C++条件判断与循环（二）（算法竞赛）

散峰而望

发布于 2025-12-23 12:58:56

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前言

前面一篇已经对 if-else 语句、关系操作符、条件操作符详细的介绍了，不知各位能否熟练的掌握。接下来将对逻辑操作符、switch 语句、while 语句一一介绍，帮你打通条件判断与循环的任督二脉。

4. 逻辑操作符

逻辑运算符提供逻辑判断功能，用于构建更复杂的表达式，主要有下面三个运算符。

符号	名称	功能
！	逻辑取反运算符	改变单个表达式的真假状态。如果表达式为真，则结果为假；如果表达式为假，则结果为真
&&	逻辑与运算符	两侧的表达式都需要为真时，结果才为真。如果任何一个表达式为假，结果就为假

|| 逻辑或运算符两侧的表达式中，只要有一个为真，结果就为真。只有当两个表达式都为假时，结果才为假

（由于文本编辑器问题，|| 占时只能那样写，还请见谅）

C/C++中，非0表示真，0表示假

4.1 逻辑取反运算符

! 是逻辑取反运算符，可以把假变为真，把真变为假。

比如，我们有一个变量叫 flag，如果 flag 为假的时候，就做某些事情，可以这样写代码：

#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
    int flag = 0;//可以改为1试试
    if (!flag)
    {
        cout << "do something" << endl;
    }
    return 0;
}

演示结果：

如果 flag 为真，!flag 就是假，如果 flag 为假，!flag 就是真，所以上面的代码的意思就是 flag 为假，执行 if 语句中的代码。

4.2 逻辑与运算符

&& 是与运算符，也是并且的意思，&& 是一个双目操作符，使用的方式是 a&&b , && 两边的表达式都是真的时候，整个表达式才为真，只要有一个是假，则整个表达式为假。

比如：如果3月到5月是春天该怎么表达呢？

int month = 0;
cin >> month;
if (month >= 3 && month <= 5)
{
    cout << "春季" << endl;
}

这里表达的意思就是month既要大于等于3，又要小于等于5，必须同时满足。

4.3 逻辑或运算符

|| 就是或运算符，也就是或者的意思，|| 也是一个双目操作符，使用的方式是a || b，|| 两边的表达式只要有一个是真，整个表达式就是真，两边的表达式都为假的时候，才为假。

比如：我们说一年中月份是 12 月或者 1 月或者 2 月是冬天，那么我们怎么使用代码体现呢？

int month = 0;
cin >> month;
if (month == 12 || month == 1 || month == 2)
{
    cout << "冬季" << endl;
}

4.4 短路

逻辑运算符还有一个特点，它总是先对左侧的表达式求值，再对右边的表达式求值，这个顺序是保证的。

如果左边的表达式就能确定整个表达式的结果，就不再对右边的表达式求值。这种情况称为短路。

如前面的代码：

if(month >= 3 && month <= 5)

表达式中 && 的左操作数是 month >= 3，右操作数是 month <= 5 ,当左操作数 month >= 3 的结果是0的时候，即使不判断 month <= 5，整个表达式的结果也是 0（不是季）。

所以，对于 && 操作符来说，左边操作数的结果是 0 的时候，右边操作数就不再执行。对于 || 操作符是怎么样呢？我们结合前面的代码：

if(month == 12 || month == 1 || month == 2)

如果month == 12，则不用再判断month是否等于1或者2，整个表达式的结果也是1（是冬季）。

所以，|| 操作符的左操作数的结果不为0时，就无需执行右操作数。

像这种仅仅根据左操作数的结果就能知道整个表达式的结果，不再对右操作数进行计算的运算称为短路求值。

4.5 练习

闰年判断

由题目，我们只需保证四年一闰，百年不闰，四百年再闰就行，即年数对 4 和 400 取模为 0。对 100 取模不为 0。

代码如下：

//代码1
#include<iostream>
using namespace std;

int main()
{
	int year = 0;
    cin >> year;
    if (year % 4 == 0 && year % 100 != 0)
        cout << "1" << endl;
    else if (year % 400 == 0)
        cout << "1" << endl;
    else
        cout << "0" << endl;
    return 0;
 } 

//代码2
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
    int year = 0;
    cin >> year;
    if ((year % 4 == 0 && year % 100 != 0) || (year % 400 == 0))
        cout << "1" << endl;
    else
        cout << "0" << endl;
    return 0;
}

晶晶赴约会

只需要保证晶晶在 1、3、5 这三天不能接受邀请就行。

代码如下：

#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
    int d = 0;
    cin >> d;
    if (d == 1 || d == 3 || d == 5)
        cout << "NO" << endl;
    else
        cout << "YES" << endl;
    return 0;
}

演示效果：

三角形判断

判断三角形的一个特性就是：两边之和大于第三边。其中题目规定的取值范围未超过 int 型，故可以使用 int 型。

代码如下：

#include<iostream>
using namespace std;

int main()
{
	int a, b, c;
	cin >> a >> b >> c;
	if(a + b > c && a + c > b && b + c > a)
	    cout << 1 << endl;
	else 
	    cout << 0 << endl;
	return 0;	    
 }

判断能否被 3，5，7 整除

该题目可以先自己试一试，后面会讲。

5. switch 语句

除了 if-else 语句外，C语言还提供了 switch 语句来实现分支结构。

switch 语句是一种特殊形式的 if-else 结构，用于判断条件有多个结果的情况。它把多重的 else if 改成更易用、可读性更好的形式。

语法形式如下：

switch (expression) 
{
  case value1: statement
  case value2: statement
  default: statement
}

上面代码中，根据表达式 expression 不同的值，执行相应的 case 分支。如果找不到对应的值，就执行 default 分支。

注意：

switch 后的 expression 必须是整型表达式，字符型也行
case 后的值，必须是整形常量表达式

5.1 if 语句和 switch 语句的对比

例如：输入任意一个整数值，计算除3之后的余数

if-else 语句：

#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
    int n = 0;
    cin >> n;
    if (n % 3 == 0)
        cout << "余数为0" << endl;
    else if (n % 3 == 1)
        cout << "余数是1" << endl;
    else
        cout << "余数是2" << endl;
    return 0;
}

switch语句：

#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
    int n = 0;
    cin >> n;
    switch (n % 3)
    {
    case 0:
        cout << "余数为0" << endl;
    case 1:
        cout << "余数是1" << endl;     
    case 2:
        cout << "余数是2" << endl;    
    }
    return 0;
}
//这里代码，只是展示两种不同写法
//有一部分未写完，具体下面会详细的讲

可以看到在某一方面 switch 语句可能比 if-else 语句表达简便些，但有时候可能恰恰相反，在之后的学习我们可以慢慢体会。

5.1.1 switch 语句中的 break

switch语句分支语句，在switch语句中，case语句决定了分支的入口，而break才是决定分支出口的，所以当一条case语句执行结束后，如果没有遇到break语句就会继续往下执行，而只有遇到break才会跳出switch语句。

就像上面的代码：

#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
    int n = 0;
    cin >> n;
    switch (n % 3)
    {
    case 0:
        cout << "余数为0" << endl;
    case 1:
        cout << "余数是1" << endl;     
    case 2:
        cout << "余数是2" << endl;    
    }
    return 0;
}

如果输入 2，演示结果：

发现没有什么问题，那么试一试输入 1 或 3 会什么样呢？演示结果如下：

我们会发现，不应该只打印一种情况，怎么会打印这么多。原因是没有跳出 switch 语句，根据上面代码的情况，我们应该在每个case语句执行完后，加上 break 语句。

代码如下：

#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
    int n = 0;
    cin >> n;
    switch (n % 3)
    {
    case 0:
        cout << "余数为0" << endl;
        break; 
    case 1:
        cout << "余数是1" << endl;
		break;     
    case 2:
        cout << "余数是2" << endl;    
        break;
	}
    return 0;
}

演示结果：

发现输入正常了，并没有出现像最开始的那样什么都打印。

练习： 输入一个1~7的数字，打印对应的星期几例如：输入：1 输出：Monday 输入：2 输出：Tuesday 输入：3 输出：Wednesday 输入：4 输出：Thursday 输入：5 输出：Friday 输入：6 输出：Saturday 输入：7 输出：Sunday

参考代码如下：

#include<iostream>
using namespace std;

int main()
{
    int day = 0;
    cin >> day;
    switch (day)
    {
    case 1:
        cout << "Monday" << endl;
        break;
    case 2: 
        cout << "Tuesday" << endl;
        break;
    case 3:
        cout << "Wednesday" << endl;
        break;
    case 4:
        cout << "Thursday" << endl;
        break;
    case 5:
        cout << "Friday" << endl;
        break;
    case 6:
        cout << "Saturday" << endl;
        break;
    case 7:
        cout << "Sunday" << endl;
        break;
    }
    return 0;
}

那是不是每一个 case 语句后面都要跟 break 呢？并不一定，如果给题目改一下的话

输入1~5，输出的是“Workday”
输入6~7，输出“Weekend”

参考代码如下：

#include<iostream>
using namespace std;

int main()
{
    int day = 0;
    cin >> day;
    switch (day)
    {
    case 1:
    case 2:
    case 3:
    case 4:
    case 5:
        cout << "Workday" << endl;
        break;
    case 6: 
    case 7:
        cout << "Weekend" << endl;
        break;
    }
    return 0;
}

上面的练习中，我们发现应该根据实际的情况，来在代码中觉得是否使用 break，或者在哪里使用 break，才能正确完成实际的需求。

5.1.2 switch 语句中的 default

在使用 switch 语句的时候，我们经常可能遇到一种情况，比如 switch 后的表达式中的值无法匹配代码中的 case 语句的时候，这时候要不就不做处理，要不就得在 switch 语句中加入 default 子句。

语法形式如下：

switch (expression) 
{
  case value1: statement
  case value2: statement
  default: statement
}

switch 后边的 expression 的结果不是 value1，也不是value2的时候，就会执 default 子句。

就比如前面做的打印星期的练习，如果 day 的输入不是1~7的值，如果我们要提示：input error!，表示输出错误。则可以这样完成代码：

#include<iostream>
using namespace std;

int main()
{
    int day = 0;
    cin >> day;
    switch (day)
    {
    case 1:
    case 2:
    case 3:
    case 4:
    case 5:
        cout << "Workday" << endl;
        break;
    case 6: 
    case 7:
        cout << "Weekend" << endl;
        break;
    default:
        cout << "input error!" << endl;
        break;   
    }
    return 0;
}

演示结果：

5.2 switch语句中的case和default的顺序问题

在switch语句中case子句和default子句有要求顺序吗？default只能放在最后吗？

其实，在switch语句中case语句和default语句是没有顺序要求的，只要你的顺序是满足实际需求的就可以。不过我们通常是把default子句放在最后处理的。

5.3 练习

四季

这道题有一个难点就是：

想要保留后面两位数，我们可以一下都想到的方法就是取模，即 YYYYMM % 100 。代码如下：

#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
    int n = 0, month = 0;
    cin >> n; //一次性读取到的事6位整数 
    month = n % 100; //获取最低2位，就是月份 
    switch (month)
    {
    case 3:
    case 4:
    case 5:
        cout << "spring" << endl;
        break;
    case 6:
    case 7:
    case 8:
        cout << "summer" << endl;
        break;
    case 9:
    case 10:
    case 11:
        cout << "autumn" << endl;   
        break;
    case 12:
    case 1:
    case 2:
        cout << "winter" << endl;
        break;
    }
    return 0;
}

那是否还有其他方法呢？那就是限定行数。

我们可以限定应该 %d 的指定宽度，代码如下：

#include <iostream>
#include <cstdio>
using namespace std;
int main()
{
    int year = 0, month = 0;
    scanf("%4d%2d", &year, &month);
    switch (month)
    {
    case 3:
    case 4:
    case 5:
        cout << "spring" << endl;   
        break;
    case 6:
    case 7:
    case 8:
        cout << "summer" << endl;
        break;
    case 9:
    case 10:
    case 11:
        cout << "autumn" << endl;
        break;
    case 12:
    case 1:
    case 2:
        cout << "winter" << endl;
        break;
    }
    return 0;
}

简单计算器

这道题可以先自己试试，后面会一快讲。

6. while 循环

C++ 中由三种循环，while 就是其中一种，接下来就介绍一下 while 语句。

6.1 while 形式

while语句的语法结构和if语句非常相似，但不同的是while是用来实现循环的，if是无法实现循环的。

下面是while循环的语法形式：

//形式1
while(表达式)            if(表达式)
     语句;                 语句；
   
//形式2
while(表达式）           if(表达式)
{                        {
     语句 1;               语句 1;
     语句 2;               语句 2;
     ...                  ...
}                        }

6.2 执行流程

首先上来就是执行判断表达式，表达式的值为 0，循环直接结束；表达式的值不为 0，则执行循环语句，语句执行完后再继续判断，是否进行下一次判断。

6.3 实践

**题目：**使用while循环在屏幕上打印1~10的值

参考代码：

#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
    int i = 1;
    while (i <= 10)
    {
        cout << i << " ";
        i++;
    }
    return 0;
}

演示效果：

6.4 练习

反向输出一个四位数

想要得到 n 的最低位，可以使用 n % 10 的运算，得到的余数就是最低位。想要去掉 n 的最低位，找出倒数第二位，则使用 n = n / 10 操作。剩下的循环一直到为 0 跳出循环。

参考代码：

#include<iostream>
using namespace std;

int main()
{
	int n = 0;
	cin >> n;
	while(n)
	{
		cout << n % 10;
		n /= 10;
	}
	return 0;
 }

演示结果：

数位之和

该题目与上面的题目是相似的，只不过是加起来了。

参考代码：

#include<iostream>
using namespace std;

int main()
{
	int n = 0;
    int sum = 0;
	cin >> n;
	while(n)
	{
		sum += n % 10;
		n /= 10;
	}
    cout << sum << endl;
	return 0;
	
 }

小乐乐求和

非常简单的一道题，只需要将规定范围的数相加就行，但是要注意取值范围，题目限定 1~10^9 ，所以保险起见

参考代码：

#include<iostream>
using namespace std;

int main() 
{
	int n = 0;
	cin >> n;
	int i = 1;
	long long sum = 0; 
	while(i <= n)
	{
		sum += i;
		i++;
	}
	cout << sum << endl;
	return 0;
}

这两道题先试一试手，后面会详细的讲解。