4.6 选择程序设计
【例4.11】 将任意3个整数a、b、c按从大到小的顺序输出。
分析：
① 如果只有两个整数a、b，可以用一个if语句直接输出结果，例如：
if(a>b)printf("%d,%d ",a,b);
else printf("%d,%d ",b,a);
② 对于3个整数，有6种可能：
a > b > c
a > c > b
b > a > c
b > c > a
c > a > b
c > b > a
若直接输出，写出的程序会很“累赘”，例如，
if(a>b && b>c)printf("%d,%d,%d ",a,b,c);
if(a>c && c>b)printf("%d,%d,%d ",a,c,b);
……
if(c>b && b>a)printf("%d,%d,%d ",c,b,a);
这样写程序不仅“难看”，而且“难懂”，还容易犯错。
③ 可采用交换法先排序，然后再输出结果，方法如下：
● 若a < b，则交换a和b；
● 若a < c，则交换a和c，结果a最大；
● 若b < c，则交换b和c，结果a > b > c；
● 输出a、b、c。
其N-S图如图4.9所示。
图4.9 3个数的排序算法
程序如下：
1 #include<stdio.h>
2 void main()
3 {
4 int a,b,c,t;
5 printf("input 3 numbers:");
6 scanf("%d,%d,%d",&a,&b,&c);
7 if(a<b)
8 { t=a;a=b;b=t; }
9 if(a<c)
10 { t=a;a=c;c=t; }
11 if(b<c)
12 { t=b;b=c;c=t; }
13 printf("sorted result：%d,%d,%d\n",a,b,c);
14 }
程序第5～6行是数据输入部分；第7～12行是数据处理部分，完成排序；第13行是数据输出部分。这种结构符合结构化程序设计的要求。
【例4.12】 在射击比赛模拟系统中，靶面被分隔为若干同心圆，如图4.10所示。如果与10、9、8、7、6环对应的圆的半径分别为1、2、3、4、5，脱靶计为0环。若以靶心为坐标原点，那么根据中靶点M (x, y) 的坐标，就可以计算出每次击发的成绩。试编程模拟这一计算过程。
分析：要计算M点对应的环数，就要先计算M到靶心的距离r=x2+y2。若r≤1则为10环；若1<r≤2，则为9环；……；以此类推。若r>5，则为0环。
算法N-S图如图4.11所示。
图4.10 例4.12的示意图
图4.11 例4.12的算法
程序如下：
1 #include<stdio.h>
2 #include<math.h> /* 用到了数学库函数sqrt */
3 void main()
4 {
5 float x,y,r;
6 int score;
7 printf("input x,y:");
8 scanf("%f,%f",&x,&y);
9 r=sqrt(x*x+y*y);
10 if(r<=1)score=10;
11 else if(r<=2)score=9;
12 else if(r<=3)score=8;
13 else if(r<=4)score=7;
14 else if(r<=5)score=6;
15 else score=0;
16 printf("score:%d\n",score);
17 }
【例4.13】 求一元二次方程ax2+bx+c=0的实根。如果没有实根，则输出提示信息。
分析：根据数学知识，对于一元二次方程，求解的关键是判断disc=b 2-4 ac的值。disc>0时，方程有两个不相等的实根；disc=0时，方程有两个相等的实根；disc<0时，方程没有实根。由此不难画出算法的N-S图，如图4.12所示。
图4.12 一元二次方程的求根算法
程序如下：
1 #include "stdio.h"
2 #include "math.h"
3 void main()
4 {
5 float a,b,c,disc,x1,x2;
6 printf("Please input a、b、c：");
7 scanf("%f%f%f",&a,&b,&c); /* 输入数据用空白分开 */
8 if(a==0)
9 printf("The equation is not a quadratic.\n");
10 else
11 {
12 disc=b*b-4*a*c;
13 if(disc<0)
14 printf("The equation has not real roots.\n");
15 else if(disc>0)
16 {
17 x1=(-b+sqrt(disc))/(2*a);
18 x2=(-b-sqrt(disc))/(2*a);
19 printf("The equation has distinct real roots:%7.3f and
%7.3f\n",x1,x2);
20 }
21 else
22 {
23 x1=-b/2/a;
24 printf("The equation has two equal real roots:%7.3f\n",x1);
25 }
26 }
27 }
以下是分别输入不同参数运行了4次的结果：
① Please input a、b、c：1 5 4 ↙
The equation has distinct real roots: -1.000 and -4.000
② Please input a、b、c：1 2 1 ↙
The equation has two equal real roots: -1.000
③ Please input a、b、c：2 3 5 ↙
The equation has not real roots.
④ Please input a、b、c：0 2 5 ↙
The equation is not a quadratic.
通过以上例子，可以看到选择程序设计的特点：从整体上看，程序的执行流程还是自顶向下的；从程序的内部具体来看，程序的执行流程是可以根据所给定的条件是否成立来决定的。
对于选择程序，程序的一次运行只能执行选择结构的某个分支，其他分支则不被执行。因此，在调试程序的时候，应该选择不同的输入数据多次试运行程序，确保每个分支都被调试过，以免遗漏错误。以例4.13为例，程序有4个分支，因此至少选择4组不同类型的数据进行测试，程序最少也要试运行4次。