「C++系列」判断

news2024/11/16 8:20:09

文章目录

一、判断
- 1. `if` 语句
- 2. `if-else` 语句
- 3. `if-else if-else` 语句链
- 4. `switch` 语句
- 注意事项
二、应用场景
- 1. 用户输入验证
- 2. 决策逻辑
- 3. 循环控制
- 4. 排序算法
三、相关链接

一、判断

在C++中，判断通常是通过条件语句来实现的，这些语句允许程序根据特定条件执行不同的代码块。C++提供了几种不同的条件语句来支持这种逻辑判断。

1. `if` 语句

if 语句是最基本的条件语句，用于基于单个条件执行代码块。

if (condition) {
    // 如果条件为真，则执行这里的代码
}

2. `if-else` 语句

if-else 语句在if语句的基础上增加了一个else部分，用于在条件为假时执行不同的代码块。

if (condition) {
    // 如果条件为真，则执行这里的代码
} else {
    // 如果条件为假，则执行这里的代码
}

3. `if-else if-else` 语句链

你可以将多个if-else语句链接起来，以测试多个条件。这被称为if-else if-else语句链。

if (condition1) {
    // 如果condition1为真，则执行这里的代码
} else if (condition2) {
    // 如果condition1为假但condition2为真，则执行这里的代码
} else {
    // 如果所有前面的条件都为假，则执行这里的代码
}

4. `switch` 语句

switch语句是另一种在C++中用于基于不同条件执行不同代码块的语句。它通常与枚举或整型表达式一起使用，但也可以通过类型转换与字符串等其他类型一起使用（尽管这需要C++17或更高版本的支持）。

switch (expression) {
    case value1:
        // 如果expression等于value1，则执行这里的代码
        break; // 使用break语句来避免执行下一个case的代码
    case value2:
        // 如果expression等于value2，则执行这里的代码
        break;
    // 可以有更多的case...
    default:
        // 如果没有任何case匹配，则执行这里的代码（可选）
}

注意事项

在使用if、if-else、if-else if-else语句时，确保条件表达式能够清晰地反映你的意图。
在switch语句中，每个case块后都应该有一个break语句，除非你确实希望执行下一个case块的代码（这种情况称为“case穿透”或“case fall-through”，但在实践中应谨慎使用）。
C++17引入了对switch语句中字符串和其他非整型条件的支持，但使用时需要确保编译器支持这一特性。
在设计条件逻辑时，考虑代码的清晰性和可维护性，避免创建过于复杂的条件表达式。

二、应用场景

在C++中，判断条件的应用场景非常广泛，几乎涵盖了所有需要基于特定条件执行不同逻辑的代码场景。以下是一些常见的应用场景及详细案例：

1. 用户输入验证

在接收用户输入时，常常需要验证输入是否满足特定条件，如是否为正数、是否在指定范围内等。

案例：验证用户输入的年龄是否合法（假设合法年龄为1到120岁）。

#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    int age;
    cout << "请输入您的年龄：";
    cin >> age;

    if (age >= 1 && age <= 120) {
        cout << "您输入的年龄是合法的。" << endl;
    } else {
        cout << "您输入的年龄不合法，请重新输入。" << endl;
    }

    return 0;
}

2. 决策逻辑

在程序中，根据不同的条件执行不同的逻辑分支是常见的需求。

案例：根据用户的选择（通过输入数字1、2或3）执行不同的操作。

#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    int choice;
    cout << "请选择操作（1: 加法, 2: 减法, 3: 乘法）：" << endl;
    cin >> choice;

    switch (choice) {
        case 1:
            cout << "执行加法操作。" << endl;
            break;
        case 2:
            cout << "执行减法操作。" << endl;
            break;
        case 3:
            cout << "执行乘法操作。" << endl;
            break;
        default:
            cout << "无效的选择，请重新输入。" << endl;
    }

    return 0;
}

3. 循环控制

在循环中，判断条件用于控制循环的继续或终止。

案例：使用while循环计算1到10的累加和。

#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    int sum = 0;
    int i = 1;

    while (i <= 10) {
        sum += i;
        i++;
    }

    cout << "1到10的累加和是：" << sum << endl;

    return 0;
}

4. 排序算法

在排序算法中，判断条件用于比较元素的大小，以决定元素的排序顺序。

案例（简化版）：冒泡排序算法中的比较逻辑。

#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;

void bubbleSort(vector<int>& arr) {
    int n = arr.size();
    bool swapped;
    for (int i = 0; i < n-1; i++) {
        swapped = false;
        for (int j = 0; j < n-i-1; j++) {
            if (arr[j] > arr[j+1]) {
                // 交换arr[j]和arr[j+1]
                swap(arr[j], arr[j+1]);
                swapped = true;
            }
        }
        // 如果没有发生交换，说明数组已经有序，可以提前结束
        if (!swapped) break;
    }
}

int main() {
    vector<int> arr = {64, 34, 25, 12, 22, 11, 90};
    bubbleSort(arr);

    cout << "Sorted array: \n";
    for (int i = 0; i < arr.size(); i++)
        cout << arr[i] << " ";
    cout << endl;

    return 0;
}