# 第4课：数据类型、ASCII码与分支结构

## 教学目标
- 掌握五种常用数据类型：int、char、double、bool、string
- 理解 char 的 ASCII 码本质
- 能用 ASCII 码判断和转换字符类型
- 掌握 double 的格式化输出
- 掌握输入输出、算术/关系/逻辑运算与类型转换
- 掌握 if、else if、else、switch 和三目运算
- 掌握普通打擂台与带并列规则的二次打擂台

## 核心考点：数据类型、类型转换与数据范围

### 考什么
考试会要求判断变量应使用哪种类型、计算表达式结果、完成字符与整数转换，或分析整数溢出和小数精度。真正的重点是：数据以什么形式存储，会直接影响运算结果。

### 必须理解
`int` 存整数，范围有限；较大的整数应使用 `long long`。`double` 存小数，但可能存在微小精度误差。`char` 表面是字符，内部保存对应的 ASCII 整数，因此 `'7' - '0'` 得到整数 7。两个整数相除仍做整数除法，小数部分会被截掉；只要一边先转成 `double`，才会保留小数。赋值或运算时发生类型转换，可能扩大范围，也可能丢失信息。

### 核心写法
```cpp
double average = 1.0 * sum / n; // 先变成浮点运算
int digit = c - '0';            // 数字字符转整数
char c = digit + '0';           // 0~9 转数字字符
long long product = 1LL * a * b;
```
`1.0` 触发浮点运算，`1LL` 让乘法从一开始就在 `long long` 范围内进行。

### 常见错误
- `double average = sum / n;` 中右边先做整数除法，赋给 double 时小数已经丢失。
- 把字符 `'5'` 当成整数 5；它们的存储值不同。
- 结果变量使用 `long long`，但 `a * b` 已先按 int 溢出。
- 用 `==` 直接比较复杂浮点计算结果，忽略精度误差。

### 判断是否掌握
能根据数据范围选择 `int`、`long long` 或 `double`，能手算整数除法与类型转换结果，并能完成数字字符和整数之间的转换。

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## 一级、二级核心：运算、转换与分支

### 输入输出与运算符

一级要求熟练使用 `cin`、`cout`，掌握算术、关系和逻辑运算：

```cpp
int a, b;
cin >> a >> b;
cout << a + b << endl;

bool valid = (a >= 0 && a <= 100);
```

整数除法会丢弃小数部分；需要小数时，应让至少一个运算数先转成 `double`。

### 隐式转换与强制转换

```cpp
double average = 1.0 * sum / count;  // 隐式转换为 double
int code = (int)letter;              // 强制转换为 int
char letter = (char)code;            // 强制转换为 char
```

类型范围变大通常较安全；从浮点数转成整数会丢弃小数部分。

### 多层分支

```cpp
if (score >= 90) {
    cout << "A";
} else if (score >= 80) {
    cout << "B";
} else if (score >= 60) {
    cout << "C";
} else {
    cout << "D";
}
```

多个条件互斥时使用 `else if`，避免多个独立 `if` 重复执行。

### `switch` 语句

```cpp
switch (choice) {
    case 1: cout << "加法"; break;
    case 2: cout << "减法"; break;
    default: cout << "无效选择";
}
```

`switch` 适合根据一个整数或字符的不同取值进行分支。每个 `case` 后通常需要 `break`，否则会继续执行后面的分支。

### 三目运算

```cpp
int bigger = (a > b) ? a : b;
```

三目运算适合简单的二选一，不适合代替复杂的多层分支。

### 打擂台与二次规则

寻找最接近目标值的数时，先比较距离；距离相同再比较数值：

```cpp
if (abs(x - target) < abs(best - target) ||
    (abs(x - target) == abs(best - target) && x < best)) {
    best = x;
}
```

擂主必须用第一个合法候选值初始化，不能随意设为 0。

## 题目一：判断字符类型并输出ASCII码

### 核心代码（一句话）
> 字符类型判断的核心：**char 本质是整数（ASCII码），可以在字符范围和整数之间自由比较和转换。**

### 自然语言思路
键盘上敲的每个字符，在计算机里都存成了一个整数——这就是 **ASCII 码**。

记住三个关键 ASCII 码：
- `'0'` = 48，`'1'`~`'9'` 依次递增
- `'A'` = 65，`'B'`~`'Z'` 依次递增
- `'a'` = 97，`'b'`~`'z'` 依次递增

所以判断一个字符是什么类型，有两种方法：

**方法一（看 ASCII 码范围）**：
- 如果 `c` 在 `'A'` ~ `'Z'` 之间（即 65~90）→ 大写字母
- 如果 `c` 在 `'a'` ~ `'z'` 之间（即 97~122）→ 小写字母
- 如果 `c` 在 `'0'` ~ `'9'` 之间（即 48~57）→ 数字
- 否则 → 其他字符

**方法二（用第1课学的自带函数）**：
- `isupper(c)` → 大写字母
- `islower(c)` → 小写字母
- `isdigit(c)` → 数字

最后，`int(c)` 或 `(int)c` 直接输出字符对应的 ASCII 码值。

### 伪代码
```
输入字符 ch

如果 ch 在 'A' ~ 'Z' 之间:
    输出 "大写字母"
否则如果 ch 在 'a' ~ 'z' 之间:
    输出 "小写字母"
否则如果 ch 在 '0' ~ '9' 之间:
    输出 "数字"
否则:
    输出 "其他字符"

输出 "ASCII码 = " + int(ch)
```

### 真实代码
```cpp
#include <iostream>
#include <cctype>       // isupper、islower、isdigit
using namespace std;

int main() {
    char ch;
    cin >> ch;

    // 方法一：ASCII 码范围判断
    if (ch >= 'A' && ch <= 'Z') {
        cout << "大写字母" << endl;
    } else if (ch >= 'a' && ch <= 'z') {
        cout << "小写字母" << endl;
    } else if (ch >= '0' && ch <= '9') {
        cout << "数字" << endl;
    } else {
        cout << "其他字符" << endl;
    }

    // 输出 ASCII 码值
    cout << "ASCII码 = " << (int)ch << endl;

    return 0;
}
```

### 方法二（用自带函数，更简洁）
```cpp
if (isupper(ch)) {
    cout << "大写字母" << endl;
} else if (islower(ch)) {
    cout << "小写字母" << endl;
} else if (isdigit(ch)) {
    cout << "数字" << endl;
} else {
    cout << "其他字符" << endl;
}
```

### 注意点
1. **`char` 能直接比大小**：`ch >= 'A'` 就是在比较 ASCII 码值，不需要先转成 int。
2. **字符写单引号**：`'A'` 不是 `"A"`，单引号是 char，双引号是字符串。
3. **ASCII 码值记忆技巧**：`'0'`=48，`'A'`=65，`'a'`=97。小写字母 = 大写字母 + 32。
4. **大小写互转**：大写转小写 `ch + 32`，小写转大写 `ch - 32`。或者用 `tolower(ch)` / `toupper(ch)`（返回 int，需要转回 char）。
5. **不要混用 string 和 char**：`string` 是字符串（双引号），`char` 是单个字符（单引号），两者不同。

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## 题目二：（待橙子补充）

> 建议覆盖：double 格式化输出、int vs long long 范围等

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### 核心代码（一句话）
>

### 自然语言思路


### 伪代码


### 真实代码
```cpp

```

### 注意点


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## 题目三：（待橙子补充）

> 建议覆盖：bool 类型、string 基本操作等

---

### 核心代码（一句话）
>

### 自然语言思路


### 伪代码


### 真实代码
```cpp

```

### 注意点


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## 本课打油诗

> int 存整数范围广，char 单字符本质藏。
> double 小数保精度，bool 对错分两旁。
> string 处理字符串，五种类型记心上。

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## ASCII 码速查表（常用）

| 字符 | ASCII 码 |
|------|----------|
| `'0'` ~ `'9'` | 48 ~ 57 |
| `'A'` ~ `'Z'` | 65 ~ 90 |
| `'a'` ~ `'z'` | 97 ~ 122 |
| 空格 `' '` | 32 |

> 记忆口诀：**4A = 65**，不是"4个A"，是"数字4开头，A是65"。小写比大写多32。

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## 课后作业
（待补充）
1.
2.