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從零開始學(xué)習(xí)C語言丨判斷結(jié)構(gòu)

來源: 三玹 2022-11-03 10:48:17 瀏覽數(shù) (2393)
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上一篇講運(yùn)算符中，學(xué)習(xí)了關(guān)系運(yùn)算符和邏輯運(yùn)算符，其中都有談及程序語言中非常重要的結(jié)構(gòu)之一，判斷結(jié)構(gòu)。本篇文章就來講一講判斷結(jié)構(gòu)。
計算機(jī)語言的運(yùn)行是按照順序結(jié)構(gòu)執(zhí)行的，也就是一條路走到黑。就好比一些游戲，它是有一條主線的，但是結(jié)局是多樣性的，有HE（Happy Ending，完美結(jié)局），也有BE（Bad Ending，悲劇結(jié)局）。
至于走向是HE，還是BE，取決于你在游戲中的行為。而這些行為就是判斷條件，如果符合條件，那么就執(zhí)行HE，否則就執(zhí)行BE。
由此可知，判斷結(jié)構(gòu)需要具備兩個內(nèi)容：判斷條件和判斷結(jié)果。
那么程序結(jié)構(gòu)有哪些類型？
三元運(yùn)算符
首先，先說一個之前學(xué)過的一個運(yùn)算符，三元運(yùn)算符。它也是屬于一種判斷結(jié)構(gòu)。
和其他判斷結(jié)構(gòu)不同的是，它只能表示兩種結(jié)果，要么是，要么不是。
來回憶一下三元運(yùn)算符的格式：
int a = 3 > 4 ? 1 : 0;
3 > 4 是判斷條件；1 或者 0 是判斷結(jié)果。
三元運(yùn)算符的結(jié)果除了冒號前后的兩個數(shù)據(jù)，就不會有第三種結(jié)果了，這就存在了局限性。如果我有多個條件，不同的條件所執(zhí)行的結(jié)果也不同，顯然三元運(yùn)算符是不能滿足的。
比如還是去網(wǎng)吧的例子，首先得年滿十八歲，且錢帶足了，才能進(jìn)去玩耍；如果滿十八歲，但是錢不夠，會被提醒帶夠錢，然后請出去；如果錢帶夠了，沒滿十八歲，會被提醒未成年禁止進(jìn)入，然后請出去。
而三元運(yùn)算符只有一個條件，兩個結(jié)果，顯然是無法完成這樣的案例。那么，我們就需要知道另外的判斷結(jié)構(gòu)，if-else 結(jié)構(gòu)和 switch 結(jié)構(gòu)。
if-else 結(jié)構(gòu)
在我當(dāng)前的認(rèn)知里面，if-else 結(jié)構(gòu)是使用最多的循環(huán)結(jié)構(gòu)。（很大的原因，是因為我先學(xué)了Python，而Python里面是沒有switch結(jié)構(gòu)的。）
在 if-else 結(jié)構(gòu)中，最少都有兩種結(jié)果。其中 if 是表示如果的意思，else 是表示否則的意思。
再說一個可能會讓大家產(chǎn)生誤解的話：在 if-else 結(jié)構(gòu)中，if 是可以單獨出現(xiàn)的，else 是可有可無的，但是必須要和 if 配對。
先來看一個有 if 和 else 的結(jié)構(gòu)：
if(1 > 3){
  printf("1比3大");
}
else{
  printf("3比1大");
}
其中 if 后面是要跟上條件的，而 else 后面是不用跟條件的。如果 if 后面的條件不滿足，那么自動會找配對的 else，然后執(zhí)行里面的命令。如果沒有 else，那就直接跳過，運(yùn)行下面的代碼。
那么問題來了，if 和 else 各自執(zhí)行出一個結(jié)果，那么如果 if 獨立出來，不就只有一個結(jié)果。作者你是怎么敢說至少兩個結(jié)果呢？
不！if 單獨出現(xiàn)，雖然只有一個條件，執(zhí)行的部分也只有一個，但是它的結(jié)果是兩個的。一個是滿足條件，執(zhí)行出的有結(jié)果；另一種是不滿足條件，不執(zhí)行出的沒有結(jié)果。有和沒有，就是兩種結(jié)果。
到這里，我們就知道了無論是只有一個 if，還是 if-else 成對出現(xiàn)，結(jié)果都會是兩個。但現(xiàn)在，我想要三個結(jié)果，應(yīng)該怎么做呢？
if-else 之間還有一個判斷方式，叫做否則如果，寫作 else if。這個判斷方式在 if-else 結(jié)構(gòu)中也不是必須的，除非你有很多條件需要判斷，否則只有一個判斷條件，就用不到 else if。
寫一個去網(wǎng)吧的例子。
int age = 21;
double money = 35.00;
if(age >= 18 && money >= 50.00){
  printf("歡迎光臨！");
}
else if(age < 18){
  printf("小朋友，長大后才能進(jìn)網(wǎng)吧！");
}
else if(money < 50.00){
  printf("不好意思，您的余額已經(jīng)不足！");
}
if 判斷后面的條件實際上是有 2 個，一個是判斷年齡，另一個判斷金錢。通過邏輯運(yùn)算符，將兩個條件合并成一個布爾表達(dá)式。
&&，與運(yùn)算符，兩個條件同時滿足時，該表達(dá)式的結(jié)果為真（true），就執(zhí)行下面的內(nèi)容。反之為假（false），跳過 if 包含的代碼塊（跟在條件后面的 {...} 里面的內(nèi)容）。
switch 結(jié)構(gòu)
先來看一下 switch 結(jié)構(gòu)語法：
switch(expression){
  case constant1:
    statements1;
    break;
  case constant2:
    statements2;
    break;
  default:
    statements;
 }
認(rèn)識一下語法中的每個單詞表示的含義：
1、switch：開關(guān)。即這個循環(huán)結(jié)構(gòu)的開關(guān)，表示準(zhǔn)備開始循環(huán)。
2、expression：表達(dá)式。這里可以是一個變量、但類型必須是整形、枚舉類型或者class類型，其中class中必須要有單獨的一個函數(shù)將其轉(zhuǎn)換為整型或者枚舉類型。（目前就先記著，類型可以是short、int、long的整數(shù)，以及 char 的字母。）
3、case：案例。相當(dāng)于 if 和 else if。
4、contant：常數(shù)。該部分內(nèi)容是判斷的值，且必須和 expression 的類型必須是一致的。如果是整型，這個值就是1、2、3；如果是字符型，這個值就是a、b、c。這個值相當(dāng)于是條件。
5、statements：語句。這里是指滿足 case 后面的值和 expression 傳遞進(jìn)來的值是一致的，則要運(yùn)行的內(nèi)容。
6、break：終止。代碼塊中碰到 break 關(guān)鍵字則結(jié)束運(yùn)行，剩余的內(nèi)容就不再運(yùn)行了。
7、default：默認(rèn)。和 else 的作用是一樣的，如果以上 case 后面的值都不滿足，則執(zhí)行這一塊下面的代碼語句。理論上，default 放在哪里都是可以的，但是需要注意的是，如果放在 case 上面，一定要加上 break 關(guān)鍵字。一般建議是放在代碼的最后。
來看一個 switch 結(jié)構(gòu)的簡單案例：
int a;
scanf("%d", &a);
switch(a){
  case 0:
    printf("第一關(guān)");
  case 1:
    printf("第二關(guān)");
    break;
  default:
    printf("結(jié)束游戲！");
}
當(dāng)輸入 0 給 a，這段代碼的運(yùn)行結(jié)果是：第一關(guān)第二關(guān)。
這個結(jié)果顯然不是想要的。之所會出現(xiàn)這種情況，就因為少了一個 break。switch 不會像 if-else 結(jié)構(gòu)一樣，滿足哪個條件，就執(zhí)行哪部分內(nèi)容，執(zhí)行完就直接跳出。
switch 代碼塊的內(nèi)容都是一個整體，如果沒有 break 關(guān)鍵字，就會發(fā)生穿透，也就是代碼會按順序執(zhí)行下來。直到碰到了 break，或者全部運(yùn)行完，才會跳出判斷。
嵌套循環(huán)
嵌套就是套娃行為，嵌套循環(huán)就是判斷里面還有判斷。
例如：去網(wǎng)吧首先要對年齡進(jìn)行判斷，符合規(guī)定才能允許進(jìn)去。進(jìn)去后還要根據(jù)你繳交的錢，判斷你是開的豪華包廂，可以玩高配電腦；還是在氛圍賊好的大堂，玩普通配置的電腦。
用 if-else 嵌套結(jié)構(gòu)實現(xiàn)：
int age;
double money;
if(age >= 18){
  if(money > 500.00){
    print("貴賓一位，豪華包廂安排起來！");
  }
  else{
    printf("顧客一名，隨便找個機(jī)子玩玩！");
  }
}
else{
  printf("小朋友，長大后才能進(jìn)來的！");
}
switch 結(jié)構(gòu)一般是對幾個常量進(jìn)行判斷的。就比如我們?nèi)TM取錢，在登錄后會讓我們選擇查詢余額、存取款、轉(zhuǎn)賬交易等行為。我們會根據(jù)系統(tǒng)給出的提示按下相應(yīng)的數(shù)字進(jìn)入界面操作。
比如存取款是按下 2 進(jìn)入相應(yīng)界面，之后又有幾個選擇，按 1 選擇存錢，按 2 選擇取錢，按 0 退出。

用 switch 嵌套結(jié)構(gòu)實現(xiàn)：

int a;
int b;
switch(a){
  case 1:
    printf("查詢余額");
    break
  case 2:
    printf("存取款");
    switch(b){
      case 0:
        printf("退出");
        break;
      case 1:
        printf("存錢");
        break;
      case 2:
        printf("取錢");
        break;
    }
    break;
  case 3:
      printf("轉(zhuǎn)賬交易");
      break;
}

一般情況下，建議盡可能少使用嵌套循環(huán)，迫不得已要使用嵌套，三次就差不多了。如果嵌套了太多，會導(dǎo)致代碼的可讀性急劇下降，且后期的維護(hù)就變得非常困難。

最后

關(guān)于判斷結(jié)構(gòu)的介紹和使用就到這里結(jié)束了，下一篇文章我們講另外一個重要的結(jié)構(gòu)——循環(huán)結(jié)構(gòu)。對文中有疑問或者出現(xiàn)錯誤的地方，歡迎大家在評論區(qū)指正。

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