- C程序設計語言
- 魏東平 朱連章 于廣斌編著
- 810字
- 2018-12-29 14:37:51
4.6 選擇程序設計
【例4.11】 將任意3個整數a、b、c按從大到小的順序輸出。
分析：
① 如果只有兩個整數a、b，可以用一個if語句直接輸出結果，例如：
if(a>b)printf("%d,%d ",a,b);
else printf("%d,%d ",b,a);
② 對于3個整數，有6種可能：
a > b > c
a > c > b
b > a > c
b > c > a
c > a > b
c > b > a
若直接輸出，寫出的程序會很“累贅”，例如，
if(a>b && b>c)printf("%d,%d,%d ",a,b,c);
if(a>c && c>b)printf("%d,%d,%d ",a,c,b);
……
if(c>b && b>a)printf("%d,%d,%d ",c,b,a);
這樣寫程序不僅“難看”，而且“難懂”，還容易犯錯。
③ 可采用交換法先排序，然后再輸出結果，方法如下：
● 若a < b，則交換a和b；
● 若a < c，則交換a和c，結果a最大；
● 若b < c，則交換b和c，結果a > b > c；
● 輸出a、b、c。
其N-S圖如圖4.9所示。
圖4.9 3個數的排序算法
程序如下：
1 #include<stdio.h>
2 void main()
3 {
4 int a,b,c,t;
5 printf("input 3 numbers:");
6 scanf("%d,%d,%d",&a,&b,&c);
7 if(a<b)
8 { t=a;a=b;b=t; }
9 if(a<c)
10 { t=a;a=c;c=t; }
11 if(b<c)
12 { t=b;b=c;c=t; }
13 printf("sorted result：%d,%d,%d\n",a,b,c);
14 }
程序第5～6行是數據輸入部分；第7～12行是數據處理部分，完成排序；第13行是數據輸出部分。這種結構符合結構化程序設計的要求。
【例4.12】 在射擊比賽模擬系統中，靶面被分隔為若干同心圓，如圖4.10所示。如果與10、9、8、7、6環對應的圓的半徑分別為1、2、3、4、5，脫靶計為0環。若以靶心為坐標原點，那么根據中靶點M (x, y) 的坐標，就可以計算出每次擊發的成績。試編程模擬這一計算過程。
分析：要計算M點對應的環數，就要先計算M到靶心的距離r=x2+y2。若r≤1則為10環；若1<r≤2，則為9環；……；以此類推。若r>5，則為0環。
算法N-S圖如圖4.11所示。
圖4.10 例4.12的示意圖
圖4.11 例4.12的算法
程序如下：
1 #include<stdio.h>
2 #include<math.h> /* 用到了數學庫函數sqrt */
3 void main()
4 {
5 float x,y,r;
6 int score;
7 printf("input x,y:");
8 scanf("%f,%f",&x,&y);
9 r=sqrt(x*x+y*y);
10 if(r<=1)score=10;
11 else if(r<=2)score=9;
12 else if(r<=3)score=8;
13 else if(r<=4)score=7;
14 else if(r<=5)score=6;
15 else score=0;
16 printf("score:%d\n",score);
17 }
【例4.13】 求一元二次方程ax2+bx+c=0的實根。如果沒有實根，則輸出提示信息。
分析：根據數學知識，對于一元二次方程，求解的關鍵是判斷disc=b 2-4 ac的值。disc>0時，方程有兩個不相等的實根；disc=0時，方程有兩個相等的實根；disc<0時，方程沒有實根。由此不難畫出算法的N-S圖，如圖4.12所示。
圖4.12 一元二次方程的求根算法
程序如下：
1 #include "stdio.h"
2 #include "math.h"
3 void main()
4 {
5 float a,b,c,disc,x1,x2;
6 printf("Please input a、b、c：");
7 scanf("%f%f%f",&a,&b,&c); /* 輸入數據用空白分開 */
8 if(a==0)
9 printf("The equation is not a quadratic.\n");
10 else
11 {
12 disc=b*b-4*a*c;
13 if(disc<0)
14 printf("The equation has not real roots.\n");
15 else if(disc>0)
16 {
17 x1=(-b+sqrt(disc))/(2*a);
18 x2=(-b-sqrt(disc))/(2*a);
19 printf("The equation has distinct real roots:%7.3f and
%7.3f\n",x1,x2);
20 }
21 else
22 {
23 x1=-b/2/a;
24 printf("The equation has two equal real roots:%7.3f\n",x1);
25 }
26 }
27 }
以下是分別輸入不同參數運行了4次的結果：
① Please input a、b、c：1 5 4 ↙
The equation has distinct real roots: -1.000 and -4.000
② Please input a、b、c：1 2 1 ↙
The equation has two equal real roots: -1.000
③ Please input a、b、c：2 3 5 ↙
The equation has not real roots.
④ Please input a、b、c：0 2 5 ↙
The equation is not a quadratic.
通過以上例子，可以看到選擇程序設計的特點：從整體上看，程序的執行流程還是自頂向下的；從程序的內部具體來看，程序的執行流程是可以根據所給定的條件是否成立來決定的。
對于選擇程序，程序的一次運行只能執行選擇結構的某個分支，其他分支則不被執行。因此，在調試程序的時候，應該選擇不同的輸入數據多次試運行程序，確保每個分支都被調試過，以免遺漏錯誤。以例4.13為例，程序有4個分支，因此至少選擇4組不同類型的數據進行測試，程序最少也要試運行4次。