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3.1 程序的3种基本控制结构

 

要全面提高程序的质量,提高编程效率,使程序具有良好的可读性、可靠性、可维护性以及良好的结构,编制出好的程序来,就必须掌握正确的程序设计方法和技术。结构化程序设计的概念就是从以往编程过程中无限制地使用跳转语句而提出的。在实际软件产品的开发中,更多地追求软件的可读性和可修改性。为此提出了程序的3种基本结构,分别是顺序结构、选择结构和循环结构。

顺序结构是最简单的程序结构,它是构成复杂程序的基础。仅包含顺序结构的程序会按照语句的先后顺序执行。本章主要介绍各种顺序执行语句的用法。

本章主要内容

&  程序的3种基本控制结构

&  顺序执行语句

&  格式化输出函数printf()

&  格式化输入函数scanf()

&  单个字符的输入/输出函数

3.1  程序的3种基本控制结构

3-1  顺序结构

 

1996年,计算机科学家BohmJacopini证明了这样的事实:任何简单或复杂的算法都可以由顺序结构、选择结构和循环结构这3种基本结构组合而成。所以,这3种结构就被称为程序设计的3种基本结构,也是结构化程序设计必须采用的结构。

下面简单介绍这3种程序结构。

1.顺序结构

顺序结构是最简单的一种基本结构,如图3-1所示。顺序结构中的各部分是按书写顺序执行的。

2.选择结构

选择结构也称为分支结构,如图3-2所示。如图3-2a)所示的选择结构中包含一个判断框,执行流程根据判断条件c的成立与否,选择执行其中的一路分支。如图3-2b)所示的是特殊的选择结构,即一路为空的选择结构。这种选择结构中,当c条件成立时,执行A操作,然后脱离选择结构;如果c条件不成立,则直接脱离选择结构。

        

a                                                                         b

3-2  选择结构

3.循环结构

循环结构是指被重复执行的一个操作集合,如图3-3所示。循环结构有两种形式:当型循环和直到型循环。

1)当型循环。当型循环的含义可以用一句话解释:当条件c成立时,重复执行A操作。其执行流程可以详细解释如下:首先判断条件c是否成立,若成立,则执行A操作,然后再判断条件c是否成立,若成立,再执行A操作,如此反复进行,直至某次判断c条件不再成立,则不再执行A操作而脱离循环结构,如图3-3a)所示。

2)直到型循环。直到型循环的含义也可以用一句话解释:重复执行A操作,直至条件c成立。其执行流程可以详细解释如下:首先执行A操作,然后判断条件c是否成立,如果不成立再执行A操作,再判断条件c是否成立,如果不成立再执行A操作,如此反复直到条件c成立,结束循环,如图3-3b)所示。

           

a                                                                    b

3-3  循环结构

无论是顺序结构、选择结构还是循环结构,它们有一个共同的特点,即只有一个入口且只有一个出口。从示意图中可以看到,如果把基本结构视做一个整体(用虚线框表示),执行流程从a点进入基本结构,而从b点脱离基本结构。整个程序由若干个这样的基本结构组合而成,必然具有良好的可读性。

在三种基本结构中的AB操作是广义的,它们可以是一个操作,也可以是另一个基本结构或几种基本结构的组合。

在选择结构和循环结构中都出现了判断框。选择结构中会根据条件成立与否决定执行AB操作之一,执行之后流程就会脱离该结构;而循环结构则会根据条件成立与否反复执行A操作。