# 程式流程控制

# 結構化程序設計

目標
設計出結構清晰、可讀性強、易於分工合作編寫的
步驟
- 自上而下的分析：把複雜的問題分解成若干小問題以後再解決
- 模組化設計：將程序劃分為多個模組，每個模組獨立存放、完成一個特定功能。
- 結構化編碼：使用基本控制結構控制程序的流程。

# 模組

組成：可以是一條敘述句、一段程式、一個函式等等...
基本特徵：僅有一個入口和一個出口
模組間的關係：相互獨立、內聚性很強

# 基本控制結構

	graph TD
	subgraph 循環結構
	F-->G{條件?}
	G-->\|條件成立\|F[語句序列]
	G-->\|條件不成立\|H[ ]
	end
	subgraph 選擇結構
	C{條件?}-->\|條件成立\|D[語句序列A]
	C-->\|條件不成立\|E[語句序列B]
	end
	subgraph 循序結構
	A[語句序列1] --> B[語句序列2]
	end

語句序列可以是一條語句或是一組複合語句喔～

# 順序結構中使用的語句

說明語句
賦值語句
I/O 語句 (輸入 / 輸出語句)
複合語句和空語句

# 其他控制結構中使用的語句

流程控制語句
- 選擇語句
  - 條件分支 if else
  - switch 分支 switch case
- 循環語句
  - 已知次數 for
  - 已知條件 while 、 do while
輔助控制語句
- break 、 continue 、 goto
- return

# 選擇語句

# 單路分支語句 `if`

	if(表達式)
	{
	語句序列
	}

	graph LR
	B{表達式?}-->\|成立\|D[語句序列]-->C
	B-->\|不成立\|C[ ]

# 雙路分支語句 `if else`

	if(表達式)
	{
	語句序列1
	}
	else
	{
	語句序列2
	}

	graph LR
	B{表達式?}-->\|成立\|D[語句序列1]-->C
	B-->\|不成立\|F[語句序列2]-->C[ ]

# 多路分支語句 `else if`

	if(表達式1)
	{
	語句序列1
	}
	else if(表達式2)
	{
	語句序列2
	}
	else
	{
	語句序列3
	}

	graph LR
	B{表達式1?}-->\|成立\|D[語句序列1]-->C[ ]
	B-->\|不成立\|A{表達式2?}-->\|成立\|F[語句序列2]-->C
	A-->\|不成立\|G[語句序列3]-->C

# 內嵌分支語句 `巢狀if`

	if(表達式1)
	{
	if(表達式2)
	{
	語句序列1
	}
	else
	{
	語句序列2
	}
	}
	else
	{
	語句序列3
	}

	graph LR
	B-->\|成立\|A{表達式2?}-->\|成立\|F[語句序列1]-->C
	B{表達式1?}-->\|不成立\|D[語句序列3]-->C[ ]
	A-->\|不成立\|G[語句序列2]-->C

else 總是會和它上方最接近的 if 做配對
如果 if 跟 else 的數量不一樣可以用大括號 {} 確定關係

# switch 分支 `switch`

	switch (表達式)
	{
	case 常數表達式1:
	語句序列1;
	case 常數表達式2:
	語句序列2;
	..............
	default:
	語句序列3;
	}

	graph LR
	B{常數表達式1?}-->\|成立\|D[語句序列1]-->C[ ]
	B-->\|不成立\|A{常數表達式2?}-->\|成立\|F[語句序列2]-->C
	A-->\|不成立\|G[語句序列3]-->C

# 例子：轉換成績

例子在裡面喔!!

將一個輸入的百分成績經過運算得到相應的 5 制成績。
轉換前後的成績對應如下:

100~90	5
89~80	4
79~70	3
69~60	2
60 分以下	1

	#include<iostream>
	using namespace std;
	int main()
	{
	int old_grade, new_grade;
	cin >>old_grade;
	switch (old_grade/10)
	{
	case 10:
	case 9: new_grade = 5;break;
	case 8: new_grade = 4;break;
	case 7: new_grade = 3;break;
	case 6: new_grade = 2;break;
	default: new_grade = 1;
	}
	cout <<new_grade;
	return 0;
	}

整數表達式作為運算表達式 switch(old_grade/10)
分支描述

	case 10:
	case 9: new_grade = 5;break;
	case 8: new_grade = 4;break;
	case 7: new_grade = 3;break;
	case 6: new_grade = 2;break;

缺省分支敘述

default: new_grade = 1;

中斷語句: break

case 後面必須加上冒號，而不是大括號
case 的敘述結束之後。需加上 break ，中斷這個 switch，否則會繼續向下執行下一個 case

# 循環語句

# 已知次數 `for`

	for(表達式1; 表達式2; 表達式3)
	{
	語句序列;
	}
	// 表達式 1：< 資料型態 > < 變數 >=< 初值 >
	// 表達式 2：表示循環條件
	// 表達式 3：表示增量 (減量)

	graph LR
	A[表達式1]-->B{表達式2?}
	B-->\|不成立\|C[ ]
	B-->\|成立\|D[語句序列]
	D-->E[表達式3]
	E-->B

# 例子：計算累加和

例子在裡面喔

計算 $1+2+3+...+n$ 的總和並顯示結果。

	#include <iostream>
	using namespace std;
	int main()
	{
	int sum=0,i,n;
	cin>>n;
	for(i=1; i<=n; i++) {
	sum=sum+i;
	}
	cout << sum<<endl;
	return 0;
	}

# 例子：乘法表 (巢狀迴圈)

例子在裡面喔

按照三角形式顯示九九乘法表
格式如下:

1*1=1
1*2=2 2*2=4
1*3=3 2*3=6 3*3=9
......
1*9=9 2*9=18 3*9=27 ... 9*9=81

	#include <iostream>
	using namespace std;
	int main(){
	int i,j;
	for(i=1; i<=9; i++){ // 外層循環
	for(j=1; j<=i; j++) // 內層循環
	cout << j<<""<<i<<"="<<ji<<"\t"; // \t 輸出對齊
	cout<<endl;
	}
	return 0;
	}

表達式之間的 ; 是不能省略的
for(;;) 在語法上是正確的，表示無限循環
跟 if 一樣如果 for 只有執行一個指令 {} 是可以省略的

# 已知條件 `while` `do while`

	while (表達式)
	{
	語句序列
	}

	graph LR
	B{表達式?}-->\|不成立\|C[ ]
	B-->\|成立\|D[語句序列]
	D-->B

	do
	{
	語句序列
	} while (表達式);

	graph LR
	A[語句序列]-->B
	B{表達式?}-->\|不成立\|C[ ]
	B-->\|成立\|D[語句序列]
	D-->B

# 例子：求 e 值

例子在裡面喔!!

使用下列級數近似計算 e 值，直到最後一個通項 u_i<10^-7 為止

$e = 1 + \frac{1}{1!} + \frac{1}{2!} + ... + \frac{1}{n!} + ...$

$u_i = \frac{1}{i!} = \frac{1}{(i - 1)!}/i = u_{i-1} / i$

	#include <iostream>
	using namespace std;
	int main()
	{
	double e = 1.0,u = 1.0; // 基數 e，通項 u
	int n = 1; // 第 n 項
	while(u >= 1.0E-7)
	{
	u = u/n; // 通項
	e = e+u; // 累加和
	n++;
	}
	cout << "e = " << e << " ( n = " << n << " )" << endl;
	return 0;
	}

	#include <iostream>
	using namespace std;
	int main()
	{
	double e=1.0,u = 1.0;
	int n= 1;
	do
	{
	u = u/n;
	e = e+u;
	n = n+1;
	} while (u>=1.0E-7);
	cout << "e = " << e << " ( n = " << n << " )" << endl;
	return 0;
	}

# 例子：計算實數 n 次方根

例子在裡面喔!!

寫一個能夠根據輸入 x 和 n 計算 x 的 n 次方根的程式
具體要求:

輸入 0 0 時，程序結束
當 (x<0 且 n<=0) 或 (x<=0 且 1/n 不為整數) 時，顯示輸入錯誤，並能讓使用者再輸入
否則，計算並顯示 x 的 n 次方根並允許用戶繼續輸入

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

	int main(){
	double x,n;
	while (1){ // 無限迴圈
	cin>>x>>n;
	if(x==0&&n==0){
	cout<<"Program terminated"<<endl;
	break; // 能夠跳出所有位置最近的迴圈
	}
	else {
	if((x<0&&n<=0)\|\|(x<0&&1/n!=int(1/n))){
	cout<<"error reinput"<<endl;
	continue; // 能夠跳過後續的過程，進到下一個迴圈
	}
	cout<<x<<"\t"<<n<<"th root"<<pow(x,1.0/n)<<endl;
	}
	}
	return 0;
	}

C++ 自主學習程式語言筆記語法

	graph LR
	B{表達式1?}-->\|成立\|D[語句序列1]-->C[ ]
	B-->\|不成立\|A{表達式2?}-->\|成立\|F[語句序列2]-->C
	A-->\|不成立\|G[語句序列3]-->C

	graph LR
	B-->\|成立\|A{表達式2?}-->\|成立\|F[語句序列1]-->C
	B{表達式1?}-->\|不成立\|D[語句序列3]-->C[ ]
	A-->\|不成立\|G[語句序列2]-->C

	graph LR
	B{常數表達式1?}-->\|成立\|D[語句序列1]-->C[ ]
	B-->\|不成立\|A{常數表達式2?}-->\|成立\|F[語句序列2]-->C
	A-->\|不成立\|G[語句序列3]-->C

# 程式流程控制

# 結構化程序設計

# 模組

# 基本控制結構

# 順序結構中使用的語句

# 其他控制結構中使用的語句

# 選擇語句

# 單路分支語句 if

# 雙路分支語句 if else

# 多路分支語句 else if

# 內嵌分支語句 巢狀if

# switch 分支 switch

# 例子：轉換成績

# 循環語句

# 已知次數 for

# 例子：計算累加和

# 例子：乘法表 (巢狀迴圈)

# 已知條件 while do while

# 例子：求 e 值

# 例子：計算實數 n 次方根

最小生成樹模板

第05回、複雜信息表達與處理

# 單路分支語句 `if`

# 雙路分支語句 `if else`

# 多路分支語句 `else if`

# 內嵌分支語句 `巢狀if`

# switch 分支 `switch`

# 已知次數 `for`

# 已知條件 `while` `do while`