L1-11 逻辑判断与选择结构二

条件语句与逻辑表达式

妈妈：如果你写完了语文作业就去玩游戏

如果把妈妈当做是程序的设计者，那么这样一句话用 if 语句怎么表示呢？

if(写完语文作业)
{
    玩游戏;
}

“写完语文作业”就是我们 if 语句中的条件。

在学习运算符时举过这样一个例子：

妈妈： 如果你写完了语文作业或者数学作业就去玩游戏

我们用 if 语句怎么表示呢？

if(写完语文作业)
{
    玩游戏;
}
else if(写完数学作业)
{
    玩游戏;
}

如果“写完语文作业”这个条件成立，那程序就会立即执行“玩游戏”这个操作，忽略后面的 else if 。否则程序将继续检验“写完数学作业”是否成立，如果成立就执行“玩游戏”的操作，否则什么都不做。

其实我们还可以用逻辑或运算符来表示这句话：

if(写完语文作业 || 写完数学作业)
{
    玩游戏;
}

这句话和上面的 if...else if 所得到的效果时一样的。我们之前讲过，当两个条件用逻辑或运算符 || 连接时，两个条件有一个成立，整句话就成立，值为 true; 只有当两个条件都不成立时，整句话才不成立，值为 false; 所以，只要“写完语文作业”和“写完数学作业”有至少一项成立， if 语句就会认为其条件成立，从而执行“玩游戏”这个操作。

所以 if 后面的条件语句，可以是一个 bool 变量，也可以是一个逻辑表达式。

从上面的例子我们可以看出， if 语句的用法十分灵活，在使用时我们可以根据需求和喜好选择不同的方式使用 if 语句。

下面我们举几个例子：

用 if 语句实现：如果 a 小于 b 或者 a 等于 3 就输出 a 的值这句话。

if(a < b || a == 3)
    cout << a << endl;

用 if 语句实现：如果 a<b 就让 a 的值加 1，否则如果 a==c 就输出 OK ，否则让 b 的值增加 2 这句话。

if(a < b) {
    a = a + 1;
    cout << "a=" << a << endl;
}
else if(a == c)
    cout << "OK" << endl;
else {
    b = b + 2;
    cout << "b=" << b << endl;
}

用程序实现：输入一个整数到变量 a, 如果输入的整数是负数就输出 negative, 如果是正数输出 positive ，如果是 0 输出 zero 。

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
 
int main() {
    int a;
    cin >> a;
    if (a > 0)
        cout << "positive";
    else if (a < 0)
        cout << "negative";
    else
        cout << "zero";
}

用程序实现：输入三个整数 a b c，输出三个整数中的最大值。

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
 
int main() {
    int a, b, c, max;
    cin >> a >> b >> c;
    if (a >= b && a >= c)
        max = a;
    else if (b >= a && b >= c)
        max = b;
    else
        max = c;
    cout << max << endl;
}

单选题

else 语句可以独立使用，前面可以没有 if 语句（ ）

A. 对

B. 错

题解

错误，else语句不可以独立使用，前面与 if 语句搭配使用

单选题

下列语句，a=3 时，程序会输出（ ）

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

int main() {
    int a;
    cin >> a;
    if (a)
        cout << "Yes" << endl;
    else
        cout << "No" << endl;
    return 0;
}

A. Yes

B. No

C. YES

D. NO

题解

选择A，if(a)和if(a!=0)等价，因为输入a为3，所以输出Yes

其实 if 语句中的条件无所谓格式，只要其运算结果为 bool 类型的变量即可。

下面有一个特殊的例子：

int a;
cin >> a;
if(a)
    cout << "Yes" << endl;
else
    cout << "No" << endl;

那么当我们输入什么值时，程序会输出 Yes 呢？

有同学可能会疑惑，变量 a 是一个整数类型的变量，那如果输入的数不是 1 或 0 ， if 语句该怎么判断这样一个不是 bool 类型值的条件呢？

其实，聪明的编译器会帮我们把数值转化成 bool 类型的值的，如果 a 不等于 0 ，就会被转化成 true ，只有当 a 等于 0 时，程序才会认为它是 false 。

单选题

下面语句中可以替代 if(!a) cout<<a; 的是？（ ）

A. if(a==0)cout<<a;

B. if(a==1)cout<<a;

C. if(a!=1)cout<<a;

D. if(a!=0)cout<<a;

题解

if(a); 如果a为真就继续，这里的真包括非0数字和非0字符，

if(!a); 就是如果a为假就继续，这个和最后一个等价

if(a!=0); 这个就是如果a不等于0

if(a==0) 如果a等于0

总结：if(a) 和 if(a!=0) 等价。if(!a) 和 if(a==0) 等价

填空题

我希望输入一个大于 0 的整数 n，让这段程序输出的结果为 3，那么 n 最小是（ ）？

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

int main() {
    int n, cnt = 0;
    cin >> n;
    if (n % 2 == 1)
        cnt++;
    if (n % 3 == 2)
        cnt++;
    if (n % 4 == 3)
        cnt++;
    if (n % 5 == 4)
        cnt++;
    cout << cnt;
    return 0;
}

题解

cnt 等于 3 可知 n 应该同时满足： (n % 2 = 1) 相当于 2 的倍数少 1 (n % 3 = 2) 相当于 3 的倍数少 1 (n % 4 = 3) 相当于 4 的倍数少 1 因此可知 n 是 2、3、4 的最小公倍数减 1 为 11

switch语句

我们还可以用 switch 语句来完成选择结构。

相比 if 语句，switch 语句在分支条件较多时可以使得代码可读性更强。我们这就来看看 switch 语句的使用方法。

switch 语句使用格式：

switch (变量或值，记为a)
{
    case x1:
        程序段1;
        break;
    case x2:
        程序段2;
        break;        
    case x3:
        程序段3;
        break;        
    ......
    case xn:
        程序段n;
        break;        
    default:
        程序段n+1;
        break;        
}

程序在执行时将顺序判断每个 xi, 当遇到第一个和 a 相等的 xi 时，会从程序段 i 开始执行所有被 switch 控制的程序段（如果遇见 break 语句则跳过剩余被 switch 语句控制的程序段）。如果 a 与 $x1->xn$ 中任何一个都不相等的话，程序将执行 default 中的程序段 n+1 。

如果不理解 break 可以当做格式先记下，后面我们会深入学习 break 。

int a;
cin >> a;
switch (a)
{
    case 1:
        cout << "Hello" << endl;
        break;
    case 2:
        cout << "Good" << endl;
        break;        
    case 3:
        cout << "Like" << endl;
        break;        
    case 4:
        cout << "Nice" << endl;
        break;        
    default:
        cout << "I don't Know" << endl;
        break;        
}

这是一段标准的 switch case 程序，需要注意的是， case 后面跟的是具体的数值，而不是一个逻辑表达式。所以 switch case 适用的范围并不很广泛。

习题

课堂练习:判断三角形

输入三个整数 a,b,c，分别表示三条线段的长度，请编程判断：这三根线段能否组成三角形，如果可以则输出 yes，否则输出 no。

注：三角形的三条边需要满足最长边的长度小于两条短边的长度。

输入格式

输入一行三个整数 a,b,c，代表三根线段的长度；

输出格式

输出 yes 或者 no，代表能否组成三角形；

输入样例

1 2 3

输出样例

no

数据范围

对于25%的数据，1≤a,b,c≤100;

对于100%的数据，1≤a,b,c≤10000;

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
int main() {
  int a, b, c;
  cin >> a >> b >> c;
  if (a + b > c && a + c > b && b + c > a) {
    cout << "yes" << endl;
  } else {
    cout << "no" << endl;
  }
  return 0;
}

题解 1

三条线段可以组成三角形的条件需要满足：长边的长度小于两条短边之和。

所以逐条线段判断，如果是最长边，判断长度是否小于另外 2 条边的和。如果小于，则可以组成三角形，否则不行。

题解 2

不论长边还是短边，都需要满足小于另外两条边的条件，因此可以省掉找出最长边的步骤，直接判断每条边是否小于另外两边之和。

课后作业:启蒙练习-求和

编程实现输入两个整数a,b， 当a+b==1时输出one，a+b==2时输出two，a+b==3时输出three，a+b==4时输出four，a+b==5时输出five，a+b==6时输出six，a+b==7时输出seven，a+b==8时输出eight，a+b==9时输出nine，否则输出None。

输入格式

输入两个整数 a,b，以空格隔开。

输出格式

输出相应单词

输入样例

3 5

输出样例

eight

参考答案：

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
int main() {
  int a, b;
  cin >> a >> b;
  switch (a + b) {
    case 1:
      cout << "one" << endl;
      break;
    case 2:
      cout << "two" << endl;
      break;
    case 3:
      cout << "three" << endl;
      break;
    case 4:
      cout << "four" << endl;
      break;
    case 5:
      cout << "five" << endl;
      break; 
    case 6:
      cout << "six" << endl;
      break;
    case 7:
      cout << "seven" << endl;
      break;
    case 8:
      cout << "eight" << endl;
      break;
    case 9:
      cout << "nine" << endl;
      break;
    default:
      cout << "None" << endl;
  }
  return 0;
}

题解 1

利用 switch 检测 a+b 的值，并按照要求输出结果即可。

题解 2

使用 if 逐个判断

进阶习题:启蒙练习-分数评级

程序读入一个整数S，作为一个学生的期末成绩，请你输出他的成绩评级。

评级规则： A级：90 <= S <= 100，B级：80 <= S < 90，C级：70 <= S < 80，D级：60 <= S < 70，E级：0 <= S < 60。

输入格式

输入一个数S，表示该学生的分数

输出格式

输出一个大写字母，表示学生成绩的评级

输入样例

72

输出样例

C

参考答案：

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
int main() {
  int s;
  cin >> s;
  if (s >= 90)
    cout << 'A' << endl;
  else if (s >= 80)
    cout << 'B' << endl;
  else if (s >= 70)
    cout << 'C' << endl;
  else if (s >= 60)
    cout << 'D' << endl;
  else
    cout << 'E' << endl;
  return 0;
}

题解 1

虽然是多路分支，但每个分支对应的都是一个区间，而不是具体的某个值，因此并不适用 switch 。考虑用 else if 来判断每一个分支，具体请参考下面的程序。