If-Else

语法

if (expression)statement1
elsestatement2

Else-If

语法

if (expression1) {// 条件expression1为真时执行的语句
} else if (expression2) {// 条件expression1为假，且expression2为真时执行的语句
} else if (expression3) {// 条件expression1和expression2为假，且expression3为真时执行的语句// 可以有更多else if分支
} else {// 所有条件expression1, expression2, expression3等都为假时执行的语句
}

举例
二分法查找。（注意：数组必须有序）

#include <stdio.h> // 引入标准输入输出库，用于printf函数// 函数声明：在已排序的数组v中使用二分查找算法查找元素x
int binsearch(int x, int v[], int n);int main() {int v[] = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9}; // 定义一个已排序的数组v// 调用binsearch函数，查找元素7在数组v中的位置，并打印返回的索引printf("%d\n", binsearch(7, v, 9));
}// 函数定义：在已排序的数组v中使用二分查找算法查找元素x
int binsearch(int x, int v[], int n) {int mid, low, high; // 定义中间索引mid，以及搜索范围的low和highlow = 0; // 初始化low为0，指向数组的开始high = n - 1; // 初始化high为n-1，指向数组的末尾// 循环进行二分查找，直到low大于highwhile (low <= high) {mid = (low + high) / 2; // 计算中间索引mid// 根据x与数组中间元素v[mid]的比较结果更新搜索范围if (x < v[mid])high = mid - 1; // 如果x小于v[mid]，则更新high为mid-1else if (x > v[mid])low = mid + 1; // 如果x大于v[mid]，则更新low为mid+1elsereturn mid; // 如果找到x，则返回索引mid}// 如果未找到x，则返回-1return -1;
}

练习

1. 我们的二分查找在循环内进行了两次测试，但一次测试就足够了（代价是需要进行更多的外部测试）。编写一个循环内只进行一次测试的版本，并测量运行时间的差异。

#include <stdio.h>    // 引入标准输入输出库
#include <time.h>     // 引入时间处理库// 函数声明：二分查找算法
int binsearch(int x, int v[], int n);int main() {int v[1000]; // 定义一个大小为1000的整型数组// 初始化数组v，将每个元素设置为其索引值for (int i = 0; i < 1000; i++)v[i] = i;clock_t start, end; // 定义开始和结束时间变量double cpu_time_used; // 定义用于存储CPU时间的变量start = clock(); // 记录二分查找开始时间// 在循环中重复调用binsearch函数1000000次for (int i = 0; i < 1000000; i++)binsearch(73, v, 10);end = clock(); // 记录二分查找结束时间// 计算经过的CPU时间，并转换为秒cpu_time_used = ((double) (end - start)) / CLOCKS_PER_SEC;// 打印经过的时间printf("Time used: %f seconds\n", cpu_time_used);
}// 二分查找算法实现
int binsearch(int x, int v[], int n) {int mid, low, high;low = 0; // 初始化low为0high = n - 1; // 初始化high为数组末尾索引// 循环进行二分查找，直到low大于highwhile (low <= high) {mid = low + (high - low) / 2; // 计算中间索引，防止溢出// 进行查找，根据比较结果更新搜索范围if (x < v[mid]) {high = mid - 1;} else {low = mid + 1;}}// 如果未找到x，返回-1return -1;
}

Switch

语法

switch (expression) {case constant_expression1:// 代码块1break;case constant_expression2:// 代码块2break;...default:// 默认代码块，可选
}

注意：

• switch语句开始于圆括号内的表达式（expression），这个表达式的结果通常是一个整数或枚举类型。

举例

#include <stdio.h>int main() {int month;printf("Enter a month (1-12): ");scanf("%d", &month);switch (month) {case 1:case 3:case 5:case 7:case 8:case 10:case 12:printf("%d is a month with 31 days.\n", month);break;case 4:case 6:case 9:case 11:printf("%d is a month with 30 days.\n", month);break;case 2:printf("%d is February.\n", month);// 没有break，将继续执行下一个case的代码default:printf("Invalid month.\n");}return 0;
}

Loops - While, For and Do-While

1. For循环

• 语法

for (初始化表达式; 条件表达式; 递增/递减表达式) {// 循环体
}

• 举例

for (int i = 0; i < 10; i++) {printf("%d ", i);
}

2. While循环

• 语法

while (条件表达式) {// 循环体
}

• 举例

int i = 0;
while (i < 10) {printf("%d ", i);i++;
}

3. Do-While循环

• 语法

do {// 循环体
} while (条件表达式);

• 举例

int i = 0;
do {printf("%d ", i);i++;
} while (i < 10);

举例
将整数转换为字符串。

void atoi(int n, char s[]) {int i, sign;// 检查整数n是否为负数，并保存符号if ((sign = n) < 0) // 此处存在逻辑错误，应使用'='进行赋值，而非比较n = -n;i = 0; // 初始化字符串索引do {// 将数字n的最低位加到字符串s的末尾，并递增索引is[i++] = n % 10 + '0';} while ((n /= 10) > 0); // 循环直到n变为0// 缺少reverse函数的定义，该函数应该用于反转字符串sreverse(s);
}

练习

1. 关于atoi函数有一个漏洞，当n=-2,147,483,648时，n = -n会溢出。请修改atoi，使其不会出现溢出问题。

void atoi(int n, char s[]) {int i, sign;// 判断 n 的符号并存储if ((sign = n) < 0)  // 如果 n 是负数;  // sign 被赋值为负数i = 0;do {// 取 n 的个位数转换为字符并存储到 s 中// 如果 n 是正数，直接取余数// 如果 n 是负数，先取余数再取负值s[i++] = (sign > 0) ? (n % 10 + '0') : (-1 * (n % 10) + '0');} while ((n /= 10) != 0);  // 将 n 除以 10 并更新 n，直到 n 变为 0if (sign < 0)s[i++] = '-';  // 如果 n 是负数，添加负号到 s 中s[i] = '\0';  // 在字符串末尾添加结束符 '\0'reverse(s);  // 反转字符串 s
}

2. 编写一个函数itob(int n, char s[], int b)，将整数n转为b进制的字符串。

#include <stdio.h>
#include <string.h>void itob(int n, char s[], int b);
void reverse(char s[]);int main() {char str[12];  // 声明一个大小为 12 的字符数组，用于存储转换后的字符串itob(-235, str, 16);  // 将 -235 转换为十六进制并存储在 str 中printf("%s\n", str);  // 打印转换后的字符串return 0;
}// 反转字符串 s 的函数
void reverse(char s[]) {int i, j;char temp;// 使用双指针法进行字符串反转for (i = 0, j = strlen(s) - 1; i < j; i++, j--) {temp = s[i];s[i] = s[j];s[j] = temp;}
}// 将整数 n 转换为指定进制 b 的字符串表示存储在 s 中的函数
void itob(int n, char s[], int b) {int i, sign, c;if ((sign = n) < 0);  // 如果 n 是负数，sign 被赋值为负数，但此处没有实际操作i = 0;do {// 取 n 对 b 取模的结果，转换为对应的字符并存储到 s 中// 如果 n 是正数，直接取余数// 如果 n 是负数，先取余数再取负值c = (sign > 0) ? (n % b + '0') : (-1 * (n % b) + '0');if (c > '9')s[i++] = c - '9' - 1 + 'a';  // 如果超过 9，转换为 a-f 的字母形式elses[i++] = c;} while ((n /= b) != 0);  // 将 n 除以 b 并更新 n，直到 n 变为 0if (sign < 0)s[i++] = '-';  // 如果 n 是负数，添加负号到 s 中s[i] = '\0';  // 在字符串末尾添加结束符 '\0'reverse(s);  // 反转字符串 s，使得最终结果正确表示 n 的 b 进制数
}

Break and Continue

Break

• break 用于立即终止包含它的最内层循环的执行。

for (int i = 0; i < 10; i++) {if (i == 5) {break; // 当i等于5时，退出循环}printf("%d ", i);
}
// 输出: 0 1 2 3 4

Continue

• continue 用于跳过当前循环迭代的剩余部分，并立即进入下一次迭代。

for (int i = 0; i < 10; i++) {if (i % 2 == 0) {continue; // 跳过偶数，不执行下面的打印语句}printf("%d ", i);
}
// 输出: 1 3 5 7 9