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分支结构

本课目标：

掌握逻辑条件表达式的用法，学会用分支结构实现程序的“决策功能”。

一、引言​

小明的妈妈对小明爸爸说：

“你去买 10 个馒头，如果有包子卖就买 两个，如果看见西瓜就买 1 个。”

那么小明的爸爸可能会买几个馒头、几个包子、几个西瓜？

二、逻辑条件表达式：程序的“判断标准”​

逻辑条件表达式会计算出一个布尔值（bool），只有两种结果：true（真）或false（假）。

1. 布尔类型（bool）​

  • true：代表“成立”（如“5 > 3”是真的）；
  • false：代表“不成立”（如“5 < 3”是假的）。

2. 比较运算符（用于比较大小/相等）​

运算符含义示例结果
==等于5 == 3false
!=不等于5 != 3true
>大于5 > 3true
<小于5 < 3false
>=大于等于5 >= 5true
< =小于等于5 < = 3false

示例：

int a = 5, b = 3;

a > b    // true (真)
a == b   // false (假)
a != b   // true (真)
a <= 5   // true (真)

3. 逻辑运算符（用于组合多个条件）​

运算符名称规则示例结果
&&逻辑与两边都为true，结果才true(5>3) && (10 < 20)true
``逻辑或只要有一边为true，结果就true
!逻辑非取反（true变false，反之亦然）!(5>3)false

真值表：

ABA && BA || B!A
真真真真假
真假假真假
假真假真真
假假假假真

示例：

#include  <bits/stdc++.h>
using namespace std;

int main() {
    int score = 85;
    bool isPass = (score >= 60);  // true
    cout<<isPass<<endl;

    int age = 16;
    bool canVote = (age >= 18);   // false
    cout<<canVote<<endl;

    // 组合条件
    bool isExcellent = (score >= 90) && (age < 18);  // false
    bool isTeenager = (age >= 13) && (age <= 19);    // true

    cout<<isExcellent<<endl;
    cout<<isTeenager<<endl;

    return 0;
}

三、分支结构：程序的“决策流程”​

分支结构根据条件的真假，选择执行不同的代码块。C++中最常用的分支语句是**if语句**。

1. 最简单的if语句（单分支）​

当条件满足时，执行指定代码；否则，跳过。
语法：

if (条件表达式) {
    // 条件为true时执行的代码
}

示例：判断一个数是否为正数

#include  <bits/stdc++.h>
using namespace std;
int main() {
    int num;
    cin >> num;  // 输入一个数
    
    if (num > 0) {  // 如果num大于0
        cout << "这是一个正数" << endl;
    }
    
    return 0;
}

2. 带else的if语句（双分支）​

当条件不满足时，执行另一段代码。
语法：

if (条件表达式) {
    // 条件为true时执行的代码
} else {
    // 条件为false时执行的代码
}

示例：判断奇偶数

#include  <bits/stdc++.h>
using namespace std;
int main() {
    int num;
    cin >> num;
    
    if (num % 2 == 0) {  // 能被2整除（余数为0）
        cout << "这是一个偶数" << endl;
    } else {
        cout << "这是一个奇数" << endl;
    }
    
    return 0;
}

3. 多分支else if语句​

处理多个条件的分支（如成绩分级）。
语法：

if (条件1) {
    // 条件1为true时执行的代码
} else if (条件2) {
    // 条件1为false，条件2为true时执行的代码
} else {
    // 所有条件都不满足时执行的代码
}

####示例####：

1、根据成绩划分等级

#include  <bits/stdc++.h>
using namespace std;
int main() {
    double score;
    cin >> score;
    
    if (score >= 90) {
        cout << "优秀" << endl;
    } else if (score >= 80) {
        cout << "良好" << endl;
    } else if (score >= 70) {
        cout << "中等" << endl;
    } else if (score >= 60) {
        cout << "及格" << endl;
    } else {
        cout << "不及格" << endl;
    }
    
    return 0;
}

4. 嵌套if语句（复杂条件）​

在if或else内部再使用if语句，处理更复杂的逻辑。

####示例：

  1. 判断一个数是否在1~100之间
#include  <bits/stdc++.h>
using namespace std;
int main() {
    int num;
    cin >> num;
    
    if (num > 0) {  // 先判断是否为正数
        if (num < 100) {  // 再判断是否小于100
            cout << "这个数在1到99之间" << endl;
        } else {
            cout << "这个数大于等于100" << endl;
        }
    } else {
        cout << "这个数小于等于0" << endl;
    }
    
    return 0;
}
  1. 判断闰年的代码：
#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

int main() {
    int year;
    cin >> year;
    
    if (year % 4 == 0) {
        if (year % 100 == 0) {
            if (year % 400 == 0) {
                cout << year << "是闰年" << endl;
            } else {
                cout << year << "不是闰年" << endl;
            }
        } else {
            cout << year << "是闰年" << endl;
        }
    } else {
        cout << year << "不是闰年" << endl;
    }
    
    return 0;
}

四、实战练习​

练习1：三角形类型判断​

思考：

有三条线段，长度分别为a、b、c。请判断它们是否能构成三角形，并给出三角形的类型。

(三角形的类型有：普通三角形、等腰三角形、等边三角形、直角三角形)。

练习2：简单计算器​

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

int main() {
    char op;
    double num1, num2;
    
    cin >> num1 >> op >> num2;
    
    if (op == '+') {
        cout << num1 + num2 << endl;
    } else if (op == '-') {
        cout << num1 - num2 << endl;
    } else if (op == '*') {
        cout << num1 * num2 << endl;
    } else if (op == '/') {
        if (num2 != 0) {
            cout << num1 / num2 << endl;
        } else {
            cout << "错误：除数不能为0" << endl;
        }
    } else {
        cout << "无效的操作符" << endl;
    }
    
    return 0;
}

五、常见错误与注意事项​

  1. 混淆=和==：=是赋值，==是比较

    // 错误
    if (a = 5) { ... } //a 被赋值为5,条件表达式始终为true

    // 正确
    if (a == 5) { ... }

  2. 忘记花括号：如果代码块有多条语句，必须使用花括号

    // 错误 - 只有cout语句受if控制
    if (score >= 60)
        cout << "及格" << endl;
        cout << "恭喜！" << endl;

    // 正确
    if (score >= 60) {
        cout << "及格" << endl;
        cout << "恭喜！" << endl;
    }

  3. 逻辑运算符优先级：! > && > ||

    // 建议使用括号明确优先级
    if ((a > 0 && b > 0) || c > 0)

  4. 缩进很重要：
    C++中缩进不影响程序运行，但良好的缩进能让代码更易读（建议用Tab或空格缩进）。

  5. 覆盖所有分支：
    用else if和else确保所有可能的情况都被处理（避免“意外情况”）。

六、思考与练习（动手试一试！）​

  1. 输入一个整数，判断它是否为3的倍数（提示：用%运算符，即num % 3 == 0）。
  2. 输入三个整数，找出其中最大的数（提示：用多个if语句比较）。
  3. 输入一个年份，判断是否为闰年（闰年规则：能被4整除但不能被100整除，或能被400整除）。

六、分支结构练习题​

  1. 【深基2.习6】Apples Prologue / 苹果和虫子
  2. 【深基3.例2】数的性质
  3. 【深基3.例3】闰年判断
  4. 【深基3.例4】Apples
  5. 【深基3.例7】肥胖问题
  6. 【深基3.例8】三位数排序
  7. 【深基3.例9】月份天数
  8. [NOIP 2004 普及组] 不高兴的津津
  9. 【深基3.习8】三角形分类
  10. 小玉家的电费
  11. [NOIP 2016 普及组] 买铅笔

*学习笔记​

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