C语言中case语句的意义(c语言中case的作用)

在C语言中，case是一种解决多条件选择的语句，特别常用于switch语句中。在这篇文章中，我们将从多个方面详细讲解case语句的各种意义。

一、case语句的基本用法

case语句用于在switch语句中实现多个条件选择的功能。switch语句的基本语法如下：

switch (expression) {
    case constant-expression:
        statements;
        break;
    case constant-expression:
        statements;
        break;
    default:
        statements;
        break;
}

其中，expression是被检查的表达式，可以是任何基本数据类型。constant-expression为常量表达式，与表达式expression类型相同。根据expression和case语句中的constant-expression比较结果，如果匹配则执行对应语句，如果不匹配则执行default语句（如果存在）。每个case子句可以包含一系列语句，也可以为空。

二、case语句的嵌套使用

case语句可以嵌套使用，以实现更多细粒度的选择条件。例如：

int i = 2, j = 3;
switch (i) {
    case 1:
        switch (j) {
            case 2:
                printf("i is 1, j is 2");
                break;
            case 3:
                printf("i is 1, j is 3");
                break;
            default:
                printf("j is neither 2 nor 3");
                break;
        }
        break;
    case 2:
        printf("i is 2");
        break;
    default:
        printf("i is neither 1 nor 2");
        break;
}

在这个例子中，首先判断变量i的值，如果是1则进入内层的switch语句，根据变量j的值进行匹配，然后执行对应的语句。如果变量i的值是2，则直接输出”i is 2″，如果i的值不是1也不是2，则输出”i is neither 1 nor 2″。

三、case语句的缺陷与注意事项

当switch语句中的case子句非常多时，程序性能会受到影响。因为switch语句一旦进入，就会从头开始逐个比较case子句，直到匹配到一个为止。对于大量的case语句，可以考虑使用其他方式进行处理。另外，注意以下细节问题：

1. case子句必须是常量表达式，不能是变量或表达式；
2. case子句中不能定义变量；
3. case子句不能重复出现，即同一表达式不能作为多个case语句的判断条件；
4. 如果没有default语句，则没有匹配的情况下会跳过整个switch语句；
5. 每个case子句需要以break语句（或return、exit等）结束，否则会执行后续的case子句；
6. default语句不是必须的。

四、case语句的应用举例

下面是一个实际应用场景的例子：有一个由N个整数构成的数组，需要查找其中第K小的数。

#include <stdio.h>
#include <limits.h>

int findKth(int arr[], int n, int K) {
    if (K  n) {
        return INT_MAX;
    }

    int minVal = arr[0];
    int maxVal = arr[0];
    for (int i = 1; i < n; i++) {
        if (arr[i]  maxVal) {
            maxVal = arr[i];
        }
    }

    int range = maxVal - minVal + 1;
    int freq[range];
    for (int i = 0; i < range; i++) {
        freq[i] = 0;
    }
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        freq[arr[i] - minVal]++;
    }

    int sum = 0;
    for (int i = 0; i = K) {
            return minVal + i;
        }
    }

    return INT_MAX;
}

int main() {
    int arr[] = {5, 3, 8, 1, 9, 2, 7, 6, 4};
    int n = sizeof(arr) / sizeof(int);

    int K = 5;
    int kth = findKth(arr, n, K);
    printf("The %dth smallest element is %dn", K, kth);

    return 0;
}

在这个例子中，我们使用case语句实现了一个用于查找第K小元素的算法，该算法的时间复杂度为O(N+range)，其中range是数组元素值的范围，与数组长度无关。基本思路是先找出数组中的最大值和最小值，然后根据计数排序的思想，统计出元素出现的频数，最后计算出第K小元素的值。