Оператор выбора switch

Оператор swith (переключатель), вызывает передачу управления к одному из нескольких операторов, в зависимости от значения выражения. Оператор имеет форму

switch (селектор)

{case констанстное выражение_1: оператор_1; [break;] case констанстное выражение_2: оператор_2; [break;]

. . .

case констанстное выражение_n: оператор_n; [break;]

} [default: оператор; [break;]]

Селектор и константное выражение должны иметь тип int. Оператор помечается префиксом case и обычно является составным. Никакие две вариантные константы в одном и том же переключателе не могут иметь одинаковое значение.

При выполнении оператора swith вычисляется входящий в него селектор и сравнивается с каждой вариантной константой. Если одна из вариантных констант оказывается равной значению этого выражения, то управление передается оператору, который следует за совпадающим вариантным префиксом. Если ни одна из вариантных констант не совпадает со значением выражения и если при этом присутствует префикс default, то управление передается оператору, помеченному этим префиксом. Если ни один из вариантов не подходит и префикс default отсутствует, то ни один из операторов в переключателе не выполняется.

Сами по себе префиксы case и default не изменяют поток управления, которое беспрепятсвенно проходит через такие префиксы. Для выхода из переключателя используется оператор break.

Пример 16. Напишем два эквивалентных оператора: на основе swith и на основе последовательности условных операторов для выбора времени года в зависимости от целочисленного значения переменной months, в которой хранится номер текущего месяца.

// выбор на основе оператора switch switch (months)

{

91

}

case 1 : season = “Зима”; break; case 2 : season = “Зима”; break; case 12: season = “Зима”; break; case 3 : season = “Весна”; break; case 4 : season = “Весна”; break; case 5 : season = “Весна”; break; case 6 : season = “Лето”; break; case 7 : season = “Лето”; break; case 8 : season = “Лето”; break; default: season = “Осень”; break;

// теперь тоже самое на основе операторов if

if (months==1 || months==2 || months==12) season = "Зима";

elseif (months==3 || months==4 || months==5) season = "Весна"; else

if (months==6 || months==7 || months==8) season = "Лето"; else season = "Осень";

На блок-схемах алгоритмов оператор выбора изображается следующим образом (рис.32):

Рис.32. Примеры отображения оператора выбора на блок-схемах

Операторы цикла while, do – while, for

Операторы цикла позволяют реализовать в языке Си, рассмотренные ранее алгоритмические конструкции цикла с предусловием, цикла с постусловием и цикла с заданным количеством итераций.

Цикл с предусловием while

Синтаксис

while <условие> do <оператор>

Сначала вычисляется «условие», если оно истинно, то выполняется «оператор», потом повторяется проверка «условия», и если оно истинно опять

92

выполняется «оператор» и так далее. Если условие ложно, то управление передается на оператор, расположенный после цикла. Вход в тело цикла возможен только через его заголовок, т.е. нельзя войти во внутрь цикла, используя оператор goto. Однако с помощью этого оператора можно досрочно выйти из цикла, что делать не рекомендуется, для этого используется оператор break.

Пример 17. Необходимо ввести вектор вещественных чисел с помощью цикла с предусловием.

int n=10; float a[10]; int i;

printf("Введите вектор\n"); i=0;

while (i<n)

{ scanf ("%d", &a[i]);

} i++;

Цикл с постусловием do – while

Синтаксис

do <операторы> while <условие>

Сначала выполняются «операторы», затем вычисляется «условие», если оно ложно, то опять выполняются «операторы» и т.д. Если «условие» истинно, то управление передается на оператор, расположенный после цикла. Вход в тело цикла возможен только через его заголовок, т.е. нельзя войти во внутрь цикла, используя оператор goto. Однако с помощью этого оператора можно досрочно выйти из цикла, что делать не рекомендуется, для этого используется оператор break.

Отметим два ключевых отличия циклов с предусловием и постусловием:

1.Оператор внутри цикла с предусловием может не выполниться ни разу, если при входе в цикл условие сразу будет ложным. Операторы внутри цикла с

постусловием выполнятся как минимум 1 раз вне зависимости от истинности условия в конце цикла.

2.Выход из цикла с предусловием происходит, когда условие ложно, а выход из цикла с постусловием – когда условие истинно, поэтому если нужно поменять

93

циклы (цикл с постусловием поменять на цикл с предусловием или наоборот), условие нужно поменять на противоположное.

Эти особенности нужно учитывать при разработке и отладке программ. Пример 18. Пусть имеется матрица вещественных чисел A[10,10].

Используя цикл с постусловием, написать программу, которая находит в нечетных строках матрицы минимальный элемент, а в четных строках – максимальный.

int n=3; int a[3][3]; int min,max;

int i,j,imax,jmax,imin,jmin;

// ввод матрицы пока пропускаем max=a[2][1]; imax=2; jmax=1; min=a[1][1]; imin=1; jmin=1; i=1; do

{

j=1; do

{//если нечетная строка и элемент меньше минимального if ((i%2)!=0 && a[i][j]<min)

{min=a[i][j]; imin=i; jmin=j;

}

else

if (((i%2)==0) && (a[i][j]>max))

{ max=a[i][j];

} imax=i; jmax=j; } j++;

while (j>n); i++;

}

Цикл с заданным количеством итераций (цикл с параметром) for

Цикл for лучше всего использовать, когда известно количество повторений в цикле. Программа при этом становится короче и понятнее.

Синтаксис

FOR (выражение 1; выражение 2; выражение 3) <оператор>

Здесь «выражение 1» задает начальное значение переменной цикла, «выражение 2» – это выражение, определяющее условие, при котором тело цикла будет выполняться, «Выражение 3» определяет изменение переменных, управляющих циклом после каждого выполнения тела цикла. Значения

94

«выражения 1» и «выражения 2» должны быть типа, совместимого по присваиванию с типом переменной цикла. Таким образом, цикл for может быть реализован на основе цикла с предусловием:

<переменная>=<выражение 1>;

while <переменная> <= <выражение 2>

{

<оператор>;

}

<переменная>++;

Вход в цикл возможен только через его заголовок, т.е. нельзя войти во внутрь цикла, используя оператор goto. Однако с помощью этого оператора можно досрочно выйти из цикла, что делать не рекомендуется, для этого используется оператор break. При нормальном завершении цикла значение переменной цикла неопределенно, если цикл завершился преждевременно по оператору break или goto, то переменная цикла сохраняет свое последнее значение. В теле цикла for запрещается изменять переменную цикла.

Пример 19. Необходимо ввести и вывести матрицу вещественных чисел с помощью цикла с параметром, по пути подсчитав сумму всех ее элементов.

int n=10;

int a[10][10]; int sum=0; int i,j;

for (i=0;i<n;i++)

{

for(j=0;j<n;j++)

{ printf("Введите элемент матрицы [%d %d]: ",i,j); } scanf("%d",&a[i][j]);

}

printf("Введенная матрица:"); for (i=0;i<n;i++)

{

for(j=0;j<n;j++)

{ printf("%d\t",a[i][j]);

} sum = sum + a[i][j]; // считаем сумму

}

printf("\n");

printf("Сумма элементов = %d", sum);

95