PC Laborator 5

Obiective

în urma acestui laborator, studentul va fi capabil să:

• înțeleagă cum funcționează o structură decizională;
• scrie programe în C folosind construcții decizionale.

Structura decizională

Se întâmplă adesea ca evoluția unui program să depindă de o anumită condiție. Ea poate lua însă diverse forme, rolul programatorului fiind să conducă execuția programului pe calea corectă, ținând cont de acea condiție logică. Apare astfel structura decizionala if, care ramifică evoluția programului în funcție de valoarea de adevăr a condiției testate.

Schema logică

Prima etapă din parcurgerea unei structuri decizionale de tipul if-else o reprezintă testarea condiției logice. în cazul în care aceasta este evaluată ca adevărată se execută instructiunea1, cea asociată ramurii if. în cazul în care condiția logică este evaluată ca falsă se execută instructiunea2, cea asociată ramurii else. După executarea instrucțiunii asociate, structura if-else se încheie și programul se continuă cu linia următoare blocului decizional.

Sintaxă generală

a)

if (conditie) instructiune;

b)

if (conditie) {
	 instructiune1;
}
else {
	 instructiune2;
}

c)

if (conditie1) {
	instructiune 1;
}
else if (conditie2) {
	instructiune 2;
}
else if (conditie 3) {
	instructiune3;
}
................................
else {
	instructiune;
}

Asocierea ramurilor if-else

Observație: în cazul în care un if are mai multe ramuri, un else se asociază celui mai apropiat if.

Această observație ne conduce la următoarele două cazuri:

• dacă nu există blocuri de instrucțiuni, un else este legat de if-ul imediat anterior;

if (a > 5) 
    if (b > a) 
	printf ("b este mai mare ca a");
    else 
	printf ("b este mai mic sau egal cu a");

• dacă există blocuri de instrucțiuni, un else este legat de ultimul if fără pereche.

if (a > 5) {
    if (b > a)
        printf ("b este mai mare ca a");
}
else 
    printf ("a nu este mai mare ca 5");

Exemplu:

Ce va afișa acest program prost indentat?

int number = 4; 
double alpha = -1.0; 
if (number > 0) 
	if (alpha > 0)
		printf( "Here I am!\n");
else 
	printf( "No, I’m here!\n"); 
printf("No, actually, I’m here!\n");

Evaluarea expresiilor logice

Am stabilit deja că o condiție logică, prin valoarea ei de adevăr, ramifică evoluția programului.

Atenție: Adevărat în C înseamnă orice rezultat diferit de 0 (nul) al unei evaluări, în timp ce despre fals vorbim când o expresie este evaluată la 0 (nul).

În C, condiția poate avea mai multe reprezentări, după cum urmează

Operatori relaţionali şi logici

• > - mai mare
• >= -mai mare egal
• < -mai mic
• <= -mai mic egal
• == -egal
• != -diferit
• && -si
• || -sau
• ! -negare

Exemplu operatori relaționari și logici

#include <stdio.h>
 
int main(){
    int a = 2, b = 6, c = 0, result;
 
    result = !(a < c) && (a < b) || (b <=c);
 
    printf("result is %d\n", result);
    return 0;
}

In exemplul de mai sus tineti cont de precedenta operatorilor.

Operandul

Exemplu: Verificați că un număr citit de la tastatură poate fi numitorul unei fracții.

Operația cu operatori relaționali (==, !=, <=, <, >, >=)

Exemplu: Asociați o valoare variabilei cost în funcție de valoarea variabilei distance după cum urmează:

distance	cost
Intre 0 si 100	5.50
Peste 100, dar mai putin de 500	8.00
Peste 500, dar nu mai mult de 1000	10.50
1000 sau mai mult	13.00

Operația cu operatori logici (&&, ||, !)

Exemplu: Folosind operatori logici, aduceți următoarea structură decizională la forma cea mai simplă:

if (doesSignificantWork) { 
	if (makesBreakthrough) 
		nobelPrizeCandidate = true; 
	else
		nobelPrizeCandidate = false; 
} 
else if (!doesSignificantWork) {
	nobelPrizeCandidate = false;
}

Observație: Cuvântul cheie bool, ca și valorile true și false, au fost introduse în standardul C99, deci dacă doriți să-l folosiți codul trebuie compilat cu --std=c99 ca argument al compilatorului (gcc).

Pentru a putea lucra cu operatorii logici, este necesar să ne reamintim modul în care aceștia operează.

Tabelul operatorilor logici
a	b	!a	a && b	a ll b
0	0	1	0	0
0	1	1	0	1
1	0	0	0	1
1	1	0	1	1

Observație: În tabel remarcăm că operatorul logic SI ( && ) întoarce 1 dacă și numai dacă ambele expresii, a și b în cazul nostru, întorc o valoare nenulă. în orice alt caz, operatorul SI întoarce 0. Așadar, pentru a optimiza timpul de execuție a programului, expresia a doua, b în cazul nostru, va fi evaluată dacă și numai dacă prima expresie, a, a întors o valoare nenulă.

În mod asemănător lucrează și operatorul SAU ( || ).

Exemplu: Ce va afișa următorul program?

#include <stdio.h>
int main() {
    int a = 5, b = 10;
    if (++a || ++b) {
         printf("%d  %d", a, b);
    }
    else {
         printf("Wayne Rooney");
    }
    return 0;
}

Alternative la if-else

Operatorul condițional (  ?  : )

Singurul operator ternar din C, operatorul condițional funcționează asemenea unui if cu o singură ramură de tip else if. Sintaxa operatorului condițional este următoarea:

(conditie) ? (expresie1) : (expresie2)

Aşadar, blocul decizional

if (a > b)
	printf ("a este mai mare decat b");
else
	printf ("a este mai mic sau egal cu b");

poate fi înlocuit astfel:

printf(a > b ? "a este mai mare decat b" : "a este mai mic sau egal cu b");
//sau
(a > b) ? ( printf ("a este mai mare decat b")) : ( printf ("a este mai mic sau egal cu b"));

Observație: Deși prima variantă este cea recunoscută ca fiind corectă, remarcăm că și a două variantă se comportă la fel ca prima. Asta se datorează modului în care funcționează operatorul condițional: el cere ca ambele expresii, expresie1 și expresie2, să întoarcă "valori". A doua variantă funcționează deoarece funcția printf() întoarce întotdeauna o valoare.

Structura decizională switch-case

Această instrucțiune de decizie este similară unui if cu mai multe ramuri de tip else-if. Sintaxa este următoarea:

switch (variabilaTestata)	{
	case valoare1:	 instructiune1;
				 [break;]
				
	case valoare2:	 instructiune2;
				 [break;]
				
	case valoare3:	 instructiune3;
				 [break;]
				
.........................................................................
	default:		instructiune;
				
}

Valorile valoare1, valoare2 etc. sunt proprii tipului de dată întreg, la fel ca variabilaTestata. Ne reamintim însă că întreg nu înseamnă doar variabile de tip int, astfel că variabilaTestata poate fi de tip char.

Observație: instrucțiunea break este opțională. Modul care switch-case funcționează este următorul:

1. se compară valoarea variabilei variabilaTestata cu valoarea1;
2. dacă cele două sunt egale, se execută instructiune1. Apoi există două cazuri:
   1. dacă există break; structura switch-case se încheie și se sare pe linia urmatoare întregului bloc decizional;
   2. dacă nu există break; execuția se continuă până se întalnește un break; sau până când se încheie structura switch-case. Până la acel moment se vor executa toate instrucțiunile întâlnite pe parcurs (instructiune2, instructiune3 etc.);
3. dacă valoarea variabilei variabilaTestata nu este egală cu niciuna dintre valorile valoare1, valoare2 etc atunci se execută instructiune, asociată etichetei default.

Pentru a verifica echivalența dintre if-else și switch-case, rezolvați folosind ambele structuri decizionale următoarea problemă:

Exemplu: Un microbist vrea să afle situația Grupei F de calificare la EURO2016. Astfel, el va introduce o cifră pentru a vedea ce "națională" ocupă acel loc. Folosind următoarea listă, informați-l corect pe suporter.

1. Irlanda de Nord 2. România 3. Ungaria 4. Finlanda 5. Insulele Feroe 6. Grecia

Exerciții

1. Ce va afișa următorul program?

   int main() {
       int a = 100;
       if (a > 10) {
            printf("Tiberiu Soare ");
       }
       else if (a > 20) {
            printf("Horia Andreescu ");
       }
       else if (a > 30) {
            printf("Iosif Ion Prunner ");
       }
       return 0;
   }
   

2. Ştiind că un student primește 350 lei/lună dacă are media cel puțin 8.50, 450 lei/lună pentru o medie mai mare sau egală cu 9.50 și 600 lei/lună dacă are media cel puțin 9.70, scrieți un program prin care studentul să afle ce bursă urmează să primească (media va fi citită de la tastatură).
3. Ce va afișa următorul program?

   #include <stdio.h>
   int main() {
       int m = 5, n = 10, q = 20;
       if (q / n * m)
            printf("Bill Gates ");
       else
            printf("Amancio Ortega ");
            printf("Carlos Slim Helu ");
       return 0;
   }
   

4. Scrieți un program care citește de la tastatură notele unui elev la limba română, matematică și informatică și afișează dacă elevul a promovat sau nu bacalaureatul.
5. Fie a și b două numere întregi citite de la tastatură. Scrieți un algoritm care să verifice dacă a si b sunt numere consecutive.
6. Se citesc de la tastatură 3 numere reprezentând lungimea cele 3 laturi ale unui triunghi. Să se afișeze dacă triunghiul este dreptunghic.
7. Se citește de la tastatură un număr întreg fără semn de 8 biți. Să se afișeze dacă numărul este sau nu un palindrom (dacă are aceeași valoare citit și de la stânga la dreapta si de la dreapta la stanga; de exemplu 101, sau 242).