CSP Wiki By Yundou分支结构
分支结构简介
在编程里，我们常常要依据不同的情形来做出不同的选择。比如我们判断数的奇偶性，如果一个数字能整除，那么就是偶数，否则为奇数。
分支结构就是用来处理这类"如果，那么"的问题的，在 C++ 中，主要有if-else语句和switch语句这两种分支结构。
条件表达式与比较运算符
引入
我们日常使用如果的时候，一般都会说“如果怎么怎么样，那么如何如何”。
这个“怎么怎么样”，一般来说要么为真要么为假。比如“如果今天下雨，那么带伞”，“今天下雨”就是要么为真要么为假的。
更加严格的来说，我们称这个“怎么怎么样”为一个命题，一个命题描述了一个要么是真的要么是假的的事情，比如“今天下雨”可以是一个命题，因为今天要么下雨要么不下雨。
那在学习分支结构之前，我们需要先了解电脑是如何来表示命题的。
我们在 C++ 编程中，使用条件表达式来描述一个命题。
在 C++ 里，条件表达式属于用于判定真假的表达式，其结果为布尔类型（true 或者 false）。
布尔类型是一种变量类型，在 C++ 里用它来描述真和假，可以当作是数值只能为 0 或者 1 的 int 类型，0 表示假，1 表示真。
条件表达式常被用于控制程序的流程，像 if 语句、while 语句、for 语句等都会用到它。借助不同的运算符，条件表达式能够对变量、常量进行比较和逻辑运算。
比较运算符
比较运算符用于比较两个值的大小关系，结果为布尔值。
条件表达式主要依靠各类运算符来构建，以下是常见的比较运算符。
| 运算符 | 描述 | 示例 | 结果 |
|---|---|---|---|
== | 等于 | 5 == 5 | true |
!= | 不等于 | 5 != 3 | true |
< | 小于 | 5 < 10 | true |
> | 大于 | 5 > 3 | true |
<= | 小于等于 | 5 <= 5 | true |
>= | 大于等于 | 5 >= 3 | true |
示例代码：
示例代码
#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
int a = 5, b = 3;
cout << "a == b: " << (a == b) << endl;
cout << "a != b: " << (a != b) << endl;
cout << "a < b: " << (a < b) << endl;
cout << "a > b: " << (a > b) << endl;
cout << "a <= b: " << (a <= b) << endl;
cout << "a >= b: " << (a >= b) << endl;
return 0;
}逻辑运算符
逻辑运算符用于连接多个条件表达式，帮助我们处理更复杂的判断情况。常见的逻辑运算符有三个：逻辑与（&&）、逻辑或（||）和逻辑非（!）。
逻辑与（&&）
逻辑与运算符就像两个小伙伴一起完成任务，只有当两个小伙伴都完成了自己的任务，整个任务才算完成。在编程里，只有当 && 两边的条件都为真时，整个表达式才为真，只要有一个条件为假，整个表达式就为假。
#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
int age = 15; // 定义一个整数变量 age，代表年龄，初始值为 15
int score = 90; // 定义一个整数变量 score，代表分数，初始值为 90
// 使用逻辑与运算符判断年龄是否大于 12 且分数是否大于 80
bool isQualified = (age > 12) && (score > 80);
if (isQualified) {
cout << "满足年龄和分数要求。" << endl;
} else {
cout << "不满足年龄和分数要求。" << endl;
}
return 0;
}在这个例子中，age > 12 为真，score > 80 也为真，所以 (age > 12) && (score > 80) 整个表达式为真，程序会输出“满足年龄和分数要求。”
逻辑或（||）
逻辑或运算符就像两个小伙伴完成任务，只要有一个小伙伴完成了任务，整个任务就算完成。在编程里，只要 || 两边的条件有一个为真，整个表达式就为真，只有当两个条件都为假时，整个表达式才为假。
#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
int height = 160; // 定义一个整数变量 height，代表身高，初始值为 160
int weight = 45; // 定义一个整数变量 weight，代表体重，初始值为 45
// 使用逻辑或运算符判断身高是否大于 170 或体重是否大于 50
bool isGood = (height > 170) || (weight > 50);
if (isGood) {
cout << "满足身高或体重要求。" << endl;
} else {
cout << "不满足身高和体重要求。" << endl;
}
return 0;
}在这个例子中，height > 170 为假，weight > 50 也为假，所以 (height > 170) || (weight > 50) 整个表达式为假，程序会输出“不满足身高和体重要求。”
逻辑非（!）
逻辑非运算符就像给条件“唱反调”，如果原来的条件为真，加上逻辑非运算符后就变成假；如果原来的条件为假，加上逻辑非运算符后就变成真。
#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
bool isRainy = false; // 定义一个布尔变量 isRainy，代表是否下雨，初始值为 false
// 使用逻辑非运算符，得到与 isRainy 相反的结果
bool isSunny = !isRainy;
if (isSunny) {
cout << "天气晴朗。" << endl;
} else {
cout << "正在下雨。" << endl;
}
return 0;
}在这个例子中，isRainy 为假，使用逻辑非运算符后，isSunny 为真，程序会输出“天气晴朗。”
常用分支语句
上面我们介绍了 C++ 是如何表示“如果怎样怎样，那么如何如何，否则如何如何”中的“怎样怎样”的，现在我们要介绍如何表示剩下来的“如果，那么，否则”的内容。
if-else语句
if-else语句的作用是当某个条件成立时，执行一段代码；要是条件不成立，就执行另一段代码。
基本语法
if (条件) {
// 条件成立时执行的代码
} else {
// 条件不成立时执行的代码
}例题 1：判断一个数是奇数还是偶数
#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
int num;
// 提示用户输入一个整数
cout << "请输入一个整数：";
cin >> num;
// 判断这个数除以 2 的余数是否为 0
if (num % 2 == 0) {
// 如果余数为 0，说明是偶数
cout << num << " 是偶数。" << endl;
} else {
// 如果余数不为 0，说明是奇数
cout << num << " 是奇数。" << endl;
}
return 0;
}在这个程序里，num % 2 == 0就是判断条件。如果num除以 2 的余数是 0，就输出num是偶数；反之，就输出num是奇数。
例题 2：比较两个数的大小
#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
int a, b;
// 提示用户输入两个整数
cout << "请输入两个整数，用空格分隔：";
cin >> a >> b;
// 判断 a 是否大于 b
if (a > b) {
// 如果 a 大于 b，输出 a 大于 b
cout << a << " 大于 " << b << endl;
} else {
// 如果 a 不大于 b，输出 a 小于等于 b
cout << a << " 小于等于 " << b << endl;
}
return 0;
}在这个程序中，a > b是判断条件。若a大于b，就输出a大于b；否则，输出a小于等于b。
switch语句
switch语句适用于根据一个变量的不同取值来执行不同的代码块。
基本语法
switch (变量) {
case 值1:
// 当变量的值等于值 1 时执行的代码
break;
case 值2:
// 当变量的值等于值 2 时执行的代码
break;
default:
// 当变量的值不等于任何一个 case 的值时执行的代码
break;
}例题 3：根据输入的数字输出对应的星期几
#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
int day;
// 提示用户输入一个 1 到 7 之间的整数
cout << "请输入一个 1 到 7 之间的整数：";
cin >> day;
// 根据 day 的值进行判断
switch (day) {
case 1:
// 如果 day 等于 1，输出星期一
cout << "星期一" << endl;
break;
case 2:
// 如果 day 等于 2，输出星期二
cout << "星期二" << endl;
break;
case 3:
// 如果 day 等于 3，输出星期三
cout << "星期三" << endl;
break;
case 4:
// 如果 day 等于 4，输出星期四
cout << "星期四" << endl;
break;
case 5:
// 如果 day 等于 5，输出星期五
cout << "星期五" << endl;
break;
case 6:
// 如果 day 等于 6，输出星期六
cout << "星期六" << endl;
break;
case 7:
// 如果 day 等于 7，输出星期日
cout << "星期日" << endl;
break;
default:
// 如果 day 不在 1 到 7 之间，输出输入无效
cout << "输入无效，请输入 1 到 7 之间的整数。" << endl;
break;
}
return 0;
}在这个程序里，switch语句会依据day的值来执行不同的case分支。要是day的值不在 1 到 7 之间，就会执行default分支。
例题 4：根据输入的字符输出对应的季节
#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
char season;
// 提示用户输入一个字符
cout << "请输入一个字符 (s: 春季，x: 夏季，q: 秋季，d: 冬季): ";
cin >> season;
// 根据 season 的值进行判断
switch (season) {
case 's':
// 如果 season 等于's'，输出春季
cout << "春季" << endl;
break;
case 'x':
// 如果 season 等于'x'，输出夏季
cout << "夏季" << endl;
break;
case 'q':
// 如果 season 等于'q'，输出秋季
cout << "秋季" << endl;
break;
case 'd':
// 如果 season 等于'd'，输出冬季
cout << "冬季" << endl;
break;
default:
// 如果 season 不是's', 'x', 'q', 'd'中的任何一个，输出输入无效
cout << "输入无效，请输入 s, x, q, d 中的一个字符。" << endl;
break;
}
return 0;
}在这个程序中，switch语句会根据season的值来执行不同的case分支。要是season不是s、x、q、d中的任何一个，就会执行default分支。
通过这些例题，你应该对if-else语句和switch语句有了基本的了解。在实际编程时，要依据具体情况选择合适的分支结构。