实验4_选择结构

一、实验目的

本实验旨在通过一系列编程实践，使学习者深入理解并掌握程序设计中两种基本的选择（分支）结构。具体目标如下：

理解与掌握if语句：能够熟练运用if， if-else， if-else if等多种形式的if语句，理解其执行流程，并能够处理复杂的多重条件判断问题，包括if语句的嵌套使用。

理解与掌握switch语句：能够准确描述switch语句的语法格式和执行过程（特别是break关键字的作用），掌握其在多路分支选择场景下的应用。

培养选择与设计能力：能够根据实际问题需求，灵活、恰当地选择并使用if语句或switch语句来设计和实现程序，培养解决实际问题的逻辑思维和编程能力。

二、相关知识点

1. if 语句

（1）基本形式

✔ if（单分支）：如果条件为真，则执行语句块。

✔ if-else（双分支）：如果条件为真，执行一个语句块；否则，执行另一个语句块。

✔ if-else if-...-else（多分支）：用于处理多个互斥条件的连续判断。

（2）核心概念

✔条件表达式：语句中的条件是一个结果为布尔值（真或假）的表达式。

✔语句块：用花括号 {} 括起来的多条语句。如果只有一条语句，{} 可以省略，但强烈建议始终使用以提高代码可读性和避免错误。

✔嵌套if语句：在一个if或else的语句块内，可以再包含另一个完整的if语句。使用时需注意else与最近未匹配的if配对的问题，良好的代码缩进至关重要。

2. switch 语句

（1）基本格式

switch (表达式) {    case 常量1:
       语句序列1;        break;    case 常量2:
       语句序列2;        break;
   ...    default:
       默认语句序列;
}

（2）核心概念

✔表达式：其计算结果必须是整型、字符型或枚举型。

✔case 标签：case 后的值必须是常量，且值不能重复。程序会将switch表达式的值与每个case常量进行精确匹配。

✔break 语句：用于退出整个switch结构。如果缺少break，程序会继续执行下一个case中的语句，这被称为“case穿透”。有时可利用此特性简化代码，但大多数情况下需要break来隔离各个分支。

✔default 分支：当所有case都不匹配时，执行default下的语句。它是可选的，但加上它可以使程序更健壮。

3. if 语句与 switch 语句的比较与选择

（1）if 语句的优势

✔条件判断非常灵活，可以处理范围判断（如 score > 60）、逻辑组合（如 a > 0 && b < 10）等复杂条件。

✔是处理非精确匹配（如区间判断）和复杂逻辑的唯一选择。

（2）switch 语句的优势

✔当分支基于同一个变量或表达式的精确值匹配时，代码结构更清晰，可读性更好，执行效率通常更高。

✔典型应用场景：菜单选择、成绩等级转换（A, B, C, D）、状态机等。