C生万物 | 分支和循环语句【内含众多经典案例】
【摘要】 C生万物第二篇——分支和循环语句，为您详细介绍C语言中的分支和循环语句，内含众多经典案例同步教学
看完上一篇文章，我们对C语言要学习的一个整体知识框架有了一个了解，接下去，我们将进入分支和循环语句的学习，Are you ready?
@TOC
一、什么是语句？
- 首先我们来说说什么是语句，在C语言中呢，可以将语句分为以下五类
①表达式语句
②函数调用语句
③控制语句
④复合语句
⑤空语句
- 本次我们主要来讲讲==控制语句==，控制语句就是用于控制程序执行的流程，以实现程序的各种结构方式，C语言是面向过程的，有三种结构方式【顺序结构、选择结构、循环结构】
- 而上面所说的控制语句在C语言中主要是有9种，我将其分为以下三类：
第一类：分支语句【if语句、switch语句】
第二类：循环语句【do while语句、while语句、for语句】
第三类：转向语句【break语句、goto语句、continue语句、return语句】
说了这么多，接下来让我们先进入分支语句的学习
二、分支语句（选择结构）
1、if语句
单分支与多分支
有关if语句的使用我们在初始C语言的时候已经讲过，这里不做过多解释，先来看一下这段代码
- 这里是定义了一个age年龄，然后去进行输入，若是输入的年龄 < 18，则打印【未成年】，若是 > 180，那就打印【成年】
- 具体意思也就是一个判断执行一条语句，满足了这个条件，就进入这个if分支执行里面的代码，else的话就是另一个分支
- 那有同学问了，难道一个分支只能执行一条语句吗？不可以执行多条？
int main(void)
{
int age = 0;
scanf("%d", &age);
if (age < 18)
printf("未成年\n");
else
printf("成年\n");
return 0;
}
- 我们再来看看下面这段代码，可以看到，我在两个if分支都加上了{}大括号，这是一个规定，若是你不加上这个大括号，那么这个if分支就只会执行一条语句就跳过了
int main(void)
{
int age = 0;
scanf("%d", &age);
if (age < 18) {
printf("未成年\n");
printf("不可酗酒\n");
}
else {
printf("成年\n");
printf("适度饮酒\n");
}
return 0;
}
然后我们再来讲一下多分支结构
- 什么叫多分支结构呢，刚才的话我们是只有if…else这两个分支，现在我们的场景不只是【未成年】和【成年】了，而是不同的年龄段为不同的身份，我们来看一下代码
int main(void)
{
int age = 0;
scanf("%d", &age);
if (age > 0 && age < 18) {
printf("少年\n");
}
else if (age >= 18 && age < 30) {
printf("青年\n");
}
else if (age >= 30 && age < 45) {
printf("壮年\n");
}
else if (age >= 45 && age < 55) {
printf("中年\n");
}
else if (age >= 55 && age < 75) {
printf("老年\n");
}
else {
printf("老寿星\n");
}
return 0;
}
- 从上述代码可以看出，不同的分支具有不同的结果，而不是像上那样只有if…else，现在我们输入数据试试看
…
- 那这个时候有同学问，为什么就可以进入这个分支呢，这个原理是什么？
- 这就要说到我们的语句执行原理，也就是【真】与【假】
0表示假，非0表示真
- 那有些学会C语言的同学就会想到一个东西【布尔类型】，就是true/false，这个的话是C99里面颁布的，在C里面用的还是比较少，C++里面可能多一些，有兴趣的同学可以去研究一下
悬空else
但是你真的认为if…else就那么容易？我们来看一个东西，叫做【悬空else】，这是一个大家在书写代码是经常会疏漏的地方:star:
- 首先看下面这段代码，你认为下面会打印出什么内容呢？
int main(void)
{
int a = 0;
int b = 2;
if (a == 1)
if (b == 2)
printf("hehe\n");
else
printf("haha\n");
return 0;
}
- 首先按照大家的思维理解一下，a刚开始为0，所以不会进入第一个分支，而会进入第二个分支，然后打印【haha】，真的是这样吗？我们运行一下试试
- 可以看到，什么内容都没有被打印，这是为什么呢？
- 这其实就要讲到我所要说的【悬空else】，什么是悬空else呢，也就是在双层嵌套的if语句下，没有加上{}大括号，这个时候if分支后的else就叫做悬空else
- 这个悬空else就会产生分歧，到底是和内部的if匹配呢，还是和外部的if匹配呢？这里也是有规定的，对于悬空的else，优先和内部的else进行一匹配，所以当把我这个代码复制进VS编译器时，这个else就自动会进行一个缩进，和内部的if做一个匹配
- 所以这就可以印证了为什么没有打印出来任何东西，因为无论是【haha】还是【hehe】，都是处于一个大if分支下，而这个大分支的第一层还没有进去，所以程序会直接结束
- 我们的代码应该改成下面这样
int main(void)
{
int a = 0;
int b = 2;
if (a == 1)
if (b == 2)
printf("hehe\n");
else
printf("haha\n");
return 0;
}
- 这样的话其实就很清楚了，这个else是和内部if匹配的，但是其实呢这样也不是很规范，最好是加上{}大括号，才能显得规范一些
if书写形式的对比
有关if语句的书写也是有讲究的，我们一起来看一下
- 你认为下面两段代码那个是书写规范一些的
//代码1
if (condition) {
return x;
}
return y;
//代码2
if(condition)
{
return x;
}
else
{
return y;
}
- 答案是第二段，其实它们所要表达的意思都是一样的，这个condition就是条件。若是条件成立，则return x，若是不成立，则return y
- 但是为什么说第二段代码更好地，并不是它写得更长一些，而是这个逻辑框架比较清晰，让阅读者看了一目了然
接下去我们再来看另外两段代码，你认为那段代码比较好一些呢
//代码3
int num = 1;
if(num == 5)
{
printf("hehe\n");
}
//代码4
int num = 1;
if(5 == num)
{
printf("hehe\n");
}
- 答案也是第二段，那这时候就有同学疑问了【num == 5】是在判断这个num值是否为5，那么把这个5放在前面是什么意思呢
- 这就是说到一个很多程序员都会犯的，也就是把这个判断写成了【num = 5】，变成了一个赋值操作，这其实就会为后期的程序开发买下一个巨大的Bug，这时你在调Bug的时候就会很痛苦，就是找不到哪里有错误，这个时候就去规范我们对于代码的书写
- 最好是写成【5 == num】,为什么要这样写呢，你看我这个时候将判断等于号改成一个等于号，这个时候编译器就会报错，说【这个表达式必须是可修改的左值】，这其实是正确的，以大家的思维来说，都是讲一个值赋给一个变量，也不会将一个变量给到一个具体的值，也就是【5】这个常量
- 但程序报出错误的时候程序员就会立马去排错，这个时候也就降低了Bug存在的风险
🔥炙手可热的阶段小训练🔥
学完了if语句，接下去让我们来做两道练习题巩固一些所学的知识吧
- 大家可以自己去做一下，这里只给出代码
1、判断一个数是否为奇数
int main(void)
{
int i = 1;
while (i <= 100) {
if (i % 2 == 1)
printf("奇数\n");
else
printf("偶数\n");
}
return 0;
}
2. 输出1-100之间的奇数
//way1
int i = 1;
while (i <= 100) {
if (i % 2 == 1)
printf("%d\n", i);
i++;
}
//way2
int main(void)
{
int i = 1;
while (i <= 100) {
printf("%d\n", i);
i+=2;
}
return 0;
}
2、switch语句
讲完了一种分支语句，接下来让我们继续学习下一种分支语句，也就是switch语句
- 对于switch语句，常常用于多分支的情况，那有同学说，那个多分支不是if…else也可以实现吗，那为什么要用这个呢
- 我们来看看下面这段代码，这是对于星期的一个判断
int main()
{
int day = 0;
scanf("%d", day);
if(day == 1)
printf("星期一\n");
else if(day == 2)
printf("星期二\n");
else if (day == 3)
printf("星期三\n");
else if (day == 4)
printf("星期四\n");
else if (day == 5)
printf("星期五\n");
else if (day == 6)
printf("星期六\n");
else
printf("星期天\n");
return 0;
}
- 但是你仔细看，不觉得这样去写这么一个判断很复杂吗，要写这么多else if，会有些繁琐，接下去我们来学习一下这个【switch语句】
- 先来看一些格式
switch(整型表达式)
{
语句项；
}
- 那这个语句项是什么呢？
//是一些case语句：
//如下：
case 整形常量表达式:
语句;
好，了解了这些后呢，我们使用【switch语句】来重写一下前面的那个星期判断
int main()
{
int day = 0;
scanf("%d", &day);
switch (day)
{
case 1:
printf("星期一\n");
case 2:
printf("星期二\n");
case 3:
printf("星期三\n");
case 4:
printf("星期四\n");
case 5:
printf("星期五\n");
case 6:
printf("星期六\n");
case 7:
printf("星期天\n");
}
return 0;
}
- 今天是星期四，我们来输入4运行看看
- 那这时候有些小伙伴就震惊了，这是什么鬼？我想要的只是星期四而已，但是五、六、天都被输出出来了。这个的话叫做【switch穿透】，大家不要怕，我们来分析一下:mag:
break
- 然后我来说一下这是为什么，对于switch语句的话，有很多【case】分支，一个语句执行完之后，还是会往下一个语句执行，但是我们希望的是在case：4进去，然后打印完了这一句话后便跳出这个判断，不再执行下去了，那这要怎么实现呢？
- 这时候应该用到一个我们在初始C语言里讲到的，叫做break，到执行到这一个break的时候，便会跳出，不会再往下执行了
我们加上这个break后试试
int main()
{
int day = 0;
scanf("%d", &day);
switch (day)
{
case 1:
printf("星期一\n");
break;
case 2:
printf("星期二\n");
break;
case 3:
printf("星期三\n");
break;
case 4:
printf("星期四\n");
break;
case 5:
printf("星期五\n");
break;
case 6:
printf("星期六\n");
break;
case 7:
printf("星期天\n");
break;
}
return 0;
}
- 可以看到，成功了🎇
- 但这样子程序还是不完整，我们继续来看看
default 子句
- 可以看到，我在这个地方输入了一个8，但是程序什么都没有输出，这是因为8没有进入任何一个switch分支，所以程序直接结束了。那应该怎么办呀！！！
- 不要急，这个时候我们应该再增加一个default分支，作为默认分支，若是其他case子句都没有进入，则会进入这个【default】分支，我们来试试
default:
printf("无此星期");
break;
- 可以看到，成功了
- 那这个时候我们换一种思维，当多个条件满足的时候，执行同一个结果，也就是这样的需求
1、输入1-5，输出的是“weekday”;
2、输入6-7，输出“weekend”
- 我们来实现一下代码
int main(void)
{
int day = 0;
scanf("%d", &day);
switch (day)
{
case 1:
case 2:
case 3:
case 4:
case 5:
printf("workday\n");
break;
case 6:
case 7:
printf("weekend\n");
break;
default:
printf("invalid\n");
break;
}
return 0;
}
注意事项：break千万别忘了,很重要，不然会穿透的
📰强大的面试题📰
以下是一道面试题，我们一起来看看
- 你认为下面会输出多少呢❓
int main()
{
int n = 1;
int m = 2;
switch (n)
{
case 1:
m++;
case 2:
n++;
case 3:
switch (n)
{//switch允许嵌套使用
case 1:
n++;
case 2:
m++;
n++;
break;
}
case 4:
m++;
break;
default:
break;
}
printf("m = %d, n = %d\n", m, n);
return 0;
}
- Are you Right? Let’s analyze it.
- 看完我下面这一段实时分析，你就会懂了
三、循环语句
好，讲完了这个分支语句后呢，我们来说一说C语言中的循环语句
1、while循环
- 看到下面的代码，我们if的判断改成while就构成了最基本的while循环
if(1)
printf("hehe\n");
while (1)
printf("hehe\n");
- 然后就是我们在初始C语言中就讲到过的通过循环来打印1~10的数字，在while循环内部控制变量的循环条件，若是满足，则一直循环，直到这个循环变量超过边界为止
int i = 1;
while (i <= 10)
{
printf("%d ", i);
i++;
}
while语句中的break和continue
对于break和continue，我们之前在分支判断中也有提到过，那在循环中是怎样的呢，我们来看一下
- 你认为下面这段代码会打印什么内容。break的话停止后期的所有的循环，直接终止循环
int i = 1;
while (i <= 10)
{
if (i == 5)
break;
printf("%d ", i);
i++;
}
- 可以看到，因为当i 循环到5的时候，遇到了break，因此跳出了整个while循环，不会执行下面的printf打印语句以及i++了，所以只会打印到4
- 然后我们再来看看continue
- 对于continue的话，是终止本次循环，强制进入下一次循环
int i = 1;
while (i <= 10)
{
if (i == 5)
continue; //强制进行下一次循环
printf("%d ", i);
i++; //当i为5的时候永远执行不到这一句
}
- 可以看到这个光标的值，停留在4的后面不动了，这是为什么呢？
- 我们来分析一下
- 可以看到，这其实是一个死循环，当i 加到5的时候，由于进入了continue，所以i不会进行一个递增，继而导致了这个死循环
- 那这个代码应该怎么改才不会死循环呢？对，就是把这个i++放到if判断的前面
int i = 0;
while (i < 10)
{
i++;
if (i == 5)
continue; //强制进行下一次循环
printf("%d ", i);
}
- 看完了【break】和【continue】，接下去我们来总结一下
continue - >>某种条件成立时跳过后面的代码
break - >>某种条件成立时整个循环不执行
getchar()的巧妙运用
讲到while循环，我们来说说【getchar()】这个库函数的使用
int ch = getchar();
putchar(ch);
- 上述图是运行结果以及cplusplus的资料
- 对于getchar()的话是对键盘读入一个字符，然后可以通过putchar()输出。要注意到，这个getchar()的返回值是int，这个我们下面会讲到
这个时候有同学问了，这个getchar()和while循环有什么关系呢？
- 我们来看看下面这段代码
int ch = 0;
while ((ch = getchar()) != EOF)
{
putchar(ch);
}
- 从运行结果可以看到，使用while循环，每当我们输入一行数据，知道按下回车，putchar()会将这一行数据原封不动地打印出来
- 这里的【EOF】指的就是【End Of File】文件末尾的，循环的意思是==当这个输入没有到达文件末尾时，getchar()就会从键盘上不断地去读取数据，直到文件末尾即要换行为止==
那这个时候又有同学说，这个getchar()很厉害呀，竟然可以读一串数据
- 但其实这个getchar()的使用是存在缺陷的，我们一起来看看
- 这是一段确认密码的程序
int main(void)
{
char password[20] = { 0 };
printf("请输入密码：");
scanf("%s", password);
printf("请确认密码（Y/N）：");
int ch = getchar();
if (ch == 'Y') {
printf("确认成功");
}
else {
printf("确认失败");
}
return 0;
}
- 可以看到，我在输入完密码然后换行后，但是还没有去确认密码，但是程序直接结束了，说【确认失败】，这是为什么呢？这个getchar()到底有没有执行？
- 我们来看一下==计算机内部缓冲区读取数据的原理==
- 从这张原理图可以很清楚地看出，scanf会从键盘上读取一些你输入的数据，但你不输入的时候，它就一直等，一直等，直等到你输入为止。
- 但是这个scanf不会直接去取你这个键盘上输入的数据，在计算机中呢，是存在一个输入缓冲区的，但我们把这个数据从键盘上输入进去的时候，会先进入缓冲区，当我这个123456输入进去后，为了让数据进入到缓冲区，我还敲了一个回车，表示这个输入结束
- 然后scanf进来到缓冲区看了，有没有数据我可以读的，这时候它看到有数据，它就读，直到读到\n为止。然后将这个数据给到password作为密码；此时getchar()也来读数据了，这个getchar()的工作原理其实和scanf()是一样的，就看缓冲区里有没有东西，然后看到，哟，有个【\n】，于是读取了这个数据，把它放到ch里面去了，那接着就去判断这个ch为‘Y’吗，很明显不为‘Y’，所以就进入了else，打印了【确认失败】，==这就是编译器没有等我们输入确认密码就直接结束程序的原因==
你明白了吗？
2、for循环
语法明细
看完了while循环，接下去我们来看看for循环，对于for循环大家一定不陌生，它是使用最多的循环语句
- 那有同学问了，我们既然已经有这个while循环了，为什么还要for循环呢，让我们先来看一下for循环的语法
- 表达式1为初始化部分，用于初始化循环变量的
- 表达式2为条件判断部分，用于判断循环时候终止
- 表达式3为调整部分，用于循环条件的调整
for(表达式1; 表达式2; 表达式3)
循环语句;
- 可以看到，for循环不像while循环那样，将三个表达式分散在整个程序的各处，对于for循环的话都是放在这一个小括号里进行，每个表达式使用分号进行分隔
- 就像我们这里去打印1-10的数字，使用for循环的话就会很清晰直观，代码也比较简练
int main(void)
{
for (int i = 1; i <= 10; ++i)
{
printf("%d ", i);
}
return 0;
}
- 可以看到，一样是可以打印出来
for循环中的break和continue
在while循环中，我们有详细讲到过break和continue，但是在for循环中是如何使用的呢？我们一起来看看
int main(void)
{
for (int i = 1; i <= 10; ++i)
{
if (i == 5)
break;
printf("%d ", i);
}
return 0;
}
- 首先来看break，很清晰直观，循环从1开始，循环的边界是到10，i++进行一个递增，也就是i加到11的时候会跳出这个for循环，然后看循环体内部，当循环进入时若判断这个【i == 5】时，则执行break语句跳出循环；若没有到达5，则会打印这个i
- 然后我们再来看continue
int main(void)
{
for (int i = 1; i <= 10; ++i)
{
if (i == 5)
continue;
printf("%d ", i);
}
return 0;
}
- 从运行结果可以看到，为什么这次在for循环中直接打印会输出1234，然后678910呢，而不是像while循环那样在4的地方终止，然后死循环，这就是因为这个i++是for循环每次进入的时候就会执行，就和我们在while循环中把i++放到上面来是一个道理
- 对于这点，我们在下一个模块来详细讲一下==for的执行流程==
执行流程解释
- 但是初次接触这个for循环的同学一定对这个循环的执行流程有所困惑，因为对于while循环的话，代码虽然是写得比较散，但是却很好理解，for循环就会显得堆在一起的感觉
- 我们一起来看一下这个执行流程到底是怎样的
- 从上图可以看出循环进入时，首先执行第一个表达式，也就是初始化部分，然后在进行条件判断，若是不为0，则继续执行下面的循环体语句，执行好后又来到表达式3【expr3】，调整循环变量后继续
- 若是这个条件判断依旧【! = 0】，此时会继续进入循环，然后直到条件循环为0为止，才会结束循环
- 然后可以看到图中还有这个【continue】和【break】，对于continue来说呢，就是跳出本次的循环，不执行下面的循环体语句了，直接回到循环体开头对循环变量进行调整；而对于break呢，可以看到，直接来到了这个【expr1 == 0】这条支路，说明会直接结束循环的运行
📕多学几招📕
接下去给大家讲讲在for循环使用时的一些注意事项和一些技巧
- 你认为下面这段代码的执行结果是什么
int main(void)
{
for (int i = 1; i <= 10; ++i)
{
printf("%d ", i);
i = 5; //循环体内不要随意改变循环变量
}
return 0;
}
- 可以看到，【满屏的666】
- 如果大家觉得我讲到好的话，在弹幕上扣一波【666】，不过CSDN的文章里没有这个功能，但是你可以在评论区扣（doge）
- 好，言归正传，为什么这个直接结果会都是666，但是你自己观察可以发现，第一个打印的是1，这个时候你就可以根据我上面的for循环流程图，将这个
3、do…while循环
讲完了while、for，接下去让我们来看看do…while循环，这也是循环语句的一种，只是在各个应用场景中没有while和for来得广泛
语法介绍及案例分析
- 首先来看一下它的语法格式，和while循环很类似
do
循环语句;
while(表达式);
- 然后再来说一下其特点，因为do…while循环在执行到时一定会进入循环体，然后再进行一个判断看看是否要继续执行。但是对于大多数使用循环的场景，都是需要先进行一个判断，然后在执行一个循环，所以这就让do…while的使用场景变得十分有限
我们先来一个具体的小案例
- 业务逻辑是需要使用do…while循环去打印1~10的数字，这个逻辑的话我们在while循环和for循环都有实现过
- 刚才说过，对于do…while循环，遍历到的时候会直接进入循环体，这里会打印i然后i++，判断i【i == 2】,所以继续执行循环，直到这个i加到11的时候便不再进入循环，结束程序的运行
//使用do while循环打印1~10
int main(void)
{
int i = 1;
do
{
printf("%d ", i);
i++;
} while (i <= 10);
return 0;
}
do…while中的break和continue
对于break和continue这两个关键字，也是从本文的开始就一直陪伴我们，让我们到 do…while中来看看它们要如何使用
break
int i = 1;
do
{
if (5 == i)
break;
printf("%d ", i);
i++;
} while (i <= 10);
- 可以看到，其实和while循环是相似的，也是当i为5的时候终止循环
continue
int i = 1;
do
{
if (5 == i)
//break;
continue; //死循环
printf("%d ", i);
i++;
} while (i <= 10);
- 可以看到，对于continue也是一样，若是这个i++在continue语句的后面，则在continue语句执行到的时候，就会强制进入下一循环，那么这个i便一直会是5了，始终不会被打印出来，就造成了死循环
四、实战小训练
1、 计算 n的阶乘
首先第一题比较简单，计算一个n的阶乘，那只要定义一个变量去存放这个阶乘的结果，然后通过循环去遍历即可
- 这里要注意，ret初始要置为1，否则在任何数和0相乘必定为0
int main(void)
{
//n的阶乘
int n = 0;
scanf("%d", &n);
int ret = 1;
for (int i = 1; i <= n; ++i)
{
ret *= i;
}
printf("ret = %d\n", ret);
return 0;
}
2、 计算 1!+2!+3!+……+10!
第二小题又是一道计算阶乘的题，不过这题计算的阶乘不是单个的，而是计算一个累加阶乘的和，我们一起来看看
-
假设我们是要计算1! + 2! + 3!，数字小一些。首先来分析一下思路，因为要计算的数字只到3，所以我们需要一个外层循环从1遍历到3，表示求解的是这3个数的阶乘
-
然后内层循环就是每一个数的阶乘求解，从1遍历到这个数即可，然后使用一个累乘变量存放起来。在计算完每一个数字的阶乘后，我们就需要去累加这些阶乘的和，所以还需要定义一个sum变量去存放这个和，最后sum变量就是我们所要求的结果
-
正确答案应该是1 + 2 + 6 = 9,我们通过VS来跑一下看看
int ret = 1;
int sum = 0;
for (int i = 1; i <= 3; ++i)
{
for (int j = 1; j <= i; ++j)
{
ret *= j;
}
sum += ret;
}
printf("sum = %d\n", sum);
- 可以看到，sum的结果并不是9，多了。这是为什么呢？
- 这里其实就是很多通过都会犯的错误，因为我们是在求解不同数字的阶乘，但是使用的累乘变量却是同一个ret，所以下一个数字需要计算的时候，这个ret还是上一次数字累乘后的结果，这就导致了阶乘计算的不准确，所以结果也会不同
- 具体的错误大家可以自己去DeBug试一试，是这个3!在计算的时候多乘了一个2！遗留下来的2，所以使得3！= 12，多了6，因此最终结果也就多了6
- 应该加上这句话才对，在每一次更新需要求阶乘的数时，都将这个累乘变量ret重置
- 其实还有一种更加方便的方法，使用一次循环就可以把结果计算出来，具体的演示过程已经给出，大家自己分析一下即可
int ret = 1;
int sum = 0;
for (int i = 1; i <= 3; ++i)
{
ret *= i;
sum += ret;
//i ret sum
//1 1 1
//2 2 3
//3 6 9
}
3、 在一个有序数组中查找具体的某个数字n【讲解二分查找】
然后就是这道在个有序数组中查找具体的某个数字n
- 那有同学一看到要在一个数组中查找一个数字，就想到去遍历这个数组，这个逻辑是对的，但是不够巧妙，我们需要更加巧妙一点的办法去解决这个问题
- 这里介绍一个查找方法，叫做==二分查找==，什么叫二分查找呢？就是在一个数组的左右两段各定义一个指针，然后取它们的中间值，然后将你要查找的数字与这个中间值进行比较，若是比中间值要小，那么就去除掉后面那一部分区间，只需要找前面就可以了，若是比中间值要大，则去除掉前面那一部分区间，找后面。将这个逻辑放到一个循环中，不断地去更新中间值，然后做比较，最后左右两段的指针会重合，表示这个区间快要结束了，若是当左指针大于右指针时，也就意味着已经查找到所需要的元素或者是没有找到，此时便要退出循环进行一个相对的打印说明
- 讲完了这一块的逻辑后，我们来看一下具体的代码
int main(void)
{
//在一个有序数组中查找具体的某个数组n
//1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
//二分法
int a[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
int sz = sizeof(a) / sizeof(a[0]);
int key = 7;
int left = 0;
int right = sz - 1;
while (left <= right)
{
int mid = (left + right) / 2; //中间元素下标一定在循环内部，不断变化
if (key < a[mid])
right = mid - 1;
else if (key > a[mid])
left = mid + 1;
else
{
printf("找到了，下标是%d\n", mid);
break; //找到了便跳出循环
}
}
if (left > right)
printf("没找到此元素\n");
return 0;
}
- 具体的讲解我就不说了，你们可看我的另一篇文章，做了详细介绍二分法与折半插入排序
4、编写代码，演示多个字符从两端移动，向中间汇聚【微信手机端看不到视频】
然后我们来玩一个很有趣的东西，将多个字符从两端移动，向中间汇聚
- 我们来看一下，演示多个字符从两端移动向中间汇聚，我们需要实现一个覆盖的效果，比如我下面定义了两个数组，我们最终需要打印出来的效果是第一个数组的内容，但是在打印过程中我们需要打印第一个数组，然后也是通过两段左右指针去进行一个覆盖的效果
- 首先是对于左右指针的初始化，左指针就是0，但是对于右指针的话，这里取不到它的末尾值，所以这个时候我们需要使用到strlen()这个库函数去求解数组1的长度，然后-1就是右指针的位置
- 我们也是将这个逻辑放到一个循环中，然后把第一个数组的内容通过两个左右指针赋给第二个数组，然后这两个指针不断往中间移动，直至左指针大于右指针为止
- 这里为了让其慢慢地显示出来，呈现一个动画的效果，又使用到了一个库函数，也就是Sleep()睡眠函数，这个函数还是蛮有意思的，参数的话你需要传入毫秒值，比如说1s执行一个就传入1000,0.5执行一下就传入500。还有这个函数需要引入头文件【#include <Windows.h>】，大家记得加上哦
int main(void)
{
char arr1[] = { "welcome to bit!!!" };
char arr2[] = { "*****************" };
int left = 0;
int right = strlen(arr1) - 1;
while (left <= right)
{
arr2[left] = arr1[left];
arr2[right] = arr1[right];
printf("%s\n", arr2);
Sleep(500);
left++;
right--;
}
return 0;
}
- 然后我们通过运行结果来看看这个效果是怎样
[video(video-JUqwkuMS-1666671841689)(type-csdn)(url-https://live.csdn.net/v/embed/247980)(image-https://video-community.csdnimg.cn/vod-84deb4/eb50040f2835448ba6dad09d0382ed32/snapshots/ca1a0d18a916465fb39ff11274cfe2e3-00001.jpg?auth_key=4820212508-0-0-ce3c6bccf52d912ef9a3f83b65b96cfc)(title-QQ录屏20221024174502)]
为了让其在一行打印，不需要一行行地打印，我们可以使用这样一个命令
system("cls"); //清屏，一行打印
- 但是这个system()函数要加上头文件【#include <stdlib.h>】，大家不要忘了。我们加上这条语句后再来看看运行效果是怎样的
[video(video-Q24mZ0io-1666671888836)(type-csdn)(url-https://live.csdn.net/v/embed/247982)(image-https://video-community.csdnimg.cn/vod-84deb4/34e4bd79021942348ed09b3b0de4a343/snapshots/7c8bb45bbd40414c9649054fe16d1990-00001.jpg?auth_key=4820217046-0-0-2b87b46aaedb5f32dd4773bfb9c60369)(title-两端移动)]
5、密码校验
这道题的话就是我们输入一串字符，然后通过与正确密码进行一个比较，看看是否相同，若是相同，则直接break跳出循环，若是不同则继续输入，但是机会只有3次，用完之后便跳出循环不允许再输入了
- 实现逻辑并不难，你可以先自己写写看，检验一下自己学得怎么样，然后再来和我的程序进行一个比较
int main(void)
{
int i = 0;
char password[20] = { 0 };
for (i = 0; i < 3; ++i)
{
printf("请输入密码>：");
scanf("%s", password);
if (strcmp(password, "bitbit") == 0)
{
printf("密码输入正确\n");
break;
}
else
{
printf("密码输入错误\n");
}
}
if (i == 3)
{
printf("输入机会用完，请30分钟后再试\n");
}
return 0;
}
- 这里要注意的一个地方是有挂字符串比较的问题，我们不可以直接使用【==】去进行一个比较，而是要通过一个字符串的库函数strcmp进行比较。有关其返回值的问题，我们通过Cplusplus来看看
- 也就是当这个第一个字符串的首字母大于第二个字符串的首字母时，就返回大于0的数字，小于0则是相反，若是两个字符串相同，则返回0。这里比较的是ASCLL码值的大小
6、猜数字游戏【经典】
好，接下来我们来玩一个C语言中很经典的游戏，叫做==猜数字==
- 首先我们来实现一个整体的逻辑，也就是当你input输入的时候，通过我们上面学习的switch语句进行一个分支的判断，是要继续猜数字还是退出游戏
- 一起先来看一下代码，首先你要有一个菜单供玩家去选择
void menu()
{
printf("********************************\n");
printf("********** 1.play ************\n");
printf("********** 0.exit ************\n");
}
int main(void)
{
int input = 0;
do
{
menu();
printf("请输入你的选择：>");
scanf("%d", &input);
switch (input)
{
case 1:
printf("猜数字\n");
break;
case 0:
printf("退出游戏\n");
break;
default:
printf("输入错误，重新输入\n");
break;
}
} while (input);
return 0;
}
- 可以看到，整体的逻辑已经实现了让你按下【1】的时候，会实现一个猜数字的功能，若是一直按1，则可以一直猜数字，直到你按下0为止就可以
- 接下我们就要实现猜数字的内部游戏逻辑,这个逻辑其实也是非常简单，通过系统随机生成一个数字，然后你在屏幕上去输入这个数字去猜，若是比这个数大，则提示数字大了；若是比这个数小，则提示数字小了，然后直到你刚好猜中为止
首先我们来讲讲这个随机数是如何生成的
- 这就要用到C语言中的一个函数叫做rand()，你可以在Cplusplus中找找看这个，可以看到，这是一个生成随机数的函数，参数是空参。它的范围是【0~32767】
- 但是我们要实现的是随机生成一个1~100之间的数字，这个时候你就需要在这个函数后面对100进行取余即可，就是【0-99】之间的数字，再在后面加上一个1，就是【1-100】
//1.生成随机数
int ret = rand() % 100 + 1; //1 ~ 100
- 我们通过printf来打印一下，看看系统生成了那些随机数
- 可以看到，在一次游戏的过程中，数字是不一样的，但是在第二次又打开时，确实和第一次相等的随机数，这就出现了问题，你要想若是玩家碰到了这样的情况，每次都是相同的数字，它还会继续玩下去吗，当然这只是打个比方:camera:
- 那我们要怎么去解决这个问题呢？这个时候我们就要使用到一个C语言中的另一个函数叫做随机种子srand()，我们通过Cplusplus再来看看
- 但是呢，光有这个函数还不够，一般还要再配合使用一个时间戳函数time()
- 直接让你看看具体是如何使用的
srand((unsigned int)time(NULL));
- 我们来分析一下，首先看到这个time()函数，里面的参数设置了NULL为空，然后前面为什么要强转成（unsigned int）呢，因为这个srand()函数的参数类型就是（unsigned int），所以需要进行一个强转
- 这句话大家要记得加在游戏循环的外面，因为这个随机种子最好是不要多次使用，用一次就可以了，多次使用的话会导致一些错误，所以将其放在main函数开头的位置即可
- 还有一点不要忘了，这个time()函数是要包含头文件的【#include <time.h>】
- 我们加上这句话后再来看看两次打开游戏的运行结果是怎么样的
- 可以看到，产生了这个随机的效果
- 好，后面我们就要来真正地实现这个猜数字的逻辑了，直接让你看看代码就会了:wind_chime:
- 对了，记得把这个随机生成的打印数字去掉，不然你就看到答案了
int num = 0;
while (1)
{
printf("请猜：>");
scanf("%d", &num);
if (num < ret) {
printf("小了\n");
}
else if (num > ret) {
printf("大了\n");
}
else {
printf("猜对了\n");
break;
}
}
- 我们来看看运行结果。可以看到，整体的整个简易逻辑已经得到了实现，你可以自己到编译器中试试看:computer:
五、goto语句【了解即可】
接下去我们来说说goto语句，对于goto语句，开头有提到过，是属于转向语句的一种，其余的还有break、continue和return语句上面在讲分支和循环语句的时候都已经有涉及到了
- 我们直接来看一个小案例，这里是在一个输出语句printf的后面加了一个goto语句，然后执行这个goto语句的话会跳到输出语句的前面， 然后继续执行下面的代码，这里要注意，【跳转的地方变量后面是要使用冒号的！！！】
- 然后我们来看一下运行结果
flag: //这里是冒号！！！
printf("hehe\n");
goto flag;
- 可以看到，上面是输出了很多的【hehe】，表明这已经进入了一个死循环了，当然这只是一个小案例，让你了解一下goto语句的执行流程，平常写代码可不能这么去写
- 然后我们再来看一个，下面这段代码的意思是在打印完一个【hehe】语句的时候，执行一个goto语句，然后会直接跳转到下一个【heihei】语句，并不会执行【haha】语句
- 真的会是这样吗，让我们一起来看一下结果
printf("hehe\n");
goto flag;
printf("haha\n"); //不会被打印
flag: //跳到这里
printf("heihei\n");
- 可以看到，【haha】语句并没有被执行，这也印证了我们的猜想
- 以上就是goto语句的一些基本用法就，大家了解一下即可，不用去过度深究，因为对于goto语句的话其实在某些地方使用是不太好的，因为程序是一行行执行的，若是进行了一个跳转的话就会导致整个程序的逻辑混乱，所以还是不太建议大家去使用这个语句
- 一般的goto语句真正适合运用的地方其实是==多层嵌套循环的地方==，可以节省break子句的频繁使用，只需要一次goto即可跳出循环。
虽然goto语句不为广为使用，但是上面说过了，在某些场合下还是可以派的上用场的，下面我们来说一个使用goto语句的经典案例
- 下面这段程序很有趣，是网上的一个段子改编的，使用system()函数调用一个60s后关机程序，然后输入【***】,若是和它要你输入的内容一直，就取消关机程序，若是不一致，则使用goto语句继续跳转回来，直到你输入的内容是它要的内容为止
- 哈哈，看了这个输入内容确实是很有趣，大家下去可以自己试试看，是不是真的会关机【记得保存包文件哦doge】
char input[20] = { 0 };
system("shutdown -s -t 60");
again:
printf("请注意，你的电脑在1分钟内关机，如果输入：我是猪，就取消关机\n");
scanf("%s", input);
if (0 == strcmp(input, "我是猪"))
{
system("shutdown -a");
printf("取消关机\n");
}
else
{
goto again;
}
- 不过这段逻辑还可以使用while循环实现，然后符合规则的话就break跳出即可
char input[20] = { 0 };
system("shutdown -s -t 60");
while (1)
{
printf("请注意，你的电脑在1分钟内关机，如果输入：我是猪，就取消关机\n");
scanf("%s", input);
if (0 == strcmp(input, "我是猪"))
{
system("shutdown -a");
printf("取消关机\n");
break;
}
}
六、总结与提炼
- 在本文中，我们学习了分支和循环语句，在分支语句中，我们学到了【if…else】和【if…elseif】分支判断，以及switch语句中case和default子句的使用。在循环语句中，我们学到了while循环、for循环、以及do…while循环，并且观察了break和continue子句在上述分支和循环子句中的具体使用和注意事项
- 后期阶段，我们还通过了5个实战小训练，对这些知识点有了一个很好的回顾和消化，让大家对分支和循环语句的了解更加深刻
- 在最后，我们又介绍了一个跳转语句goto，不过除了在多循环嵌套的情况下其他地方不建议使用
以上就是本文所要讲的所有内容，感谢您的观看，如有疑问请于评论区留言或私信我:rose:
【版权声明】本文为华为云社区用户原创内容，未经允许不得转载，如需转载请自行联系原作者进行授权。如果您发现本社区中有涉嫌抄袭的内容，欢迎发送邮件进行举报，并提供相关证据，一经查实，本社区将立刻删除涉嫌侵权内容，举报邮箱：
cloudbbs@huaweicloud.com
- 点赞
- 收藏
- 关注作者
评论（0）