聲明

本系列來至中國大學(xué)慕課-闞道宏老師的C++系列課程的相關(guān)課堂筆記卓缰，闞道宏老師講解細膩慌盯、精準(zhǔn)，由淺入深姚炕，徐徐漸進摊欠，有興趣的可以去中國大學(xué)慕課上查看闞道宏老師的相關(guān)課程。
本文僅用于學(xué)習(xí)交流柱宦，若有侵權(quán)些椒，請聯(lián)系我

算法與控制結(jié)構(gòu)

一個完成某種特定任務(wù)的過程，可分解成一組操作步驟掸刊，這組操作步驟即構(gòu)成一個算法免糕。

一、算法

程序設(shè)計過程中，程序員將完成某種程序功能的過程说墨，分解成一組可被計算機執(zhí)行的操作步驟骏全，這組操作步驟就叫算法。

1.1 算法設(shè)計的方法

• 流程圖
• 偽代碼
• 自然語言

1.2 算法結(jié)構(gòu)

• 順序結(jié)構(gòu)：按照書寫順序依次執(zhí)行操作步驟的算法
• 選擇結(jié)構(gòu)：某些操作步驟需要滿足特定條件才被執(zhí)行的算法
• 循環(huán)結(jié)構(gòu)：滿足特定條件下尼斧，將循環(huán)執(zhí)行某些操作步驟的算法

1.3 條件

選擇結(jié)構(gòu)和循環(huán)結(jié)構(gòu)都需要用到條件姜贡，條件成立，我們稱這個條件為真棺棵，否則稱之為假楼咳，C++語言使用布爾類型來表達條件的真假，通過關(guān)系運算符構(gòu)成的關(guān)系表達式來描述條件烛恤。還可以根據(jù)邏輯運算符構(gòu)成的邏輯表達式來符合條件母怜。

• 布爾類型：真（true）/假（false）
• 關(guān)系運算符：大于（>）、大于等于（>=）缚柏、小于（<）苹熏、小于等于（<=）、不等于（!=）币喧、等于（==）
• 邏輯運算符：與（&&）轨域、或（||）、非（!）

使用C++語言杀餐，將設(shè)計好的算法干发，編寫成一組語句序列，這就是C++源程序史翘，為了描述選擇結(jié)構(gòu)和循環(huán)結(jié)構(gòu)的算法枉长，C++分別提供了選擇語句和循環(huán)語句。

二琼讽、布爾類型

2.1 布爾類型數(shù)據(jù)的基本概念

布爾（bool）類型：true必峰、false，true和false都是關(guān)鍵字跨琳，可以定義布爾類型變量保存布爾型數(shù)據(jù)自点，一個布爾型變量占用1個字節(jié)，計算機只能存儲數(shù)值數(shù)據(jù)脉让，因此計算機內(nèi)部以1表示true桂敛，0表示false。

#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
    bool x = true;//定義一個布爾型變量x溅潜，初始值化為true
    cout<<x<<endl;//顯示變量x的值术唬，true被顯示為1
    
    int y; //再定義1個int型變量
    y=x;// 將布爾型變量x賦值給int型變量y，C++將自動轉(zhuǎn)化類型滚澜，true被轉(zhuǎn)換為1
    cout<<y<<endl;//顯示y的值粗仓，結(jié)果為1
    
    x=5; //將int型變量5賦值給布爾型變量，5被轉(zhuǎn)換為true，即非0轉(zhuǎn)換為true借浊，此時編譯器會提示warning錯誤
    cout<<x<<endl;//顯示變量x的值塘淑，true顯示被顯示為1
    
    return0;
}

在布爾型數(shù)據(jù)中，true和false是常量蚂斤。除了賦值運算外存捺，還可以對布爾類型的變量進行關(guān)系運算，或者是邏輯運算曙蒸。

2.2 關(guān)系運算符

由關(guān)系運算符構(gòu)成的表達式捌治，就是關(guān)系表達式，關(guān)系表達式的作用就是比較兩個數(shù)的大小纽窟，比較的結(jié)果是布爾類型肖油，結(jié)果為true說明條件成立，為false說明條件不成立臂港。

2.3 邏輯運算符

邏輯運算符用于判斷復(fù)合條件是否成立森枪。結(jié)果為布爾類型。

參與邏輯運算的操作數(shù)必須是布爾類型瘸洛，否則將自動轉(zhuǎn)換，其他類型轉(zhuǎn)為布爾類型的規(guī)則是次和，0轉(zhuǎn)為false反肋，非0轉(zhuǎn)為true。

三踏施、選擇語句

算法中某些操作步驟石蔗，需要滿足特定條件才能執(zhí)行，比如求變量x的倒數(shù)畅形，需要判斷x不等于0是否成立养距，若成立進行算法運算，否則應(yīng)提示錯誤信息日熬。

句型：如果......棍厌，就......，否則,,,,,,

選擇結(jié)構(gòu)/分支結(jié)構(gòu)：如果條件成立，則執(zhí)行算法分支1耘纱，否則執(zhí)行算法分支2

C++語言提供了2中選擇語句句型：

• if—else語句
• switch—case語句

3.1 if—else語句的語法

使用方法：

if(表達式)
{語句1;}
else
{語句2;}

語法說明：

• 表達式：指定一個判斷條件敬肚，該表達結(jié)果應(yīng)為布爾類型，例如關(guān)系表達式或邏輯表達式束析，非布爾類型表達將被自動轉(zhuǎn)換艳馒，0轉(zhuǎn)化為false，非0數(shù)值轉(zhuǎn)化為true
• 語句1：描述算法分支1的C++語句序列畸陡，即表達式成立時執(zhí)行的語句
• 語句2：描述算法分支2的C++語句序列鹰溜，即表達式不成立時執(zhí)行的語句。如果條件不成立時不需要執(zhí)行什么處理丁恭，則可以省略else和{語句2}
• 語句1曹动、語句2可能包含多條C++語句序列，此時必須用一對大括號”{}“括起來牲览，如果只包含一條語句墓陈，則大括號可以省略掉。
• 計算機執(zhí)行該語句時第献，首先計算表達式（即判斷條件）庸毫，若結(jié)果為true（條件成立）飒赃，則執(zhí)行語句1炒事；否則執(zhí)行else后面的語句2。

/*實例一：求一個數(shù)的倒數(shù)*/
#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
    double x;
    cout<<"請輸入一個數(shù)值："<<endl;
    cin>>x;

    if (x!=0) //判斷條件
    /*條件成立睡扬，執(zhí)行以下語句，有3條語句韧涨，所以不需大括號括起來*/
    {   
        double y;
        y = 1/x;
        cout<< "x的倒數(shù)為："<<y<<endl;
    }
    else
        cout<<"因為x的值等于0,0沒有倒數(shù)"<<endl; //else只有1條語句虑粥，可以省略大括號
    return 0;
}

C++語言將一對大括號括起來的語句稱為一條復(fù)合語句娩贷。C++還要一種特殊的語句彬祖，空語句储笑，是由單個腔稀；組成的，計算機在執(zhí)行空語句時不會執(zhí)行任何操作，空語句也沒有任何實際的用途涂圆，只是在某些特殊的語法場合需要空語句模狭。

/*實例二：判斷一個年份是不是閏年*/
#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
    int x;
    cout<<"請輸入一個年份："<< endl;
    cin>>x;
    if ((x%100!=0 && x%4==0) || x%400==0) //復(fù)合條件判斷語句贩汉，用括號括起來。
        cout<<x<<"是閏年";
    else
    cout<<x<<"不是閏年";

    return 0;
}

復(fù)合判斷語句用在if后面匹舞，用括號括起來线脚〈突可以多層嵌套。

/*求解符號函數(shù)*/
#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
    float x; //要判斷的數(shù)
    cout<<"請輸入一個實數(shù)："<<endl;
    cin>>x;

    int a; //用來保存結(jié)果

    if(x==0) //先判斷0
    cout<<"0沒有符號,值為："<<a;

    /*復(fù)合語句判斷x的值姊舵，并確定a的值晰绎，最后輸出提示性語句和a*/
    else
    {
        if(x<0) a=-1;
        else a=1;
    }
    cout<<a<<endl;
    return 0;
}

if_else可以多層嵌套括丁，每個else自動的和上面最近的if配對史飞，如果else配對錯誤，那么執(zhí)行結(jié)果也是錯誤的蚯窥。所以為了慎重起見巍沙，上層的if_else語句應(yīng)對添加大括號，將下層的if_else語句括起來

良好的書寫習(xí)慣可以提供代碼的可讀性荷鼠，要合理利用空格句携、縮進、空行和注釋允乐，來區(qū)分語句的層次矮嫉，說明語句的功能和用途。

if_else多層嵌套代碼可讀性低牍疏，C++還提供了一種更加直觀簡潔的寫法if...else if_..._else蠢笋，的書寫方式，求解符號實例可以改造為：

#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
    float x; //要判斷的數(shù)
    cout<<"請輸入一個實數(shù)："<<endl;
    cin>>x;

    int a; //用來保存結(jié)果

    if(x==0) a=0;
    else if(x>0) a=1;
    else a=-1;

    cout<<a<<endl;
  
    return 0;
}

if-else if-else語法：

if(表達式1) 語句1;
else if(表達式2) 語句2;
......
else if(表達式n) 語句n;
else 語句n+1

• 表達式1~n分別是依次判定的條件鳞陨，表達式結(jié)果應(yīng)該為布爾類型昨寞，例如關(guān)系表達式或邏輯表達式，非布爾類型將自動轉(zhuǎn)換厦滤，0轉(zhuǎn)為false援岩，非0值轉(zhuǎn)為true
• 語句1~n表示對應(yīng)條件成立執(zhí)行的語句，可以是單條掏导，可以是復(fù)合語句或空語句
• 語句n+1享怀，是所有條件都不成立時執(zhí)行的語句，可以是單條語句或復(fù)合語句趟咆，如果條件不成立添瓷，什么都不需要執(zhí)行梅屉，則可省略else 和（語句n+1）
• 計算機執(zhí)行語句時從1~n+1逐一判斷，直到計算表達式為true仰坦，當(dāng)判斷到某條語句為true時履植，會立即執(zhí)行對應(yīng)的語句，后面的語句都會拋棄掉不會再執(zhí)行悄晃，簡而言之玫霎，計算機只能執(zhí)行語句1~n+1中的一條語句。

#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
    int x;
    cout <<"請輸入一個數(shù)字："<< endl;
    cin >> x;
    if(x == 1) cout <<"Today is Monday!"<<endl;
    else if (x==2) cout <<"Today is Tuesday!"<<endl;
    else if (x==3) cout <<"Today is Thursday!"<<endl;
    else if (x==4) cout <<"Today is Wednesday!"<<endl;
    else if (x==5) cout <<"Today is Friday!"<<endl;
    else if (x==6) cout <<"Today is Saturday!"<<endl;
    else if (x==7) cout <<"Today is Sunday!"<<endl;
    else cout<<"數(shù)值超出1-7的范圍"<<endl;

    return 0;
}

3.2 C++語句條件運算符

符號標(biāo)識：由問號和冒號組成“?:”

在程序設(shè)計中妈橄，如果條件成立庶近，則執(zhí)行算法分支1，否則執(zhí)行算法分支2眷蚓，雙分的if-else支結(jié)構(gòu)鼻种，可以通過條件運算符來實現(xiàn)簡單的分支結(jié)構(gòu)。語法規(guī)則如下：

表達式1 ? 表達式1 : 表達式2

語法說明：

• 有條件運算符構(gòu)成的表達式稱為條件表達式沙热，其中的表達式指定一個判斷條件叉钥，該表達式結(jié)果應(yīng)為布爾類型，例如關(guān)系表達式或邏輯表達式篙贸，非布爾類型將自動轉(zhuǎn)換投队，0轉(zhuǎn)為false，非0值轉(zhuǎn)為true
• 如果表達式的結(jié)果為true爵川，則計算表達式1敷鸦，將其結(jié)果作為整個條件表達的結(jié)果，否則計算表達式2寝贡，將表達式2的結(jié)果作為整個條件表達式的結(jié)果扒披。
• 條件運算符是一個3目運算符，優(yōu)先級為13圃泡，結(jié)合性從右向左碟案。

int a =5, b = 10, c;a>b ? a:b //這是一個條件表達式，結(jié)果為10颇蜡，數(shù)據(jù)類型為int型
cout(a>b ? a:b); //顯示表達式的結(jié)果
c = a>b ? a:b; //將結(jié)果賦值給int型變量c

實列：

#include <iostream>
using namespace std;
int main(){
    int a=5,b=10,c;
    a>b ? a:b;
    cout<<c<<endl;
    c= (a>b ? a:b);
        return 0;
}

3.3 switch-case語句

分支結(jié)構(gòu)算法中蟆淀，有一類特殊的算法，某一表達式結(jié)果澡匪，可分成若干種情況，每一種情況褒链，只寫一種算法分支唁情，C++語言提供了switch-case結(jié)果來描述這種多分支結(jié)果。語法形式比if-else更加簡潔直觀甫匹。

語法：

switch(表達式)
{
    case 常量表達式1:語句1;
    case 常量表達式2:語句2;
        ......
    case 常量表達式n:語句n;
    default:語句n+1;
}

說明：

• 計算機執(zhí)行該語句時甸鸟，首先計算switch后面的表達式惦费，然后將其結(jié)果與各case后的常量表達式結(jié)果進行比對。若比對成功抢韭，則以比對成功的case語句為起點薪贫，順序執(zhí)行后面的所有語句，直到整個switch語句結(jié)束刻恭，或遇到break語句時中途跳出瞧省，繼續(xù)執(zhí)行switch語句的下一條語句，如果所有比對都不成功鳍贾，則將default語句作為執(zhí)行的起點鞍匾；
• 表達式的結(jié)果應(yīng)當(dāng)是整型（char、short骑科、int橡淑、long），不能是浮點型咆爽；
• 常量表達式1~n分別列出上述表達式可能得出的結(jié)果梁棠，常量表達式只能是常量，或者由常量組成的表達式斗埂，各常量表達式的值不能相同符糊，不能重復(fù)；
• 語句1~n分別對應(yīng)常量表達式比對成功時執(zhí)行的語句蜜笤，通常最后都增加一條break語句作為本case的結(jié)束語句濒蒋，語句1~n為復(fù)合語句時，大括號也可以省略把兔；
• 語句n+1時default后面的語句沪伙，所有比對都不成功時應(yīng)執(zhí)行的語句，default語句習(xí)慣上放在最后县好。

實例一：有break語句跳出比對的情況

/*有break語句的情況*/
#include <iostream>
using namespace std;
int main(){
    int x;
    cout<<"請輸入一個標(biāo)識星期幾的數(shù)值：";
    cin>>x;
    switch (x) //下列的case語句會根據(jù)switch中x的值進行比較
    {
        case 1:cout<<"Today is Monday!"<<endl ; break;
        case 2:cout<<"Today is Tuesday!"<<endl ; break; 
       case 3:cout<<"Today is Thursday!"<<endl ; break;
        case 4:cout<<"Today is Wednesday!"<<endl ; break;
        case 5:cout<<"Today is Friday!"<<endl ; break;
        case 6:cout<<"Today is Saturday!"<<endl ; break;
        case 7:cout<<"Today is Sunday!"<<endl ; break;
        default: cout<<"input error"<<endl;
    }
    //每個case語句只要是執(zhí)行了cout語句围橡，程序功能就已經(jīng)完成
    //使用break語句中途跳出switch語句，繼續(xù)執(zhí)行switch語句的下一條語句缕贡，即return語句
    return 0;
}

實例二：無break的情況

#include <iostream>
using namespace std;
int main(){
    int mouth;
    cout<<"請輸入一個標(biāo)識月份的數(shù)值：";
    cin>>mouth;    switch (mouth)
    {
        case 1:
        case 3:
        case 5:
        case 7:
        case 8:
        case 10:
        case 12:cout<<"這個月是大月翁授，有31天"<<endl; break;
        case 4:
        case 6:
        case 9:
        case 11:cout<<"這個月是小月，只有30天"<<endl; break;
        case 2:cout<<"2月天數(shù)為28天晾咪，閏年29天"<<endl; break;
        default: cout<<"input error"<<endl;
    }
        return 0;
}

若多個case的語句一樣收擦，可以共用語句。

四谍倦、循環(huán)語句

有些算法塞赂，在滿足特定條件下，將重復(fù)執(zhí)行某些操作步驟昼蛀，這種結(jié)構(gòu)稱之為循環(huán)結(jié)構(gòu)宴猾，循環(huán)結(jié)構(gòu)就是在條件成立時圆存，重復(fù)執(zhí)行某個操作，否則結(jié)束循環(huán)仇哆。

循環(huán)4要素：循環(huán)變量沦辙、初始值、循環(huán)條件讹剔、循環(huán)體

循環(huán)語句：while語句油讯、do—while語句、for語句

實例分析：求奇數(shù)數(shù)列1,3,5.......2n-1的前N項累加和辟拷，公式撞羽，奇數(shù)數(shù)列前N項的和，是一個重復(fù)累積的過程衫冻，累加起點就是n=1時诀紊，累加條件是nN，直到這個條件不成立隅俘。

4.1 while語句

語法：

while(表達式)
    語句

• 表達式指定一個循環(huán)條件邻奠，該表達式結(jié)果應(yīng)為布爾類型，例如關(guān)系表達式或邏輯表達式，非布爾類型將自動轉(zhuǎn)換，0轉(zhuǎn)為false捏鱼，非0值轉(zhuǎn)為true
• 語句是描述循環(huán)體的C++語句，即條件成立時循環(huán)執(zhí)行的語句贰镣，如循環(huán)條件開始就不成立，則循環(huán)體一次也不執(zhí)行膳凝，循環(huán)體中應(yīng)包含循環(huán)條趨向于false的語句碑隆，否則循環(huán)條件一直為true，循環(huán)體將無休止執(zhí)行蹬音，俗稱“死循環(huán)”
• 計算機執(zhí)行該語句時上煤，首先計算表達式（即循環(huán)條件），若結(jié)果為true（條件成立）著淆，則重復(fù)執(zhí)行循環(huán)體語句劫狠，否則跳出循環(huán)。

/*求奇數(shù)數(shù)列1,3,5.......2n-1的前N項累加和*/
#include <iostream>
using namespace std;
int main(){
    int N,sum=0,n=1; //定義變量永部，并將用于保存結(jié)果的sum初始化為0独泞，開始的n初始化為1
    cout<<"請輸入計算的值：";
    cin>>N; //獲取前N項
    while (n<=N)
    {
        sum += 2*n-1; // 等價于sum=sum+2*n-1,
        n++; //執(zhí)行完上一條語句，將n自增1苔埋。該條語句用于跳出循環(huán)懦砂，使得循環(huán)條件n<=N趨于false
    }
     cout<<"前"<<N<<"項的累積結(jié)果為："<<sum<<endl; //跳出循環(huán)后，執(zhí)行本條語句，顯示變量sum
    return 0;
}

4.2 do—while語句

do—while語句是先執(zhí)行循環(huán)體孕惜，在判斷條件。語法如下：

do
  語句
while(表達式);

• 表達式指定一個循環(huán)條件晨炕，該條件放在循環(huán)體語句的后面衫画，即先執(zhí)行再判斷條件，該表達式結(jié)果應(yīng)為布爾類型瓮栗，例如關(guān)系表達式或邏輯表達式削罩，非布爾類型將自動轉(zhuǎn)換，0轉(zhuǎn)為false费奸，非0值轉(zhuǎn)為true
• 語句式描述循環(huán)體的C++語言弥激，不管循環(huán)條件是否成立，循環(huán)體都要執(zhí)行一次愿阐，循環(huán)體中應(yīng)包含使循環(huán)條件趨向于false的語句微服，否則將造成死循環(huán)
• 計算機執(zhí)行該語句時，首先執(zhí)行一次循環(huán)體缨历，然后再計算表達式（即循環(huán)條件）以蕴，若結(jié)果為true（條件成立），則重復(fù)執(zhí)行循環(huán)體語句辛孵，否則結(jié)束循環(huán)丛肮。

/*求奇數(shù)數(shù)列1,3,5.......2n-1的前N項累加和*/
#include <iostream>
using namespace std;
int main(){
    int N,sum=0,n=1;
    cout<<"請輸入計算的值：";
    cin>>N;
    do
    {
        sum += 2*n-1;
        n++;
    }
    while (n<=N);
    cout<<"前"<<N<<"項的累積結(jié)果為："<<sum<<endl;
    return 0;
}

4.3 for語句

for語句語法：

for(表達式1;表達式2;表達式3)
    語句

• 表達式1只在正式循環(huán)前執(zhí)行一次，通常用于循環(huán)算法的賦初始值
• 表達式2指定一個循環(huán)條件魄缚，每次循環(huán)時宝与，先計算該表達式，如果為true冶匹，則執(zhí)行下面的循環(huán)體語句习劫，否則結(jié)束循環(huán)
• 表達式3是在每次循環(huán)體執(zhí)行結(jié)束之后都被執(zhí)行一次，主要用于修改循環(huán)體中的某些變量徙硅，使循環(huán)條件趨向于false
• 語句是描述循環(huán)體的C++語句
• 計算機執(zhí)行該語句時榜聂，首先計算表達式1（通常為賦初始值），再計算表達式2（即循環(huán)條件）嗓蘑，若結(jié)果為true則重復(fù)執(zhí)行循環(huán)體語句须肆，每次執(zhí)行完循環(huán)體語句之后計算一次表達式3（通常用于修改循環(huán)條件中的某些變量），然后再返回表達式2重新判斷桩皿，若表達式2結(jié)果為true豌汇，再次執(zhí)行上述過程一次，直至表達式2判斷為false泄隔，跳出循環(huán)拒贱。

/*求奇數(shù)數(shù)列1,3,5.......2n-1的前N項累加和*/
#include <iostream>
using namespace std;
int main(){
    int N,n,sum=0;
    cout<<"請輸入計算的值：";
    cin>>N;
    for(n=1;n<=N;n++) //集中用3個表達式來指定n=1，循環(huán)條件n<=N,以及修改循環(huán)條件中的變量N，使得循環(huán)趨向于false
    sum += 2*n-1; //表達式n<=N為true時執(zhí)行的語句
    cout<<"前"<<N<<"項的累積結(jié)果為："<<sum<<endl;
    return 0;
}

4.4 逗號“,”運算符

逗號運算符逻澳，可以將多個表達式鏈接在一起闸天，構(gòu)成一個復(fù)合的逗號表達式，

表達式1, 表達式2, ......, 表達式n

• 計算機在執(zhí)行時從左往右依次計算表達式1~n斜做，將最后一個表達式（即表達式n）的結(jié)果作為整個逗號表達式的結(jié)果
• 逗號運算符的優(yōu)先級為15級苞氮，結(jié)合性從左到右

實例說明：

int a,b,c;
a=5, b=10, c=a+b; //依次執(zhí)行，所以a=5, b=10, c=15瓤逼，計算機會將最后的表達式計算結(jié)果（c=a+b）作為該表達式的結(jié)果笼吟，故結(jié)果為15
cout<<(a,b,c); //顯示逗號表達式的結(jié)果，結(jié)果為15

編寫程序時霸旗，可以將多個表達式語句用逗號運算符連接起來贷帮，構(gòu)成一個長的表達式語句，使得程序更加緊湊诱告，利用逗號運算符改寫求奇數(shù)列前N項的累積和程序撵枢。

/*求奇數(shù)數(shù)列1,3,5.......2n-1的前N項累加和*/
#include <iostream>using namespace std;
int main(){
    int N,n,sum;
    cout<<"請輸入計算的值：";
    cin>>N;
    for(n=1,sum=0;n<=N;n++) //集中用3個表達式來指定n=1，循環(huán)條件n<=N,以及修改循環(huán)條件中的變量N蔬啡，使得循環(huán)趨向于false
    sum += 2*n-1; //表達式n<=N為true時執(zhí)行的語句
    cout<<"前"<<N<<"項的累積結(jié)果為："<<sum<<endl;
    return 0;
}

4.5 控制語句

計算機通常是按照語句的書寫順序執(zhí)行程序的诲侮，而某些語句，會造成執(zhí)行順序的跳轉(zhuǎn)箱蟆，例如選擇語句和循環(huán)語句沟绪，造成程序執(zhí)行順序跳轉(zhuǎn)的語句，統(tǒng)稱為控制語句空猜。

• break語句

  break語句的作用就是跳出整個循環(huán)绽慈，例如，我們設(shè)計一個可以求圓的面積和周長的程序辈毯，我們一直輸入半徑坝疼，程序就一直計算，而不必每次都打開程序谆沃。

  #include <iostream>
  using namespace std;
  int main(){
    const int Pi=3.14;
    double r,s,c;
    while(true) //使用關(guān)鍵字true將while設(shè)置為死循環(huán)钝凶，如果不跳出循環(huán)的話，while下的語句塊會一直執(zhí)行唁影。
    {
        cout<<"請輸入圓的半徑:";
        cin>>r;
        s = r*r*Pi;
        c = 2*r*Pi;
        if(r<0) break; //break的作用就是跳出整個循環(huán)
        cout<<"一個半徑為："<<r<<"的圓的面積="<<s<<"周長等于"<<c<<endl;
    }
    return 0;
  }
  

• continue

  continue 的作用是跳出當(dāng)前循環(huán)耕陷，中途返回，繼續(xù)執(zhí)行下一個循環(huán)据沈。比如設(shè)計一個程序哟沫，能顯示一個范圍內(nèi)，能被3整除的數(shù)锌介。

  #include <iostream>
  using namespace std;
  int main(){
    int a,b;
    cout<<"請輸入取值范圍,小的在前嗜诀，大的在后：";
    cin>>a>>b;
    for(a,b;a<=b;a++)
    {   if (a%3!=0) continue; //如果n不能被3整除猾警，則執(zhí)行continue，跳過此次判斷隆敢，執(zhí)行下一個循環(huán)語句发皿。 
       cout<<a<<","; //只返回能被3整除的數(shù)。其他的數(shù)都被continue跳出時過略掉了拂蝎。
    }
    return 0;
  }
  

  continue只能在循環(huán)語句中使用雳窟，而break還能夠在switch-case選擇語句中使用。

五匣屡、算法設(shè)計與評價

程序設(shè)計中，算法應(yīng)當(dāng)時可實現(xiàn)的拇涤，算法應(yīng)當(dāng)能被計算機執(zhí)行捣作，算法應(yīng)當(dāng)完成某種功能，具有使用價值鹅士，因此券躁，我們設(shè)計的算法應(yīng)對具有以下5個特性：

• 有窮性：一個算法必須保證其執(zhí)行步驟是有限的
• 確定性：算法的每個步驟必須有明確的定義，不能含糊不清掉盅，或有二義性
• 有效性：算法每個步驟應(yīng)該能被計算機執(zhí)行也拜，并得到有效的結(jié)果。
• 輸入：算法可以有0個或多個數(shù)額u趾痘，輸入是算法處理的原始數(shù)據(jù)
• 輸出：算法至少要有一個輸出慢哈，輸出是算法處理的結(jié)果

如何評判一個算法的優(yōu)劣，是通過算發(fā)雜程度和內(nèi)存占用量永票，這是評價一個算法優(yōu)劣的基本標(biāo)準(zhǔn)卵贱。

• 算法復(fù)雜度：決定了計算執(zhí)行該算法所續(xù)的時間，完成相同的功能計算復(fù)雜度越小侣集，算法執(zhí)行速度越快键俱，算法就越好。

  實列：判斷一個數(shù)是否是素數(shù)

  #include <iostream>
  using namespace std;
  int main(){
    int a;
    cout<<"請輸入一個正整數(shù)：";
    cin>>a;
    bool yes_no = true;
    for(int n=2; n<a; n++)
    {
        if(a%n==0)
        {
            yes_no=false;break;
        }
    }
    if(yes_no==true)cout<<a<<"是素數(shù)";
    else cout<<a<<"不是素數(shù)";
    return 0;
  }
  

  在上述實例中世分，a只需檢查能否被n~a/2以內(nèi)的數(shù)整除编振，就可以判斷a是否是素數(shù)，降低循環(huán)的次數(shù)臭埋，就可以降低程序的算法復(fù)雜程度踪央，從而優(yōu)化程序。保證正確性的情況下斋泄， 程序的執(zhí)行速度越快越好杯瞻。

• 內(nèi)存占用量

  內(nèi)存占用量用于評估計算機執(zhí)行算法時，所需空間的大小炫掐，完成相同的功能魁莉，內(nèi)存占用量空間越小，那么算法就越好。

  #include <iostream>
  using namespace std;
  int main(){
    double a, b, c;
    double sum;
    cout<<"請依次輸入3個人的成績：";
    cin>>a;cin>>b;cin>>c;
    sum= (a+b+c)/3;
    cout<<"平均成績?yōu)椋?<<sum<<endl;
    return 0;
  }
  

  在該算法中旗唁，定義了4個double型變量畦浓，每個變量占用8個字節(jié)，因此總共占用了32個字節(jié)检疫，成績的取值范圍是0-100讶请，使用單精度浮點型float類型完全能夠滿足需求，每個float型變量只占用4個字節(jié)屎媳，總共占用16個字節(jié)夺溢，同時減小變量的定義數(shù)量，也可以減少不必要的內(nèi)存開銷烛谊。對上述程序進行完善：

  #include <iostream>
  using namespace std;
  int main(){
    float source;
    float sum = 0;
    cout<<"請依次輸入3個人的成績：";
    cin>>source;sum += source;
    cin>>source;sum += source;
    cin>>source;sum += source;
    cout<<"平均成績?yōu)椋?<<sum/3<<endl;
    return 0;
  }
  

  通過對程序算法的優(yōu)化风响，新程序內(nèi)存開銷僅占用8個字節(jié)。

最后的實例：求反正切（arctan）函數(shù)的算法設(shè)計丹禀，計算機只能進行算術(shù)運算状勤，關(guān)系運算，邏輯運行等基本運算双泪，不能直接運行對數(shù)函數(shù)這一類的復(fù)雜運算持搜，此類復(fù)雜運算，需要分解成基本運算進行求解焙矛。

公式化解為：葫盼，其中記

分子：

分母：

那么：