分支和循环

引言

在 C语言 中，0 表示假，非0 表示真。 了解这一点很重要，因为很多变量出现在分支和循环的判断框中。常见的有 if 和 while.

#include 

int main() {
	int a = -3;
	if (a) 
	{
		printf("aaa\n");
	}
	else
	{
		printf("bbb\n");
	}
	return 0;
}
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输出结果：

一、if 语句

1. 场景1

程序清单：if - else

#include 

int main() {
	int a = -3;
	if (a) {
		printf("aaa\n");
	}else{
		printf("bbb\n");
	}
	return 0;
}

// 输出结果：aaa
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2. 场景2

程序清单：if - else if… - else

#include 

int main() {

	int a = 99;
	if (a >= 0 && a <= 9) 
	{
		printf("个\n");
	}
	else if(a >= 10 && a <= 99)
	{
		printf("十\n");
	}
	else if(a >= 100 && a <= 999)
	{
		printf("百\n");
	}
	else
	{
		printf("其他\n");
	}
	return 0;
}

// 输出结果：十
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3. 场景3

程序清单：if - return

#include 

int test() {
	int a = 0;
	if (a)
	{
		return 1;
	}
	return -1;
}
int main() {

	int ret = test();
	printf("%d\n", ret);
}

// 输出结果：-1
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4. 场景4

#include 

int main()
{
	int a = 0;
	int b = 2;
	if (a == 1)
		if (b == 2)
			printf("hehe\n");
	else
			printf("haha\n");
	return 0;
}

// 输出结果：无结果
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上面的程序显然是代码编写的问题，才导致的歧义。实际上，在我们日常写代码的时候，一个 if 就对应着一个 else. 但在大学考试的时候，可能就会碰到这种无聊的题目，那么我们就应该明白：else 是和它离的最近的 if 匹配的。

二、switch 语句

程序清单：

#include 

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("星期七\n");
		default:
			printf("输入错误！\n");
	}
	return 0;
}
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输出结果：

程序清单：

#include 

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("星期七\n");
			break;
		default:
			printf("输入错误！\n");
			break;
	}
	return 0;
}
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总结语法：

switch(整型表达式)
{

	case 整型常量表达式:
	{
		语句;
	}
	case 整型常量表达式:
	{
		语句;
	}
	case 整型常量表达式:
	{
		语句;
	}
	...
	
}
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注意事项：

① switch 括号内、case 后 必须是整型类型的数据，否则就会报错。

② default 表示不匹配所有的 case 标签，通常放在 switch 语句最后。default 可根据场景自己设定，可不加。

③ case 决定 switch 语句的入口，break 决定 switch 语句的出口。

三、while 语句

1. 场景1

while 循环搭配 break 关键字 ( break 用于跳过整个循环 )

#include 

int main() {
	int n = 0;
	while (n < 10) {
		n++;
		if (n == 5) {
			break;
		}
		printf("%d ", n);
	}
	return 0;
}

// 输出结果：1 2 3 4
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2. 场景2

while 循环搭配 continue 关键字 ( continue 用于跳过本次循环 )

#include 

int main() {
	int n = 0;
	while (n < 10) {
		n++;
		if (n == 5) {
			continue;
		}
		printf("%d ", n);
	}
	return 0;
}

// 输出结果：1 2 3 4 6 7 8 9 10
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3. 场景3

getchar 为单个输入 ( getchar 返回类型是 int，每次读取一个字符，如果未读到字符，就返回 EOF，即 -1. )

putchar 为单个输出

#include 

int main() {

	int ch = 0;

	while ( (ch = getchar()) != EOF ) {
		putchar(ch);
	}
	
	return 0;
}
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测试结果：( Ctrl + Z 停止循环输入 )

scanf 循环输入 ( 返回值是 int，如果读到一个字段数据，就返回1；读到两个字段数据，就返回2；如果未读到字符，就返回 EOF，即 -1. )

#include 

int main() {

	int ch = 0;

	while (scanf("%d", &ch) != EOF) {
		printf("%d\n", ch);
	}

	return 0;
}
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测试结果同上，不展示。

4. while 循环清空缓冲区数据

程序清单1：

#include 

int main() 
{
	char password[20] = { 0 };
	printf("请输入密码：");
	scanf("%s", password);

	printf("请确认密码：");
	int ch = getchar();
	if ('y' == ch) {
		printf("确认成功\n");
	}
	else
	{
		printf("确认失败\n");
	}

	return 0;
}
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程序清单2：

#include 

int main() 
{
	char password[20] = { 0 };
	printf("请输入密码：");
	scanf("%s", password);


	int tmp = 0;
	while ( (tmp = getchar()) != '\n') {
		;
	}

	printf("请确认密码：");
	int ch = getchar();
	if ('y' == ch) {
		printf("确认成功\n");
	}
	else
	{
		printf("确认失败\n");
	}

	return 0;
}
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输出结果：

对比两个程序我们发现，第一个程序没有提示我们 " 确认密码 "，就直接输出了确认失败，这显然是因为 getchar 函数直接将我们的回车也读进去了。因为我们每次使用 scanf 函数的时候 ，最后都要点击键盘上的回车键，才能使 scanf 真正的输入。那么这是为什么呢？

其实，在程序和键盘之间，还有一个东西：缓冲区。 scanf 每次都是从缓冲区读取数据的，并且 getchar 也是如此。所以只要 getchar 在 scanf 读取后，再次从缓冲区读数据，就可能会读到缓冲区的 " 残留数据 \n 字符 "。

解决方案：所以后来，我们在第二个程序中加上了如下代码，即可以让 getchar 把缓冲区的所有字符读取完之后，程序就可以读取到真正由键盘键入的数据了。

int tmp = 0;
while ( (tmp = getchar()) != '\n') {
	;
}
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四、for 循环

for 循环和 while 循环大同小异，这里就一笔带过了。

#include 

int main() {

	for (int i = 1; i <= 10; i++) {
		if (i == 5) {
			break;
		}
		printf("%d ", i);
	}

	return 0;
}

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注意事项：

① 在下面的 for 循环中，" int i = 1 " 称为【初始化】，只会执行一次；" i<=10 " 称为【判断】；" i++ " 称为【调整】。

② 本质上，for 循环就是上面所说的三个核心要素，然而它们都可以省略，但最好不要这么做，因为当 for 循环嵌套使用的时候，就会容易出错。

for (int i = 1; i <= 10; i++) {

}
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五、do…while 循环

do…while 循环的应用场景较少，它的循环至少执行一次。

#include 

int main() {

	int i = 1;
	do {
		if (i == 5) {
			break;
		}

		printf("%d ", i);
		i++;
	
	} while (i <= 10);

	return 0;
}

// 输出结果：1 2 3 4
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二分查找

/*
二分查找
*/

int find(int arr[], int size, int k) {
	int left = 0;
	int right = size - 1;
	while (left <= right) {
		int mid = (left + right) / 2;
		if (k == arr[mid]) {
			return mid;
		}
		else if (k > arr[mid]) {
			left = mid + 1;
		}
		else {
			right = mid - 1;
		}
	}
	return -1;
}

int main() {
	int arr[] = { 0,5,7,8,13,21,24,55,77,85,93,94,95,97 };
	int size = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]); // 计算数组长度
	int k = 85;
	int ret = find(arr, size, k);
	if (ret == -1) {
		printf("参数出错\n");
	}else {
		printf("数组下标：%d\n", ret);
	}
}

// 输出结果：【数组下标：9】
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注意事项：

① 二分查找只能针对于有序数组 (升序 / 倒序)

② 关于求平均值，也可以采取下面的方式。

int mid = left + (right - left) / 2;
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