第3章〓程序流程控制结构


程序是通过计算机解决问题和实现功能的重要途径。现实问题往往复杂多变，程序是对现实世界的模拟，为了能够有效地模拟现实世界，需要借助流程控制语句来修改语句执行顺序。Swift提供了顺序结构、选择结构、循环结构三种流程控制结构。



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3.1顺序结构

Swift顺序结构是最简单的程序结构，也是最常用的程序结构，对应的流程控制是按照书写顺序进行执行。Swift程序是从上至下进行编写，所以Swift顺序结构的程序控制流方向就是从上至下。

Swift程序由若干条语句组成。在Swift程序中每条语句之后不需要添加分号表示结束，将多条语句写到同一行中时，需要使用分号“;”进行分隔。Swift顺序结构流程图如图3.1所示。



图3.1Swift顺序结构
流程图

例3.1A*B问题。从控制台输入两个整数，分别用变量A和B进行保存，在屏幕中输出A*B的结果。

程序代码： 

/**

*功能:A*B问题

*作者:罗良夫

*/

//A*B

var input1:String? = readLine()

var input2:String? = readLine()

var num1 = Int(input1!)

var num2 = Int(input2!)

print("＼(num1!)*＼(num2!)=＼(num1! * num2!)")

执行结果： 

3*4=12

例3.2反向输出一个三位数。将一个三位数反向输出，例如输入358，则输出853。

程序代码： 

/**

*功能:反向输出三位数

*作者:罗良夫

*/

var num:Int

let s = readLine()

num = Int(s!)!

var h = num / 100

var t = num/10%10

var u = num%10

print("＼(num)反向输出结果为:＼(u),＼(t),＼(h)")

执行结果： 

123反向输出结果为:3,2,1

3.2选择结构

现实生活中经常会出现一个事物有多种可能的情况，在程序中通过选择结构来表达这种现象。Swift提供了if和switch两种结构来实现选择操作。



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3.2.1if结构





图3.2if结构的流程图

if结构的功能是根据条件选择执行语句，if结构的语义类似于汉语中的“如果……那么……”。

if结构的语法格式如下： 

if 条件表达式{

语句块

}

注： if关键字后的小括号可以省略； 条件表达式的结果为布尔型，即只能是true或false，不能和整数之间进行转换； 条件表达式后的大括号不能省略。

if结构的流程图如图3.2所示。

例3.3判断年龄是否已达到成年。从键盘输入年龄，如果大于或等于18周岁则输出已成年。

程序代码： 

/**

*功能:判断年龄是否已达到成年年龄

*作者:罗良夫

*/

var age:Int?

let s = readLine()

age = Int(s!)

if age! >= 18 {

print("已成年!")

}

执行结果： 

已成年！

if可以与let组合进行可选项绑定，防止可选型数据为nil导致程序退出，增强代码的健壮性。

可选项绑定的语法格式： 

if let 常量名 = 可选项{

使用可选项

}else{

对可选项为nil进行处理

}

注： 可选项绑定时不需要使用“！”进行拆包。

例3.4可选项绑定示例。

程序代码： 

/**

*功能:可选项绑定

*作者:罗良夫

*/

var name:String?= "罗良夫"

if let tmp = name{

print("欢迎",name,"登录系统!",separator:"")

}else{

print("name为空!")

}

执行结果： 

欢迎罗良夫登录系统！



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3.2.2ifelse结构

ifelse结构的功能是计算if后面的条件表达式，结果为true时执行if部分的语句块，结果为false时执行else部分的语句块，适合运用于“是/否”“真/假”等只有两种结果的情况。

ifelse结构的语法格式： 

if 条件表达式{

语句块1

}else{

语句块2

}

注： ifelse在执行过程中，语句块1和语句块2只有一个会被执行。

ifelse结构的流程图如图3.3所示。

例3.5比较两个数的大小。从键盘输入两个数，比较大小后，输出其中的较大者。

程序代码： 

/**

*功能:比较两数大小

*作者:罗良夫

*/

var n1:Int? , n2:Int?

let s1 = readLine()//输入128

let s2 = readLine()//输入1024

n1 = Int(s1!)

n2 = Int(s2!)

if n1! >= n2!{

print(n1!)

}else{

print(n2!)

}

执行结果： 

1024



图3.3ifelse结构流程图


例3.6判断闰年。从键盘输入年份，如果年份能被4整数但不能被100整除，或者年份能被400整除时，输出年份是闰年。

程序代码： 

/**

*功能:判断闰年

*作者:罗良夫

*/

var year:Int?

let s = readLine()//输入2022

year = Int(s!)

if year! % 4 == 0 && year! % 100 != 0 || year! % 400 == 0{

print("＼(year!)是闰年!")

}else{

print("＼(year!)不是闰年!")

}

执行结果： 

2022不是闰年!



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3.2.3ifelse ifelse结构

ifelse只能表示有两种可能的情况，对于有多种可能性的情况需要使用ifelse ifelse来表示，ifelse ifelse的功能是从多种情况中选择一种情况执行。

ifelse ifelse结构语法格式： 

if 条件表达式1{

语句块1

}else if 条件表达式2{

语句块2

}else if 条件表达式3{

语句块3

}else{

语句块4

}

注： else if部分可以包含多个； 条件表达式允许包含多个； 在任意一次执行过程中，只有一个语句块会被执行。

ifelse ifelse结构的流程图如图3.4所示。




图3.4ifelse ifelse结构流程图


例3.7输入分段函数的值。从键盘输入x的值，如果x<=0，y=x+15； 如果x>0且x<=1，y=1-x； 如果x>1，y=x-21。

程序代码： 

/**

*功能:分段函数

*作者:罗良夫

*/

var x:Double?

var y:Double

let s = readLine()//输入126

x = Double(s!)

if x! <= 0{

y = x! + 15

}else if x! > 0 && x! <= 1{

y = 1-x!

}else{

y = x!-21

}

print("当x=＼(x!)时，y=＼(y)。")

执行结果： 

当x=126.0时，y=105.0



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3.2.4switch结构

switch结构的功能是从多个选项中选择一种情况执行。switch可以包含多个条件判断，与if结构的区别是，if是实现二选一的情况，switch是实现多选一的情况。

switch结构语法格式： 

switch 表达式1{

case 值1: 语句块1

case 值2:语句块2



default:语句块n

}

switch结构的执行过程是先计算表达式1，然后将结果与case后的值进行比对，如果值相等则执行对应case后的语句块，执行完case语句块后退出switch结构； switch后的表达式结果可以为整数类型、浮点数类型、布尔类型、字符类型、字符串类型、元组类型； case后的值需要与表达式结果的数据类型一致； default语句块不能省略； case中可以添加多个值，多个值之间用逗号分隔； switch结构可以在case中添加fallthrough关键字，直接执行下一个case后的语句块。

switch结构流程图如图3.5所示。




图3.5switch结构流程图


例3.8成绩段输出。从键盘输入成绩，输出成绩对应的等级。

程序代码： 

/**

*功能:成绩分段输出

*作者:罗良夫

*/

var score:Double?

let s = readLine()//输入90

score = Double(s!)

switch score!{

case 0..<60:

print("成绩等级:D")

case 60..<70:

print("成绩等级:C")

case 70..<90:

print("成绩等级:B")

case 90...100:

print("成绩等级:A!")

default:

print("成绩错误!")

}

执行结果： 

成绩等级:A!

例3.9中奖程序。从键盘输入一个1~10的数，当数值为1到4时提示没有中奖，数值为5、6或7时提示中了三等奖，数值为8或9时提示中了二等奖，数值为10时提示中了一等奖。

程序代码： 

/**

*功能:中奖程序

*作者:罗良夫

*/

var num:Int?

let s = readLine()//输入10

num = Int(s!)

switch num{

case 1,2,3,4:

print("很遗憾，没有中奖!")

case 5,6,7:

print("恭喜，中了三等奖!")

case 8,9:

print("恭喜，中了二等奖!")

case 10:

print("恭喜，中了一等奖!")

default:

print("数值异常!")

}

执行结果： 

恭喜，中了一等奖！

例3.10游戏奖励程序。从键盘输入中奖等级以及是否会员，输出奖励信息。

程序代码： 

/**

*功能:游戏奖励

*作者:罗良夫

*/

var grade:Int?

var isMem:Bool?

let gs = readLine()

let gm = readLine()

grade = Int(gs!)

isMem = Bool(gm!)

switch grade!{

case 1:

print("恭喜中了一等奖。【礼品:计算机一台】")

if isMem! == true{

fallthrough

}

case 11:

print("【会员赠送手机一台】")

case 2:

print("恭喜中了二等奖。【礼品:电饭煲一台】")

if isMem! == true{

fallthrough

}

case 21:

print("【会员赠送水壶一个】")

case 3:

print("恭喜中了三等奖。【礼品:U盘一个】")

if isMem! == true{

fallthrough

}

case 31:

print("【会员赠送手机支架一个】")

default:

print("数据错误!")

}

执行结果： 

恭喜中了一等奖。【礼品:计算机一台】

【会员赠送手机一台】

例3.11电话号码识别程序。从键盘输入座机的区号与尾号，根据区号输出对应地区名。

程序代码： 

/**

*功能:识别电话号码

*作者:罗良夫

*/

var phoneNumber:(Int,Int)?

let s1 = readLine()

let s2 = readLine()

var areaCode=Int(s1!)

var number=Int(s2!)

phoneNumber=(areaCode!,number!)

switch phoneNumber!{

case (010,let tel):

print("来自北京的电话:＼(tel)")

case (022,let tel):

print("来自天津的电话:＼(tel)")

case (021,let tel):

print("来自上海的电话:＼(tel)")

case (023,let tel):

print("来自重庆的电话:＼(tel)")

default:

print("未知电话:＼(phoneNumber)")

}

执行结果： 

来自北京的电话:68392513



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3.3循环结构
3.3.1forin结构

forin结构的功能是进行指定次数的重复操作，适用于遍历一个集合中所有元素的场景，如对区间求和、处理数组中元素、处理字符串中的字符等操作。



图3.6forin结构流程图

forin结构的语法格式： 

for 循环变量 in 集合{

语句块

}

for关键字之后不能添加小括号； 循环变量前不需要使用let或var关键字，作用域仅限于循环语句内； 关键字in后面可以是闭区间、半开区间、数组、字典等集合。

forin结构流程图如图3.6所示。

例3.12输出九九乘法表。

程序代码： 

/**

*功能:九九乘法表

*作者:罗良夫

*/

print("＼t＼t＼t**************九九乘法表**************")

for i in 1...9{

for j in 1...i{

if(j != i){

print("＼(i) * ＼(j) = ＼(i*j) ",terminator:",")

}else{

print("＼(i) * ＼(j) = ＼(i*j)")

}

}

}

执行结果： 

**************九九乘法表**************

1*1=1

2*1=2,2*2=4

3*1=3,3*2=6,3*3=9

4*1=4,4*2=8,4*3=12,4*4=16

5*1=5,5*2=10,5*3=15,5*4=20,5*5=25

6*1=6,6*2=12,6*3=18,6*4=24,6*5=30,6*6=36

7*1=7,7*2=14,7*3=21,7*4=28,7*5=35,7*6=42,7*7=49

8*1=8,8*2=16,8*3=24,8*4=32,8*5=40,8*6=48,8*7=56,8*8=64

9*1=9,9*2=18,9*3=27,9*4=36,9*5=45,9*6=54,9*7=63,9*8=72,9*9=81

例3.13查找并输出数组中的最大和最小值。从键盘输入10个年龄，输出最大年龄和最小年龄。

程序代码： 

/**

*功能:查找并输出数组中的最大和最小值

*作者:罗良夫

*/

var max:Int = 0 , min:Int = 100 , age:Int?

var ageArr:Array<Int> = ［］

var s:String?

//输入12、35、6、37、8、92、74、65、43、80

for i in 0..<10{

s = readLine()

age = Int(s!)

ageArr+=［age!］

if i==0{

max = age!

min = age!

}

if age! > max{

max = age!

}

if age! < min{

min = age!

}

}

print("＼(ageArr)中的最大年龄是:＼(max)岁，最小年龄是＼(min)岁。")

执行结果： 

［12, 35, 6, 37, 8, 92, 74, 65, 43, 80］中的最大年龄是:92岁，最小年龄是6岁。

例3.14英文加密。从键盘输入明文字符串，对明文加密后进行输出。

程序代码： 

/**

*功能:英文加密

*作者:罗良夫

*/

var tc:UInt8=0

var ciphertext:String = ""

var plaintext:String?

plaintext = readLine()

for c in plaintext!{

if c == "z"{

ciphertext+="a"

}else if c == "Z"{

ciphertext+="A"

}else{

tc = c.asciiValue!//返回字符c对应的ASCII码

//将ASCII码转换成字符串

ciphertext+=String(Character(UnicodeScalar(tc+1)))

}

}

print("明文:＼(plaintext!),密文:＼(ciphertext)")

执行结果： 

明文:Hello world!,密文:Ifmmp!xpsme"



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3.3.2while结构

while结构的功能是根据条件表达式的值来决定是否进行重复操作。while结构的循环次数在执行前不确定，适用于条件值不确定的场景。



图3.7while结构流程图

while结构的语法格式： 

while 条件表达式{

语句块

}

注： while之后的条件表达式可以添加小括号，也可以省略小括号； 条件表达式结果为布尔型； 为了避免陷入死循环，需要在语句块中添加使条件表达式为false的操作。

while结构流程图如图3.7所示。

例3.15查找1000以内能被5和7整除的前10个整数。

程序代码： 

/**

*功能:查找1000以内能被5和7整除的整数

*作者:罗良夫

*/

var i:Int = 1 , count:Int = 0

print("1000以内能被5和7整数的前10个数:",terminator:"")

while(count<10){

if i%5 == 0 && i%7 == 0{

if(count<9){

print(i,terminator:",")

}else{

print(i,terminator:".")

}

count+=1

}

i+=1

}

执行结果： 

1000以内能被5和7整数的前10个数： 35,70,105,140,175,210,245,280,315,350.




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3.3.3repeatwhile结构

repeatwhile结构的功能是根据条件表达式的值决定是否进行重复，与while结构之间的区别是执行次数，repeatwhile至少执行一次循环，while可能一次循环都不执行。

repeatwhile结构语法格式： 

repeat{

语句块

}while 条件表达式

循环体的语句块中需要添加终止循环的语句，关键字while后面可以省略小括号。

repeatwhile结构流程图如图3.8所示。




图3.8repeatwhile结构流程图


例3.16查找1000以内的水仙花数。

程序代码： 

/**

*功能:查找1000以内的水仙花数

*作者:罗良夫

*/

var h:Int , t:Int , u:Int , number:Int = 100

print("水仙花数:",terminator:"")

repeat{

h = number/100

t = number/10%10

u = number%10

if h*h*h+t*t*t+u*u*u == number{

print(number,terminator:" ")

}

number+=1

}while(number<1000)

执行结果： 

水仙花数:153 370 371 407



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3.4控制转移语句
3.4.1break语句

在循环语句的执行过程中有时候需要提前终止循环，Swift中可通过break语句提前结束forin、while、repeatwhile循环的执行。当break位于嵌套循环中的内层循环时，break执行后终止所在的内层循环，外层循环仍然会继续执行。

例3.17计算1000以内能被3和7整除的数。

程序代码： 

/**

*功能:计算1000以内能被3和7整除的数

*作者:罗良夫

*/

var num = 1 , count = 0

while num < 1000 {

if num % 3 == 0&& num % 7 == 0{

count += 1

print(count,num,separator:":")

}

if count == 5{

break

}

num += 1

}


执行结果： 

1:21

2:42

3:63

4:84

5:105



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3.4.2continue语句

对于循环过程中需要终止本次循环操作的情况，Swift提供了continue语句来实现。在forin结构中执行continue后，从continue到循环体结束之间的语句会被跳过，进入下一次迭代； 在while或repeatwhile结构中执行continue后，同样会跳过continue之后的循环体语句，直接进入下一次循环条件的判断。

例3.18打印奇数。从键盘输入一个整数，显示从1到该整数范围内的奇数。

程序代码： 

/**

*功能:打印奇数

*作者:罗良夫

*/

var num:Int?

let s = readLine()

num = Int(s!)

print("1到＼(num!)范围的奇数:",terminator:"")

for i in 1...num!{

if i % 2 == 0{

continue

}

if i == num! || i == num!-1{

print(i,terminator:".")

}else{

print(i,terminator:",")

}

}

执行结果： 

1到50范围的奇数:

1,3,5,7,9,11,13,15,17,19,21,23,25,27,29,31,33,35,37,39,41,43,45,47,49.




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3.4.3forloop语句

break语句在默认情况下只能跳出当前循环，对于多层循环的跳转需要配合使用forloop标签实现。forloop标签的功能是从内层循环跳转到标签处的外层循环。Swift中的forloop标签名可以是符合标识符命名规则的名称。

例3.19forloop功能示例。计算1到10范围内奇数和偶数的和。

程序代码： 

/**

*功能:forloop功能示例

*作者:罗良夫

*/

var sum1 = 0, sum2 = 0, t = 0

for i in 1...10{ 

t=i

forloop:for n in 1...i{

if i%2 != 0{

for j in 1...t{

sum1 += j

print(j , terminator:" ")

if j == t{

print()

break forloop

}

}

}else{

for k in 1...t{

sum2 += k

print(k , terminator:" ")

if k == t{

print()

break forloop

}

}

}

}

}

print("奇数部分的总和=＼(sum1)")

print("偶数部分的总和=＼(sum2)")

执行结果： 

1 

1 2 

1 2 3 

1 2 3 4 

1 2 3 4 5 

1 2 3 4 5 6 

1 2 3 4 5 6 7 

1 2 3 4 5 6 7 8 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 

奇数部分的总和=95

偶数部分的总和=125

3.5小结

程序是现实世界的模拟，为了表达现实世界中的复杂情况，有时需要改变程序的执行流程，Swift提供了顺序结构、选择结构和循环结构来控制程序的执行流程。

顺序结构的执行流程是按程序的书写顺序执行，适用于执行过程比较固定的情况。

选择结构中if、ifelse、ifelse ifelse的执行流程是根据条件运算结果确定执行顺序，Switch结构是根据表达式运算结果与case值的匹配情况决定执行顺序。

循环结构中forin结构根据集合范围重复执行操作，while、repeatwhile结构根据循环条件决定是否重复执行操作，循环过程中可以通过break、continue、forloop来改变程序的执行顺序。

习题

一、 单选题

1. Swift程序中顺序结构的执行顺序是()。



A. 从左到右B. 从上到下C. 从下到上D. 从右到左

2. 下列选项中语法正确的是()。

A. var name="罗良夫"

print(name)
B. if(age<18)

print age<18

C. for(i=0;i<100;i++)

sum+=i

D. switch a

case 1:print(one)

case 2:print(two)

二、 编程题

1. 编写程序在控制台输出1, 2, 3，…，20。

2. 编写程序输出1到100之间的所有奇数之和。

实训选择结构与循环结构

1. 选择结构

var season = "autumn"

if season == "spring" {

print("春季")

} else if season == "summer" {

print("夏季")

} else if season == "autumn" {

print("秋季")

} else {

print("冬季")

}

2. 循环结构

i= 0

res= 0

repeat {

res+= i

i+= 1

} while i<= 1000

print("Sum of 1+...+1000 = ＼(res)")