用于永久终止循环的。
再看这个代码：

#include <stdio.h>
int main()
{
int i = 1;
while(i<=10)
{
if(i == 5)
continue;
printf("%d ", i);
i = i+1;
}
return 0;
}

结果：1234678910
continue在while循环中的作用就是：
continue是用于终止本次循环的，也就是本次循环中continue后边的代码不会再执行，而是直接跳转到while语句的判断部分。进行下一次循环的入口判断。

2、do···while语句
语法：
do
循环语句；
while(表达式);//同样是表达式为真（即为1）时继续执行
do语句的特点
循环至少执行一次，使用的场景有限，所以不是经常使用。
这里并不是很难，不举例。

3、for语句
语法：
for(表达式1；表达式2；表达式3)
{
循环语句；
}
表达式1为初始化部分，用于初始化循环变量的。 表达式2为条件判断部分，用于判断循环时候终止。表达式3为调整部分，用于循环条件的调整。
笔者总结：先看初始化内容，后判断是否满足表达式2（即表达式2为‘1’还是为‘0’），若满足进入循环语句，执行完循环语句后执行表达式3，再到表达式2判断，循环知道不满足表达式2此循环结束。
举一个例子：仍然是打印1-10

#include <stdio.h>
int main()
{
int i = 0;
//for(i=1/*初始化*/; i<=10/*判断部分*/; i++/*调整部分*/)
for(i=1; i<=10; i++)
{
printf("%d ", i);
}
return 0;
}

for循环中也可以出现break和continue，他们的意义和在while循环中是一样的，这里不再重复。
这里注意对for语句三部分的深入理解，尤其是条件判断部分，笔者建议：判断当下状态条件判断为‘1’还是为‘0’，为1即可执行
一道某公司的笔试题：

//请问循环要循环多少次？
#include <stdio.h>
int main()
{
int i = 0;
int k = 0;
for(i =0,k=0; k=0; i++,k++)
    k++;
return 0;
}

正确答案：0次，易错答案1次，这道题是典型的针对条件判断部分出的题目，这里的“k=0”是给k赋值，默认判定为假（为0）。并不是“k==0”,注意单等号和双等号的区别。

针对练习：
1、 计算 1!+2!+3!+……+10!

#include <stdio.h>
int Get_result(int n)      //求阶乘
{
	int  i = 0, j = 1;
	printf("请输入您想求的某数的阶乘\n");
	scanf("%d", &n);
	for (i = 1; i <= n; i++)
	{
		j = i*j;
	}
	return j;
}
int main()
{
	int n,i=0,j=0;
	printf("请输入您想求的某数\n");
	scanf("%d", &n);
	for (i = 1; i <= n; i++) //此for循环来满足从1到n
	{
		j = Get_result(i)+j;
	}
	printf("结果为%d\n", j);
	return 0;
}

2、编写代码，演示多个字符从两端移动，向中间汇聚。

#include <string.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
int main()                 //实现字符滚动
{
	char arr1[] =  "welcome to hear";
	char arr2[] = "***************";
	int left=0, right;
	right = sizeof(arr1) / sizeof(arr1[1]) - 2;
	for (left,right;left <=  right;++left, --right)
	{		
		puts(arr2);
		arr2[left] = arr1[left];
		arr2[right] = arr1[right];
		Sleep(1000);
	}
	puts(arr2);
	return 0;
}

3、编写代码实现，模拟用户登录情景，并且只能登录三次。（只允许输入三次密码，如果密码正确则提示登录成，如果三次均输入错误，则退出程序。

#include <string.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
int main()       // 用户登录密码系统
{
	int i = 0;
	char arr1[4];          //注意这里要将数组大小最小定义为4，注意含有\0
	char arr2[] = "123";
	printf("请输入密码:\n");
	for (i = 0; i<3; i++)
	{
		scanf("%s", arr1);
		if (strcmp(arr1, arr2) == 0)
			printf("登陆成功\n");
		else if (i == 2)
		{
			printf("密码三次错误,退出程序\n");
			break;
		}
		else 
			printf("密码错误，请再次输入\n");
	}
	return 0;
}  

4、使用折半查找法，寻找对应内容在数组的下标
折半查找法：设置起初的最大值和最小值每次以中间值判断，若大，将最大值修改，若小，同样修改

#include <string.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
int binsearch(int input, int arr[], int len)   //折半查找法
{
	int left = 0;
	int right = len;
	int mid = 0;
	while (left <= right)
	{
		mid = (left + right) / 2;
		if (arr[mid] > input)
			right = mid-1;
	    if (arr[mid] < input)
			left = mid+1;
	    if (arr[mid] == input)
			break;
	}
	if (arr[mid] == input)
		return mid;
	else
		return -1;
}
int main()
{
	printf("请输入您想查找的数\n");
	int arr[] = { 2, 8, 11, 56, 66, 77, 88, 99 };
	int input;
	scanf("%d", &input);
	int len = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);   //得到数组的大小
	int index = binsearch(input, arr, len);
	if (index == - 1)
		printf("对不起，查无此数\n");
	else
		printf("此数在数组的下标为：%d\n", index);
	return 0;
}

5、设计一个系统，可以输入一段字符串，将大写字母换小写，小写字母换大写，数字消除

#include <string.h>
#include <stdio.h>
int main()     // 大小写转换系统
{
	char arr[100] = { 0 };
	int i = 0, k = 0;
	gets(arr);
	k=strlen(arr);
	for (i = 0; i<k; i++)
	{
		if (arr[i] >= 'a'&& arr[i] <= 'z')
			putchar(arr[i]-32);
		 if (arr[i] >= 'A'&& arr[i] <= 'Z')
			putchar(arr[i]+32);
		 if (arr[i] >= '0'&& arr[i] <= '9')//判断字符为数字
		{
			continue;
		}
	}
	return 0;
}

6、设计一个猜数字游戏

#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <stdio.h>
void manu()  //菜单函数
{
	printf("欢迎参与参数游戏，范围0-100\n");
	printf("规则：\n");
	printf("系统将随机给出一个数，您需要去猜此数为多少\n");
	printf("系统每次会提示您所给的数大于还是小于这个数,直到您猜对为止");
	printf("准备好就开始吧\n");
}
int main()    //猜字游戏
{
	srand((unsigned int)time(NULL));
	int k = 1;   //定义一个变量k初值为1
	while (k)    //以k的值判断是否结束游戏
	{
		int value = 0, i, j = 0;
		value = rand() % (100 + 1 - 0) + 0;//随机数的产生：int value=rand()%(MAX+1-MIN)+MIN	
		manu();
		do
		{
			scanf_s("%d", &i);
			j++;
			if (i > value)
				printf("您输入的数大了QAQ\n");
			if (i < value)
				printf("您输入的数小了QWQ\n");
		} while (i > value || i < value);
		printf("恭喜您，猜对了，您仅仅用了%d次哦\n", j);
		printf("输入1重新开始游戏,输入2关闭游戏\n");
		scanf_s("%d", &k);       //用户选择继续游戏还是结束游戏
		switch (k)
		{
		case 1:
			k = 1; break;
		case 2:
			k = 0; break;
		default:
			printf("请输入1或0,1重新开始，0退出"); 
			 break;
		}
	}
		return 0;
}

到此关于分支和循环语句细讲结束，下篇博文将讲述函数内容，感谢阅读