02程序的选择结构

运算符

1. 关系运算符

• 关系运算符用于比较数值的大小。包括大于(>)、小于(<)、等于(==)、大于等于(>=)、小于等于(<=)和不等于(!=)六种，它们都是双目运算符。
• 关系运算符的结果是整形，值只有两种：0或1，0代表关系不成立，1代表关系成立。

运算符	含义	说明	示例
>	大于	比较两数大小，如果前面的数大于后面的数，则运算的结果为1，否则为0	(a=5,b=6) c = a > b,c的值为0；c = b > a,c的值为1;
<	小于	比较两数大小，如果前面的数小于后面的数，则运算的结果为1，否则为0	(a=5,b=6) c = a > b,c的值为1；c = b > a,c的值为0;
==	等于	比较两数大小，如果两数相等，则运算的结果为1，否则为0	(a=5) c = a == 5,c的值为1；c =a == 4,c的值为0;
>=	大于等于	比较两数大小，如果前面的数大于等于后面的数，则运算的结果为1，否则为0	(a=5,b=6) c = a >= b,c的值为0；c = b >= a,c的值为1;
<=	小于等于	比较两数大小，如果前面的数小于等于后面的数，则运算的结果为1，否则为0	(a=5,b=6) c = a >= b,c的值为1；c = b >= a,c的值为0;
!=	不等于	比较两数大小，如果两数不相等，则运算的结果为1，否则为0	(a=5) c = a != 4,c的值为1；c =a != 5,c的值为0;

• 例1.1

#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
    int n1 = 4, n2 = 5, n3;
    n3 = n1 > n2;  //n3的值为0
    n3 = n1 < n2;  //n3的值变为1
    n3 = n1 == 4;  //n3的值变为1
    n3 = n1 != 4;  //n3的值变为0
    n3 = n1 == 1 + 3;  //n3的值变为1
    return 0；
}

2. 逻辑运算符

• c++中共有三种逻辑运算符：与运算(&&)、或运算(||)、非运算(!)。与运算(&&)和或运算(||)为双目运算符，具有左结合性。非运算(!)为单目运算符，具有右结合性。逻辑运算符的值也只有两种：“真”或者“假”分别用“1”和“0”来表示。

运算符	含义	说明	示例
&&	与	两个操作数都为真时，结果才为真，否则为假	5 > 0 && 4 > 2, 由于5 > 0为真，4 >2也为真，相与的结果也为真
			或
!	非	操作数为真时，结果为假，操作数为假时，结果为真	!5 > 0, 由于5 > 0为真，取反后结果为假

• 几种运算符的优先级排序：赋值运算符 < 逻辑运算符 < 关系运算符 < 算术运算符
  例1.2 n = a + b > c && x + y < b 等价于 n = (((a + b) > c) && ((x + y) < b))

单分支结构（if语句）

• 如果条件表达式的值为真，即条件成立，语句1将被执行。否则语句1被忽略（不被执行）。
• 单分支结构格式1：

if(条件表达式)
    语句1;

例2.1 输入一个整数a，如果a是偶数在屏幕上输出"yes"。

#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
    int a;
    cin >> a;
    if(a % 2 == 0) //用模运算计算余数是否为0
        cout << "yes" << endl;
    return 0;
}

注意：关系运算符"=="用来判断两边变量是否相等，不要用成赋值符号"="。

#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
    int a;
    cin >> a;
    if (a > 1 && a < 100)
        cout << "yes" << endl;
    return 0;
}

• 若条件成立时，要执行的操作由多个句子组成，我们必须将这些句子括在一对花括号{ }里。这样的形式被称为语句块或复合语句。
• 单分支结构格式2：

if(条件表达式)
{
    语句1;
    语句2;
    ...
}

例2.3输入三个整数，将它们按从大到小的顺序输出。

#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
    int a, b, c, temp;
    cin >> a >> b >> c >> temp;
    if(a < b) //确保a大于b  
    {
        temp = a;   
        a = b;
        b = temp;   //交换a与b的值
    }
    if(a < c) //确保a大于c,让a为最大数
    {
        temp = a;
        a = c;
        c = temp;   //交换a与c的值
    }
    if(b < c) //确保b大于c
    {
        temp = b;
        b = c;
        c = temp;   //交换b与c的值
    }
    cout << a << " " << b << " " << c << endl;
    return 0;
}

双分支结构（if —— else 语句）

• 利用双分支结构可以在条件为真时和条件为假时执行不同的操作
• 类似于单分支结构，双分支结构的格式也有两种
• 若分支结构由多个句子构成，我们也必须把这些句子放在一对花括号{ }中。

if(条件表达式)
{
    语句1;
    语句2;
    ...
}
else
{
    语句1；
    语句2；
    ...
}

例3.1 输入一个整数，如果这个数大于1小于100则输出"yes"否则输出"no"。

#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
    int a;
    cin >> a;
    if (a > 1 && a < 100)
        cout << "yes" << endl;
    else
        cout << "no" << endl;
    return 0;
}

例3.2 一斤水果1.98元钱，如果买到5斤及以上则可以打八折，购买x斤水果需要多少钱（保留两位小数）？

#include <iostream>
using namespace std;
int main() 
{
    float x, s;  //将x，s定义为浮点型
    scanf("%f",&x);
    if(x<5)
    {
        s = 1.98 * x;
        printf("%.2f\n",s); //格式化输出保留两位小数
    }
    else
    {
        s =1.98 * x * 0.8;
        printf("%.2f\n",s); //格式化输出保留两位小数
    }
    return 0;
}

• if语句允许嵌套，即语句1和语句2可以还是if语句，此时的else语句配对规则如下：

if(条件1)
{
    if(条件2)
    {
        if(条件3)
        {
            语句1
        }
        else //与if(条件3)相配对
        {
            语句2
        }
    }
    else //与if(条件2)相配对
    {
        语句3
    }
}
else //与if(条件1)相配对 
{
    语句4;
}

例3.3输入三个数，输出其中最大的数。

【方法1】用max存放三个数中的最大的数，输入的三个数放入a、b、c中，如果a比b和c大，则最大的数是a，如果b比a和c大，则最大的数是b，否则最大的数是c。

if(a > = b && a >= c)
{
    max = a;
}
else if (b >= a && b >= c)
{
    max = b;
}
    else 
    {
        max =c
    }

【方法2】用max存放三个数中的最大的数，输入的三个数放入a、b、c中，假设a为最大，令max = a；如果b>max,则此时最大数应该为b即max = b；如果c>max,则此时最大数应该为=c即max = c

max = a;
if(b > max)
{
    max =b;
}
if(c > max)
{
    max =c;
}

三目运算符

• c++里有一个常用来代替if-else语句的操作符，这个操作符被称为三目运算符( ? : ),它是唯一一个需要三个操作数的操作符，其通用格式为：

== b ? a : c ==

• 如果b的结构为真，这整个表达式的值为a；否则，整个表达式的值为c。示例如下：

x = 5 > 3 ? 10 : 12; // 5 > 3为真，所以x的值为10    
x = 5 == 3 ? 25 : 18;  //5 == 3为假，所以x的值为18

例4.1 使用三目运算符编写程序：
输入两个整数，输出它们中较大的一个。

#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
    int a, b, c;
    cin >> a >> b;
    c = (a > b)? a : b; //相对于 if(a > b) c = a; else c = b;
    cout << c << endl;
    return 0;
}

• 与if-else语句相比，三目运算符更为简洁。三目运算符可以返回一个值，可以将其赋给变量或放到另一个表达式中，如：

x = a > b ? (c > d ? e : f) : g;

相当于

if(a > b)
{
    if(c > d)
    {
        x = e;
    }
    else 
    {
        x = f;
    }
}
else
{
    x = g;
}

• 三目运算符最适合于简单关系和简单表达式的值，当代码变得复杂时，使用if-else语句更为清晰。

switch语句

• 应用条件语句可以很方便地使程序实现分支，但是出现分支比较多的时候，虽然可以用嵌套的if语句来解决，但是程序结构会显得复杂，其至凌乱。为方便实现多情况选择，C++提供了一种switch开关语句。

语法：

switch (表达式) {
    case 值1:
        // 当表达式等于值1时执行的代码
        break;
    case 值2:
        // 当表达式等于值2时执行的代码
        break;
    ...
    default:
        // 当没有匹配的情况时执行的代码
}

示例：

int grade = 2;
switch (grade) {
    case 1:
        cout << "一年级学生" << endl;
        break;
    case 2:
        cout << "二年级学生" << endl;
        break;
    default:
        cout << "未知年级" << endl;
}

根据grade的值，输出不同的年级信息。