一起学《C程序设计》第四课——if语句、switch语句及实战练习

if语句属于控制类型的语句，程序里的逻辑判断、控制语句执行的“走向”大多都由它来主导，在今后的学习和工作中，if语句会伴随左右，在程序代码里随处可见它的身影。

注意，请认真学习完《C程序设计（第五版）》第四章后再阅读本文会有更大的收获。

if语句

if可以单独出现，else if 和else必须跟着if的后面，不能单独出现，在使用过程通常遵循以下几点。

大括号不要省略

初学者会觉得省略一对大括号会让代码看起来简洁。

其实不然，在项目开发中，随着功能的不断迭代，代码也要迭代，之前一句话式的if语句可能要扩展功能，判断成立后要做不止一个操作，这就必须把大括号补回来，所以早写上早省心。

还有一点代码的可读性问题，在其他人（甚至时间很久后你自己）阅读你的代码的时候，这种一句话式的if语句一般都要脑补拆解出来条件表达式和执行语句，显得不是那么友好。早点形成好的编程习惯，会受益终身。

减少嵌套

遇到很多个条件判断的时候先理清楚这些条件直接的包含关系，尽可能的减少if语句嵌套的层级，因为多层级嵌套同样会使得代码可读性变差，并且后续的迭代和维护也会变得麻烦。初学者可能体会不到代码可读性和后续迭代维护等事宜，这个只能慢慢的去做项目积累经验了，在这里提出来自然是希望同学们少走弯路，好习惯早养成。

复杂的逻辑表达式

书本上为了讲解逻辑运算符以及逻辑表达式的运算优先级，总结出了它们的顺序规则。在实际的使用中我们通常遇不到复杂的逻辑表达式的判断，如果遇到很复杂的逻辑表达式，为了保证运算顺序能按照我们预想的步骤进行，这时候可以祭出“括号”大法，但是“括号”套“括号”这样臃肿的写法也不推荐，所以在进行逻辑表达式的构建之前，先把条件分类，比如五个条件分两类，分别计算这两类的逻辑值，再进行“与或非”的运算。

switch语句

if语句是按条件来决定执行代码的，switch语句则更加直白——匹配执行。直接根据有限个匹配结果去逐一编写相应的执行语句，原理上来讲，switch语句完全可以被if语句取代，switch语句多用来“等值”的判断，if语句多用来逻辑值“真”和“假”的判断。

实战编程

光说不练假把式，要想掌握C语言基本的数据结构和语法规则，唯有动手实操这一条路，下面我们来看几道书本上的练习题目。

有3个整数a,b,c，由键盘输入，输出其中最大的数。

按照上一课讲的，第一步理清算法思路：先比较a和b得出它们两个之间最大的数，然后再去和c比较得出最大的数即是a,b,c它们三个之间的最大数，下面画出流程图：

然后开始写代码，从上述流程图能看出最直观的做法就是用if语句。但是还记得三元运算符吗？我们用三元运算替代这种简单的if语句会使得程序简洁，下面附上代码片段：

两层三元运算符的嵌套代替了两层if-else语句的嵌套，当然我们也可以混合使用，比如外面是if-else语句，里面是三元运算，感兴趣的尝试一下吧~

从键盘输入一个小于1000的正数，要求输出它的平方根（如果平方根不是正数则输出它的正数部分）。要求在输入数据后先对其检查是否小于1000的正数。若不是，则要求重新输入。

这是一个简单的数学运算题，求平方根用 sqrt() 这个函数，有个前提是要在文件头包含 math.h 头文件：#include ；另一个点是小数转整数，还记得强制类型转换这个知识点吧，用 (int) 即可把数据转换成整型，我们先看第一个版本的代码：

注意到，代码里判断了两次错误的输出就会退出程序，如果没有 return 这个语句，程序会继续往下执行，那么上面做的if语句判断就没有任何作用了。

不妨拓展一下思维：如果要求输入数据出错后可以一直重试直到输入正确的数据为止呢？我们可以在if语句里继续嵌套第三次、第四次、第五次…的有限次判断，但是这样代码会显得很臃肿，并且达不到“一直验证输入数据直到正确”的要求，那接下来该如何是好呢？

无限制的if语句嵌套作用都是一样的，目的都是判断数据准确性。输错了继续输，输错了继续输，这不就是一个循环吗，一直到输入正确为止——while循环的特性。这里引申到下一章的知识点了，算是抛砖引玉吧，不妨来看一下用while语句改造后的代码：

给出一百分制成绩，要求输出成绩等级'A'、'B'、'C'、'D'、'E'。90分及以上为'A'，80~90分为'B'，70~79分为'C'，60~69分为'D'，60分以下为'E'。

这个题目很简单，最直观的就是用if语句做判断。这里介绍另外一种方式——switch语句。我们的switch语句主要做等值判断，但是题目给出的分数是范围，怎么进行关联呢？题目中的分段是按照10分为单位划分的，如果我们把分数除以10并取整是不是就把一个范围内的10个数字对应到它们的“十位数”了呢？比如70~79对应“7”，经过这样的转换再用switch语句就很简单了，看一下代码：

PS：这里的成绩数据也是有一个范围的，同学们不妨参考上一个程序的while循环检测数据也来改造一下这个程序吧~

另外，这个题目和书本第10题类似，分别用if语句和switch语句来编程，这里就不赘述了。

给一个不多于5位的正整数，要求：
1、求出它是几位数；
2、分别输出每一位数字；
3、按逆序输出各位数字，例如原数为321，应输出123。

此题目字数很少，乍一看很简单，其实有点难度。首先要解决的问题是如何算出一个数的各个位分别是什么？这似乎是一个纯数学问题，也是本题的核心算法所在。这里的基本算法是：

• 对10取余求出个位数
• 对100取余再除以10取整得到十位数
• 后面的百位数、千位数…以此类推

得到个位的数字后还要判断是几位数，我们从高位往下判断，比如：最高位第五位是0，那再去看第四位是不是0，不是0就肯定是4位数，否则继续向下看。

如果是从低位开始判断则会遇到最高位不是0，中间位是0的情形，比如10001，这种判断逻辑是有缺陷和漏洞的。下面参考一下代码：

这里我们还可以拓展一下：给出的数位数未知，怎么计算其长度和每位的数是多少呢？有兴趣的可以尝试一下~

输入4个整数，要求按由小到大的顺序输出。

这是一个经典的算法题——排序算法，是学习算法的入门课。算法排序有很多种方法，这里我们就用最经典的排序算法——冒泡排序。

PS：我这里是按从大到小的顺序来排的，怎么给它编程由小到大来排序呢（输出顺序还是a,b,,c,d）？

总结

一般初学者学到这里会有以下几种困境：

1. 数据结构和语法规则没熟练掌握
2. 想不出有些题目的解题算法
3. 算法转换为代码有难度
4. 数学知识需要多补一补

首先，第1点和第3点需要多些代码、多练习，前期吃力，只要坚持下来，后面会越来越轻松；第2点和第3点，这个需要我们转换思维，第二课算法推荐的算法学习网站，也要多去练习，看看怎么把数学解题思维转换成程序的算法，除了看题做题别无他法。

大家千万不要打退堂鼓，因为这个书本毕竟是教学课程，理论性的东西偏多，也是为我们今后的学习打基础。在日后的工作过程中，我们面对的是不同行业的业务流程和业务逻辑，不会像纯数学题和算法题一样觉得枯燥（搞科研的除外），而是解决现实中的问题。

尽快找到适合自己学编程的方法才是当下最主要的，如果找到写代码的感觉，那就请飞起来吧。

有问题请私信交流，想要练习题源代码的也请私信。

往期文章

一起学《C程序设计》第三课——数据结构、运算符、表达式和语句

一起学《C程序设计》第二课——算法

一起学《C程序设计》第一课——C语言概述和学习前的准备、意识