C++基础笔记②(程序流程控制、数组)

文章目录

• ​​程序流程结构​​

• ​​选择结构​​

• ​​if语句​​
• ​​三目运算符​​
• ​​switch语句​​

• ​​循环结构​​

• ​​while循环语句​​
• ​​do...while循环语句​​
• ​​for循环语句​​
• ​​嵌套循环​​

• ​​跳转语句​​

• ​​break语句​​
• ​​continue语句​​
• ​​goto语句​​

• ​​数组​​

• ​​概述​​
• ​​一维数组​​

• ​​一维数组定义方式​​
• ​​一维数组数组名​​
• ​​冒泡排序​​

• ​​二维数组​​

• ​​二维数组定义方式​​
• ​​二维数组数组名​​

程序流程结构

C/C++支持最基本的三种程序运行结构：顺序结构、选择结构、循环结构

• 顺序结构：程序按顺序执行，不发生跳转
• 选择结构：依据条件是否满足，有选择的执行相应功能
• 循环结构：依据条件是否满足，循环多次执行某段代码

选择结构

if语句

作用：执行满足条件的语句

if语句的三种形式

• 单行格式if语句
• 多行格式if语句
• 多条件的if语句

1. 单行格式if语句：​​if(条件){ 条件满足执行的语句 }​​

示例：

int main() {

  //选择结构-单行if语句
  //输入一个分数，如果分数大于600分，视为考上一本大学，并在屏幕上打印

  int score = 0;
  cout << "请输入一个分数：" << endl;
  cin >> score;

  cout << "您输入的分数为： " << score << endl;

  //if语句
  //注意事项，在if判断语句后面，不要加分号
  if (score > 600)
  {
    cout << "我考上了一本大学！！！" << endl;
  }

  system("pause");

  return 0;
}

注意：if条件表达式后不要加分号

2. 多行格式if语句：​​if(条件){ 条件满足执行的语句 }else{ 条件不满足执行的语句 };​​

示例：

int main() {

  int score = 0;

  cout << "请输入考试分数：" << endl;

  cin >> score;

  if (score > 600)
  {
    cout << "我考上了一本大学" << endl;
  }
  else
  {
    cout << "我未考上一本大学" << endl;
  }

  system("pause");

  return 0;
}

3. 多条件的if语句：​​if(条件1){ 条件1满足执行的语句 }else if(条件2){条件2满足执行的语句}... else{ 都不满足执行的语句}​​

示例：

int main() {

  int score = 0;

  cout << "请输入考试分数：" << endl;

  cin >> score;

  if (score > 600)
  {
    cout << "我考上了一本大学" << endl;
  }
  else if (score > 500)
  {
    cout << "我考上了二本大学" << endl;
  }
  else if (score > 400)
  {
    cout << "我考上了三本大学" << endl;
  }
  else
  {
    cout << "我未考上本科" << endl;
  }

  system("pause");

  return 0;
}

嵌套if语句：在if语句中，可以嵌套使用if语句，达到更精确的条件判断

案例需求：

• 提示用户输入一个高考考试分数，根据分数做如下判断
• 分数如果大于600分视为考上一本，大于500分考上二本，大于400考上三本，其余视为未考上本科；
• 在一本分数中，如果大于700分，考入北大，大于650分，考入清华，大于600考入人大。

示例：

int main() {

  int score = 0;

  cout << "请输入考试分数：" << endl;

  cin >> score;

  if (score > 600)
  {
    cout << "我考上了一本大学" << endl;
    if (score > 700)
    {
      cout << "我考上了北大" << endl;
    }
    else if (score > 650)
    {
      cout << "我考上了清华" << endl;
    }
    else
    {
      cout << "我考上了人大" << endl;
    }
    
  }
  else if (score > 500)
  {
    cout << "我考上了二本大学" << endl;
  }
  else if (score > 400)
  {
    cout << "我考上了三本大学" << endl;
  }
  else
  {
    cout << "我未考上本科" << endl;
  }

  system("pause");

  return 0;
}

三目运算符

作用： 通过三目运算符实现简单的判断

语法：​​表达式1 ? 表达式2 ：表达式3​​

解释：

如果表达式1的值为真，执行表达式2，并返回表达式2的结果；

如果表达式1的值为假，执行表达式3，并返回表达式3的结果。

示例：

int main() {

  int a = 10;
  int b = 20;
  int c = 0;

  c = a > b ? a : b;
  cout << "c = " << c << endl;

  //C++中三目运算符返回的是变量,可以继续赋值（与其它语言不同）

  (a > b ? a : b) = 100;

  cout << "a = " << a << endl;
  cout << "b = " << b << endl;
  cout << "c = " << c << endl;

  system("pause");

  return 0;
}

总结：和if语句比较，三目运算符优点是短小整洁，缺点是如果用嵌套，结构不清晰

switch语句

作用:执行多条件分支语句

语法：

switch(表达式)

{

  case 结果1：执行语句;break;

  case 结果2：执行语句;break;

  ...

  default:执行语句;break;

}

示例：

int main() {

  //请给电影评分 
  //10 ~ 9   经典   
  // 8 ~ 7   非常好
  // 6 ~ 5   一般
  // 5分以下 烂片

  int score = 0;
  cout << "请给电影打分" << endl;
  cin >> score;

  switch (score)
  {
  case 10:
  case 9:
    cout << "经典" << endl;
    break;
  case 8:
    cout << "非常好" << endl;
    break;
  case 7:
  case 6:
    cout << "一般" << endl;
    break;
  default:
    cout << "烂片" << endl;
    break;
  }

  system("pause");

  return 0;
}

注意1：switch语句中表达式类型只能是整型或者字符型

注意2：case里如果没有break，那么程序会一直向下执行

总结：与if语句比，对于多条件判断时，switch的结构清晰，执行效率高，缺点是switch不可以判断区间

循环结构

while循环语句

作用：满足循环条件，执行循环语句

语法：​​ while(循环条件){ 循环语句 }​​

解释：只要循环条件的结果为真，就执行循环语句

示例：

int main() {

  int num = 0;
  while (num < 10)
  {
    cout << "num = " << num << endl;
    num++;
  }
  
  system("pause");

  return 0;
}

注意：在执行循环语句时候，程序必须提供跳出循环的出口，否则出现死循环

do…while循环语句

作用： 满足循环条件，执行循环语句

语法： ​​do{ 循环语句 } while(循环条件);​​

注意：与while的区别在于do…while会先执行一次循环语句，再判断循环条件

示例：

int main() {

  int num = 0;

  do
  {
    cout << num << endl;
    num++;

  } while (num < 10);
  
  
  system("pause");

  return 0;
}

总结：与while循环区别在于，do…while先执行一次循环语句，再判断循环条件

for循环语句

作用： 满足循环条件，执行循环语句

语法：​​ for(起始表达式;条件表达式;末尾循环体) { 循环语句; }​​

示例：

int main() {

  for (int i = 0; i < 10; i++)
  {
    cout << i << endl;
  }
  
  system("pause");

  return 0;
}

详解：

注意：for循环中的表达式，要用分号进行分隔

总结：while , do…while, for都是开发中常用的循环语句，for循环结构比较清晰，比较常用

嵌套循环

作用： 在循环体中再嵌套一层循环，解决一些实际问题

例如我们想在屏幕中打印如下图片，就需要利用嵌套循环

示例：

int main() {

  //外层循环执行1次，内层循环执行1轮
  for (int i = 0; i < 10; i++)
  {
    for (int j = 0; j < 10; j++)
    {
      cout << "*" << " ";
    }
    cout << endl;
  }

  system("pause");

  return 0;
}

跳转语句

break语句

作用: 用于跳出选择结构或者循环结构

break使用的时机：

• 出现在switch条件语句中，作用是终止case并跳出switch
• 出现在循环语句中，作用是跳出当前的循环语句
• 出现在嵌套循环中，跳出最近的内层循环语句

示例1：

int main() {
  //1、在switch 语句中使用break
  cout << "请选择您挑战副本的难度：" << endl;
  cout << "1、普通" << endl;
  cout << "2、中等" << endl;
  cout << "3、困难" << endl;

  int num = 0;

  cin >> num;

  switch (num)
  {
  case 1:
    cout << "您选择的是普通难度" << endl;
    break;
  case 2:
    cout << "您选择的是中等难度" << endl;
    break;
  case 3:
    cout << "您选择的是困难难度" << endl;
    break;
  }

  system("pause");

  return 0;
}

示例2：

int main() {
  //2、在循环语句中用break
  for (int i = 0; i < 10; i++)
  {
    if (i == 5)
    {
      break; //跳出循环语句
    }
    cout << i << endl;
  }

  system("pause");

  return 0;
}

示例3：

int main() {
  //在嵌套循环语句中使用break，退出内层循环
  for (int i = 0; i < 10; i++)
  {
    for (int j = 0; j < 10; j++)
    {
      if (j == 5)
      {
        break;
      }
      cout << "*" << " ";
    }
    cout << endl;
  }
  
  system("pause");

  return 0;
}

continue语句

作用：在循环语句中，跳过本次循环中余下尚未执行的语句，继续执行下一次循环

示例：

int main() {

  for (int i = 0; i < 100; i++)
  {
    if (i % 2 == 0)
    {
      continue;
    }
    cout << i << endl;
  }
  
  system("pause");

  return 0;
}

注意：continue并没有使整个循环终止，而break会跳出循环

goto语句

作用：可以无条件跳转语句

语法： ​​goto 标记;​​

解释：如果标记的名称存在，执行到goto语句时，会跳转到标记的位置

示例：

int main() {

  cout << "1" << endl;

  goto FLAG;

  cout << "2" << endl;
  cout << "3" << endl;
  cout << "4" << endl;

  FLAG:

  cout << "5" << endl;
  
  system("pause");

  return 0;
}

注意：在程序中不建议使用goto语句，以免造成程序流程混乱

数组

概述

所谓数组，就是一个集合，里面存放了相同类型的数据元素

特点1：数组中的每个数据元素都是相同的数据类型

特点2：数组是由连续的内存位置组成的

一维数组

一维数组定义方式

一维数组定义的三种方式：

1. ​​数据类型 数组名[ 数组长度 ];​​
2. ​​数据类型 数组名[ 数组长度 ] = { 值1，值2 ...};​​
3. ​​数据类型 数组名[ ] = { 值1，值2 ...};​​

示例

int main() {

  //定义方式1
  //数据类型 数组名[元素个数];
  int score[10];

  //利用下标赋值
  score[0] = 100;
  score[1] = 99;
  score[2] = 85;

  //利用下标输出
  cout << score[0] << endl;
  cout << score[1] << endl;
  cout << score[2] << endl;


  //第二种定义方式
  //数据类型 数组名[元素个数] =  {值1，值2 ，值3 ...};
  //如果{}内不足10个数据，剩余数据用0补全
  int score2[10] = { 100, 90,80,70,60,50,40,30,20,10 };
  
  //逐个输出
  //cout << score2[0] << endl;
  //cout << score2[1] << endl;

  //一个一个输出太麻烦，因此可以利用循环进行输出
  for (int i = 0; i < 10; i++)
  {
    cout << score2[i] << endl;
  }

  //定义方式3
  //数据类型 数组名[] =  {值1，值2 ，值3 ...};
  int score3[] = { 100,90,80,70,60,50,40,30,20,10 };

  for (int i = 0; i < 10; i++)
  {
    cout << score3[i] << endl;
  }

  system("pause");

  return 0;
}

总结1：数组名的命名规范与变量名命名规范一致，不要和变量重名

总结2：数组中下标是从0开始索引

一维数组数组名

一维数组名称的用途：

1. 可以统计整个数组在内存中的长度
2. 可以获取数组在内存中的首地址

示例：

int main() {

  //数组名用途
  //1、可以获取整个数组占用内存空间大小
  int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };

  cout << "整个数组所占内存空间为： " << sizeof(arr) << endl;
  cout << "每个元素所占内存空间为： " << sizeof(arr[0]) << endl;
  cout << "数组的元素个数为： " << sizeof(arr) / sizeof(arr[0]) << endl;

  //2、可以通过数组名获取到数组首地址
  cout << "数组首地址为： " << (int)arr << endl; （将内存地址转化为十进制）
  cout << "数组中第一个元素地址为： " << (int)&arr[0] << endl; （&可以用来查看元素的地址）
  cout << "数组中第二个元素地址为： " << (int)&arr[1] << endl;

  //arr = 100; 错误，数组名是常量，因此不可以赋值


  system("pause");

  return 0;
}

注意：数组名是常量，不可以赋值

总结1：直接打印数组名，可以查看数组所占内存的首地址

总结2：对数组名进行sizeof，可以获取整个数组占内存空间的大小

冒泡排序

作用： 最常用的排序算法，对数组内元素进行排序

1. 比较相邻的元素。如果第一个比第二个大，就交换他们两个。
2. 对每一对相邻元素做同样的工作，执行完毕后，找到第一个最大值。
3. 重复以上的步骤，每次比较次数-1，直到不需要比较

示例： 将数组 { 4,2,8,0,5,7,1,3,9 } 进行升序排序

int main() {

  int arr[9] = { 4,2,8,0,5,7,1,3,9 };

  for (int i = 0; i < 9 - 1; i++)
  {
    for (int j = 0; j < 9 - 1 - i; j++)
    {
      if (arr[j] > arr[j + 1])
      {
        int temp = arr[j];
        arr[j] = arr[j + 1];
        arr[j + 1] = temp;
      }
    }
  }

  for (int i = 0; i < 9; i++)
  {
    cout << arr[i] << endl;
  }
    
  system("pause");

  return 0;
}

二维数组

二维数组就是在一维数组上，多加一个维度。

二维数组定义方式

二维数组定义的四种方式：

1. ​​数据类型 数组名[ 行数 ][ 列数 ];​​
2. ​​数据类型 数组名[ 行数 ][ 列数 ] = { {数据1，数据2 } ，{数据3，数据4 } };​​
3. ​​数据类型 数组名[ 行数 ][ 列数 ] = { 数据1，数据2，数据3，数据4};​​
4. ​​ 数据类型 数组名[ ][ 列数 ] = { 数据1，数据2，数据3，数据4};​​

建议：以上4种定义方式，利用第二种更加直观，提高代码的可读性

示例：

int main() {

  //方式1  
  //数组类型 数组名 [行数][列数]
  int arr[2][3];
  arr[0][0] = 1;
  arr[0][1] = 2;
  arr[0][2] = 3;
  arr[1][0] = 4;
  arr[1][1] = 5;
  arr[1][2] = 6;

  for (int i = 0; i < 2; i++)
  {
    for (int j = 0; j < 3; j++)
    {
      cout << arr[i][j] << " ";
    }
    cout << endl;
  }

  //方式2 
  //数据类型 数组名[行数][列数] = { {数据1，数据2 } ，{数据3，数据4 } };
  int arr2[2][3] =
  {
    {1,2,3},
    {4,5,6}
  };

  //方式3
  //数据类型 数组名[行数][列数] = { 数据1，数据2 ,数据3，数据4  };
  int arr3[2][3] = { 1,2,3,4,5,6 }; 

  //方式4 
  //数据类型 数组名[][列数] = { 数据1，数据2 ,数据3，数据4  };
  int arr4[][3] = { 1,2,3,4,5,6 };
  
  system("pause");

  return 0;
}

总结：在定义二维数组时，如果初始化了数据，可以省略行数

二维数组数组名

• 查看二维数组所占内存空间
• 获取二维数组首地址

示例：

int main() {

  //二维数组数组名
  int arr[2][3] =
  {
    {1,2,3},
    {4,5,6}
  };

  cout << "二维数组大小： " << sizeof(arr) << endl;
  cout << "二维数组一行大小： " << sizeof(arr[0]) << endl;
  cout << "二维数组元素大小： " << sizeof(arr[0][0]) << endl;

  cout << "二维数组行数： " << sizeof(arr) / sizeof(arr[0]) << endl;
  cout << "二维数组列数： " << sizeof(arr[0]) / sizeof(arr[0][0]) << endl;

  //地址
  cout << "二维数组首地址：" << arr << endl;
  cout << "二维数组第一行地址：" << arr[0] << endl;
  cout << "二维数组第二行地址：" << arr[1] << endl;

  cout << "二维数组第一个元素地址：" << &arr[0][0] << endl;
  cout << "二维数组第二个元素地址：" << &arr[0][1] << endl;

  system("pause");

  return 0;
}

总结1：二维数组名就是这个数组的首地址

总结2：对二维数组名进行sizeof时，可以获取整个二维数组占用的内存空间大小