Оператор выбора (переключатель).

Занятие №3

Программирование ветвлений.

Программирование ветвлений.

Для программирования ветвящихся алгоритмов в языке Си имеется несколько различных средств. К ним относятся операция условия ?:, условный оператор if , оператор безусловного перехода goto и опе­ратор выбора switch.

Примечание

Условная операция ?: . В формуле

y = x ? a: b;

y = a, если x не равно нулю (т.е. истинно), и y = b, если х равно нулю (ложно). Следующее выражение

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

позволяет присвоить переменной у значение большей переменной (а или b), т.е. y = max(a, b).

Условный оператор.

Формат условного оператора следующий:

if (выражение) оператор1; else оператор2;

Это полная форма оператора, программирующая структуру пол­ного ветвления. Обычно выражение — это некоторое условие, содержащее операции отношения и логические операции. Значение выражения приводится к целому и интерпретируется в соответствии с правилом: равно нулю - ложь, не равно нулю - истина. Если выражение истинно, выполняется оператор 1, если ложно — оператор2.

Необходимо обратить внимание на следующие особенности синтаксиса условного оператора:

• выражение записывается в круглых скобках;

• точка с запятой после оператора 1 ставится обязательно.

Возможно использование неполной формы условного опера­тора

if (выражение) оператор;

Вот пример использования полной формы условного операто­ра для нахождения большего значения из двух переменных а и b:

if(a>b) max=a; elsemax=b;

Та же самая задача может быть решена с использованием не­полного ветвления следующим образом:

max=a; if(b>a) max=b;

Напомним, что эту же задачу можно решить с помощью опе­рации «условие».

Пример проверки не одного, а нескольких условий сразу

char ZNAC;

int x,y,z;

if (ZNAC = '-') x = y - z;

else if (ZNAC == '+') x = y + z;

else if (ZNAC == '*') x = y * z;

else if (ZNAC == '/') x = y / z;

else ...

Теперь рассмотрим примеры программирования вложенных вет­вящихся структур. Требуется вычислить функцию sign(x) — знак х, которая определена следующим образом:

-1, если х < О,

sign(x) = { 0, если х = О,

1, если х > 0.

Пример 1.Алгоритм с полными вложенными ветвлениями:

if(х<=0)

if(x==0) y=0;

else y=-l; else y=l;

Пример2. Алгоритм с неполным ветвлением:

у=1;

if(x<=0)

if(x==0) y=0;

else y=-l;

Пример3. Упорядочить по возрастанию значения в двух пере­менных я, Ь:

if(a>b)

{с=а; a=b; b=c;}

cout<<”a=”<<a<<”b=”<<b;

В данном примере использован составной оператор — последо­вательность операторов, заключенная в фигурные скобки. В Си фигурные скобки выполняют роль операторных скобок по анало­гии с Begin, End в Паскале.

Обратите внимание на то, что перед закрывающей фигурной скобкой точку с запятой надо ставить обязательно, а после скоб­ки точка с запятой не ставится.

В следующем примере вернемся к задаче вычисления площади треугольника по длинам трех сторон. Добавим в программу про­верку условия правильности исходных данных: а, Ъ, с должны быть положительными, а сумма длин каждой пары сторон тре­угольника должна быть больше длины третьей стороны (анало­гичную программу на Паскале см. в разд. 3.10, пример 1).

Пример 4.

// Площадь треугольника

if include <iostream.h>

#include <math.h>

void main()

{float a,b,c,p,s;

cоut«"\na = "; cin»a;

соut<<"\nb="; сin»b;

соut<<"\11с="; сin»с;

if(a>0 && b>0 && с>0 && a+b>c && a+c>b && b+c>a)

{ p=(a+b+c)/2;

s = sqrt(p*(p-a)*(p-b)*(p-c)} ;

cout<<”\nПолщадь треугольника="<<s;

}

else cout(“\n Неверные сходные данные.”);

}

Оператор выбора (переключатель).

Формат оператора выбора:

switch(целочисленное_выражение)

{ caseконстанта1: список_операторов;

caseконстанта2: список_операторов;

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

default:список_операторов;

}

Последняя строка (default) может отсутствовать. Выполнение оператора происходит в следующем порядке:

1. Вычисляется выражение.

2. Полученное значение последовательно сравнивается с кон­стантами, помещенными после служебного слова case; при пер­вом совпадении значений выполняются операторы, стоящие пос­ле двоеточия.

3. Если ни с одной из констант совпадения не произошло, то выполнятся операторы после слова default.

Для того чтобы «обойти» выполнение операторов на последу­ющих ветвях, нужно принять специальные меры, используя опе­раторы выхода или перехода.

Рассмотрим фрагмент программы, который переводит число­вую оценку знаний ученика в ее словесный эквивалент. Согласно вузовской системе: 5 — «отлично», 4 — «хорошо», 3 — «удовлет­ворительно», 2 — «неудовлетворительно».

Пример 5.

include <iostream.h>

voidmain()

{int ball;

cout<<"n\Введите оценку: "; cin>>ball;

switch(ball)

{ case2: cout«" \tЭTO неудовлетворительно ! \n" ; break;

case3: cout«" \tЭTO удовлетворительно ! \n"; break;

case4: cout«"\t Это хорошо !\n"; break;

case5: cout«" \tЭTo отлично ! \n" ; break;

default:cout«"\tHeT такой оценки !\n";

}}

Здесь используется еще один новый для нас оператор break -— оператор выхода. Его исполнение завершает работу оператора вы­бора, т.е. происходит «обход» других ветвей. Вот два варианта ре­зультатов выполнения этой программы:

Введите оценку: 3 Это удовлетворительно!

Введите оценку: 7 Нет такой оценки!

Если на всех ветвях убрать оператор break, то результат может выглядеть следующим образом:

Введите оценку: 3 Это удовлетворительно! Это хорошо! Это отлично! Нет такой оценки!

В этом случае выполнились операторы на всех ветвях, начиная с той, которая помечена константой 3.

Возможны задачи, в которых такой порядок выполнения вет­вей оператора выбора может оказаться полезным. В следующем фрагменте программы происходит возведение вещественного числа х в целую степень n, где п изменяется в диапазоне от 1 до 5.

у=1.0;

Switch(n)

case 5:y=y*x;

case 4:y=y*x;

case 3:y=y*x;

case 2:y=y*x;

case 1:y=y*x; cout<<”y=<<”y; break;

default: cout<<”стeпeнь больше 5";

Язык Си может использовать следующие безусловные переходы или прерывания: break, continue и goto. Их использование в основном совпадает с использованием в Паскаль, а именно: break прерывает исполнение любого вида циклов, continue - завершает текущую итерацию цикла, goto - осуществляет переход по метке. В отличие от языка Паскаль, break может использоваться в Си для завершения выбора. Использование оператора goto в языке Си считается нежелательным. Метки специально не объявляются.

Пример

switch (ZNAC)

{

case -:

x=y-z;

break;

case +:

x=y+z;

break;

case *:

x=y*z;

break;

case /:

x=y/z;

break;

default:

cout<<А куркулятор у меня только арифметический! Чего это вы тут такое левое нажимаете?;

break;

}

А теперь разбираемся.

Сразу после оператора switch идет в круглых скобках имя переменной, которая проверяется на соответствие определенному значению (в этих скобках может стоять и выражение). Так называемое управляющее выражение. Т.е. условие, которое для оператора if записывается в скобках (например, ZNAC=-) как бы делится на 2 части: первая остается в скобках после оператора switch, вторая (значение) выносится ниже и устанавливается после ключевого слова case. Знак сравнения (не любой, а только конкретно - знак равенства) подразумевается сам по себе, так как он один и других зесь просто быть не может.

Внимание!

В Си в структуре множественного выбора можно использовать (т.е. подразумевать, как мы выяснили выше) ТОЛЬКО оператор сравнения =. Никакие другие операторы сравнения использоваться не могут!

С первой строчкой разобрались. Дальше - case. Расшифровывается так: в случае, если указанные после switch в скобках переменная или выражение принимают такое значение, как указанные case, то начинают выполняться операторы, следующие после этого же case, если нет - мы переходим к другому случаю, к другому case. Если среди всех описанных нами случаев нет ни одного, соответствующего текущему значению проверяемой переменной или выражениия, переходим к служебному слову default. В этом случае начинают выполняться операторы, находящиеся после него. Собственно, этого служебного слова в данной конструкции может и не быть - оно не обязательно, но считается правильным все же описывать ситуации, которые вы не предвидели в case. Кроме того, default не обязательно должен располагаться в самом конце рассматриваемой структуры, но рекомендуется все-таки располагать его именно там - как-то логически более на месте. Но если вам все-таки очень захотелось втиснуть его куда-нибудь посередине, не забудьте после операторов, описывающих действия по умолчанию поставить break.

Зачем – смотрим следующий абзац.

Теперь рассмотрим оператор break. Когда выполняется этот оператор, следущие за ним строки не выполняются, программа выходит из блока структуры и начинает выполняться оператор, следующий сразу после данного блока. Простым языком говоря: если представлять блок структуры, как контейнер (что собственно так и есть), как только встретили break, из контейнера выбрались и пошли дальше по коду.

Оператор break здесь необходим после операторов действия для каждого случая, кроме самого последнего (обычно это действия по умолчанию), т.к. в последнем случае программа по любому выходит из структуры switch. Но если вы и в этом случае поставите, оператор break, ошибкой это являться не будет.

Поиск по сайту: