《数据结构函数》PPT课件

*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,第七章 函数,第七章 函数,概述,函数的定义,函数的返回值,函数的调用、,函数的嵌套与递归调用,函数参数及其传递方式,变量的存储属性,数组作为函数参数,7.1 概述,模块化程序设计,基本思想：将一个大的程序按功能分割成一些小模块,特点：,各模块相对独立、功能单一、结构清晰、接口简单,控制了程序设计的复杂性,提高元件的可靠性,缩短开发周期,避免程序开发的重复劳动,易于维护和功能扩充,开发方法:,自上向下,逐步分解，分而治之,从用户角度,标准函数（库函数）：由系统提供,用户自定义函数,从函数形式,无参函数,有参函数,使用,库函数,应注意：,1、函数功能,2、函数参数的数目和顺序，及各参数意义和类型,3、函数返回值意义和类型,4、需要使用的包含文件,函数分类,一般格式,合法标识符,函数返回值类型,缺省,int,型,无返回值,void,函数体,函数类型 函数名,（,形参类型说明表,）,说明部分,语句部分,现代风格:,例 有参函数（现代风格）,int max,(int x,int y,), int z;,z=xy?x:y;,return(z);,例 有参函数（现代风格）,int max(,int x, y,), int z;,z=xy?x:y;,return(z);,例,空函数,dummy( ), ,函数体为空,例 无参函数,printstar( ), printf(“*n”); ,或,printstar(,void,), printf(“*n”); ,7.2 函数的定义,函数类型 函数名（形参表）,形参类型说明,说明部分,语句部分,传统风格:,例 有参函数（传统风格）,int max(,x,y,),int x,y;, int z;,z=xy?x:y;,return(z);,函数传统风格和例子,返回语句,形式：,return(表达式)；,或,return 表达式;,或,return;,功能：使程序控制从被调用函数返回到调用函数中，同时把返值带给调用函数,说明：,函数中可有多个return语句,若无return语句，遇,时，自动返回调用函数,若函数类型与return语句中表达式值的类型不一致，按前者为准，自动转换-,函数调用转换,void型函数,例 无返回值函数,void,swap(int x,int y ), int temp;,temp=x;,x=y;,y=temp;,7.3 函数的返回值,调用形式,函数名(实参表);,说明：,实参与形参,个数相等,，,类型一致,，,按顺序一一对应,实参表求值顺序，因系统而定（Turbo C,自右向左,）,6.4 函数的调用,函数语句：,例 printstar();,printf(“Hello,World!n”);,函数表达式：,例 m=max(a,b)*2;,函数参数：,例 printf(“%d”,max(a,b);,m=max(a,max(b,c);,函数的调用方式,对被调用函数要求：,必须是,已存在,的函数,库函数:,#include ,用户自定义函数:,函数类型说明,函数说明,一般形式：,函数类型 函数名(形参类型 形参名,. );,或,函数类型 函数名();,作用：告诉编译系统函数类型、参数个数及类型，以便检验,函数定义,与,函数说明,不同,函数说明位置：,程序的数据说明部分（函数内或外）,下列情况下，可不作函数说明,若函数返值是char或int型,，系统自动按int型处理,被调用函数定义出现在主调函数之前,有些系统(如Borland C+)要求函数说明指出函数返值类型和形参类型，并且对void 和 int 型函数也要进行函数说明,函数说明,6.4.1 函数的嵌套调用,嵌套调用,C规定：,函数定义不可嵌套,，但,可以嵌套调用,函数,main( ),调用函数a,结束,a函数,b函数,调用函数b,例1 求三个数中最大数和最小数的差值,思考：,max函数,int max（int x,int y,int z）,功能：求三个数中的最大值,min函数,int max（int x,int y,int ）,功能：求三个数中的最小值,dif函数,功能：求差值,方式：,max(a,b,c)-min(a,b,c),（即分别调用max函数和min函数，求其差值）,程序设计：,int max(int x,int y,int z), int r;,r=xy?x:y;,return(rz?r:z); ,int min(int x,int y,int z), int r;,r=xy?x:y;,return(rz?r:z); ,int dif(int x,int y,int z), return max(x,y,z)-min(x,y,z); ,main(), int a,b,c,d;,scanf(%d%d%d,d=dif(a,b,c);,printf(Max-Min=%dn,d); ,求立方函数,long cn（int n）,功能：求n的立方值,注意：由于立方值比较大，定义为long类型,n*n*n=,sq(n),*n,例2：给定一个数，求其平方及立方,思路：,求平方函数,long sq（int n）,功能：求n的平方值,注意：由于平方值比较大，定义为long类型,程序设计：,#include ,long sq(int n),long k;,k=n*n;,return k;,long cn(int n),long k;,k=sq(n)*n;,return k;,main( ),int n;,scanf(“%d”,printf(“sq(%d)=%ld,cn(%d)=%ldn”,n,sq(n),n,cn(n);,例3：求1,k,+2,k,+3,k,+n,k,思路：,求和函数,long f2（int n，int k）,功能：求1,k,+2,k,+3,k,+n,k,注意：由于结果可能比较大，定义为long类型,1,k,+2,k,+3,k,+n,k,=,for(i=1;i=n;i+),sum+=,f1(i,k);,求i,k,函数,long f1（int i,int k）,功能：求i的k次方（ i,k,）,注意：由于结果可能比较大，定义为long类型,程序设计,：,#include ,long f1(int i,int k),long mul=1; int j;,for(j=1;j=k;j+),mul*=i;,return mul;,long f2(int n,int k),long sum=0; int j;,for(j=1;j=n;j+),sum+=f1(j,k);,return sum;,void main(),int n,k;,scanf(%d,%d,printf(sum=%ldn,f2(n,k);,例4：求20以内全部素数的积与全部素数的和的商,思路：,int isprime（int n),功能：判断n是否为素数,若是返回1，不是返回0,求素数和,long sum（int n）,功能：求n以内素数的和,for(i=2;i=n;i+),if(,isprime(i),) s+=i;,求素数积,long mul（int n）,功能：求n以内素数的积,for(i=2;i=n;i+),if(,isprime(i),) m*=i;,float div（int n),功能：求n以内素数的积与n以内素数的和的商,d=,mul(n),*1.0/,sum(n),;,程序设计：,#include ,int isprime(int n),int k;,for(k=2;kn;k+),if(n%k=0) return 0;,return 1;,long sum(int n),long s=0;int k;,for(k=2;k=n;k+),if(isprime(k) s+=k;,return s;,long mul(int n),long m=1;int k;,for(k=2;k=n;k+),if(isprime(k) m*=k;,return m;,float div(int n),float d;,d=mul(n)*1.0/sum(n);,return d;,void main(),printf(%.2f,div(20);,思考题一：,编写一程序计算任一输入的整数的各位数之和,课后练习：,编写一个函数，,输入n为偶数时，调用函数求1/2+1/4+.+1/n,输入n为奇数时，调用函数1/1+1/3+.+1/n,6.4.2 函数的递归调用,递归调用,函数直接或间接的调用自身叫函数的递归调用,int,f(int x), int y,z;,z=f(y);,.,return(2*z);,直接调用,int,f1(int x), int y,z;,z=f2(y);,.,return(2*z);,间接调用,int,f2(int t), int a,c;,c=f1(a);,.,return(3+c);,例 求n的阶乘,#include ,int fac(int n), int f;,if(n0) printf(n0,data error!);,else if(n=0|n=1) f=1;,else,f=fac(n-1)*n;,return(f);,main(), int n, y;,printf(Input a integer number:);,scanf(%d,y=fac(n);,printf(%d! =%15d,n,y);,例题：hanoi塔问题,void move (char x, char y),printf (“%c,%cn”,x,y);,void hanoi (int n ,char one, char two, char three),if (n= =1) move (one, three);,else ,hanoi,(n-1,one ,three, two),move,(one, three);,hanoi,(n-1,two,one,three);,main(),int m;,scanf(“%d”,printf(“The step to moving %3d disces:n”,m);,hanoi,(m,A,BC);,课后思考：有5个人坐在一起，问第五个人多少岁？他说比第4个人大2岁。问第4个人岁数，他说比第3个人大2岁。问第三个人，又说比第2人大两岁。问第2个人，说比第一个人大两岁。最后问第一个人，他说是10岁。请问第五个人多大？,int age(n),int n;,int c;,if(n=1) c=10;,else c=,age,(n-1)+2;,return(c);,main(), printf(%d,age,(5);,思考题：,题目：利用递归调用方式，将所输入的5个字符，以相反顺序打印出来。,#include stdio.h,main( ),int i=5;,void palin(int n);,palin(i);,printf(n);,void palin(int n),char next;,if(ny?x:y;,return(z);,例 比较两个数并输出大者,main(), int a,b,c;,scanf(%d,%d,c=,max(a,b);,printf(Max is %d,c);,max(,int x, int y,), int z;,z=xy?x:y;,return(z);,形参,实参,6.5 函数参数及其传递方式,说明：,实参必须有确定的值,形参必须指定类型,形参与实参,类型一致，个数相同,若形参与实参类型不一致，自动按形参类型转换,函数调用转换,形参在函数被调用前不占内存;,函数调用时为形参分配内存；调用结束，内存释放,形参与实参,形式参数：定义函数时函数名后面括号中的变量名,实际参数：调用函数时函数名后面括号中的表达式,6.5 函数参数及其传递方式,值传递,方式,方式：函数调用时,为形参分配单元,并将实参的值,复制,到形参中；调用结束，形参单元被释放，实参单元仍保留并维持原值,特点：,形参与实参占用,不同,的内存单元,单向,传递,参数传递方式,7,11,x:,y:,调用前：,调用结束：,7,11,x:,y:,/*ch7_2.c*/,#include ,main(), int x=7,y=11;,printf(x=%d,ty=%dn,x,y);,printf(swapped:n);,swap(x,y);,printf(x=%d,ty=%dn,x,y);,swap(,int a,int b,), int temp;,temp=a; a=b; b=temp;,调用：,7,11,a:,b:,7,11,x:,y:,swap:,7,11,x:,y:,11,7,a:,b:,temp,例 交换两个数,方式：函数调用时，将数据的,存储地址,作为参数传递给形参,特点：,形参与实参占用,同样,的存储单元,“双向”,传递,实参和形参必须是,地址,常量或变量,函数的地址传递,/*ch9_3.c*/,swap(p1,p2),int *p1,*p2;, int p;,p=*p1;,*p1=*p2;,*p2=p;,main(),int a,b;,scanf(%d,%d,printf(“a=%d,b=%dn”,a,b);,printf(“swapped:n”);,swap(,printf(”a=%d,b=%dn,a,b);,例 交换两个数,a,5,9,b,调前：,a,5,9,b,调swap：,p1,&a,&b,p2,a,9,5,b,交换：,p1,&a,&b,p2,a,9,5,b,返回：,例子图解,#include ,long sum(int a, int b);,long factorial(int n);,main(), int n1,n2;,long a;,scanf(%d,%d,a=,sum(n1,n2);,printf(a=%,1d,a);,long sum(,int a,int b,),long c1,c2;,c1=,factorial(a);,c2=,factorial(b);,return(c1+c2);,long factorial(int n), long rtn=1;,int i;,for(i=1;ibi, ai=bi,aik,认为数组ab,若nk,认为数组ab,若n=k,认为数组a=b,#include ,main(),int a10,b10,i,n=0,m=0,k=0;,printf(Enter array a:n);,for(i=0;i10;i+),scanf(%d,printf(Enter array b:n);,for(i=0;i10;i+),scanf(%d,for(i=0;iy) flag=1;,else if(xy) flag=-1;,else flag=0;,return(flag);,地址传递,在主调函数与被调函数分别定义数组,且类型应一致,形参数组大小(多维数组第一维)可不指定,形参数组名是,地址变量,数组名作函数参数,#include ,float average(int stu10, int n);,void main(),int score10, i;,float av;,printf(Input 10 scores：n);,for( i=0; i10; i+ ),scanf(%d, ,av=,average(,score,10);,printf(Average is：%.2f, av);,float average(,int,stu10, int n), int i;,float av,total=0;,for( i=0; in; i+ ),total += stui;,av = total/n;,return av;,实参用数组名,形参用数组定义,int stu ,.,.,2,1,0,9,score,56,23,12,.,.,88,stu,例 求学生的平均成绩,1,2,a,调用前,1,2,a,x,调用,2,1,a,x,交换,2,1,a,返回,#include ,void,swap2,(int x,), int z;,z=x0; x0=x1; x1=z;,main(), int a2=1,2;,swap2(,a,);,printf(a0=%dna1=%dn,a0,a1);,地址传递,例 数组元素与 数组名 作函数参数比较,void,sort(,int array,int n), int i,j,k,t;,for(i=0;in-1;i+), k=i;,for(j=i+1;jn;j+),if(arrayjarrayk) k=j;,if(k!=i), t=arrayi;,arrayi=arrayk;,arrayk=t;,main(),int a10,i;,for(i=0;i10;i+),scanf(%d,sort(a,10);,for(i=0;i10;i+),printf(%d ,ai);,printf(n);,0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,a,49,68,57,32,9,99,27,13,76,88,array,k,j,j,j,k,j,k,j,j,j,j,j,9,49,i=0,例 数组排序-简单选择排序,void,sort(,int array,int n), int i,j,k,t;,for(i=0;in-1;i+), k=i;,for(j=i+1;jn;j+),if(arrayjarrayk) k=j;,if(k!=i), t=arrayi;,arrayi=arrayk;,arrayk=t;,main(),int a10,i;,for(i=0;i10;i+),scanf(%d,sort(a,10);,for(i=0;i10;i+),printf(%d ,ai);,printf(n);,k,j,j,k,j,k,j,j,j,j,j,0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,a,49,68,57,32,9,99,27,13,76,88,array,9,49,k,k,13,68,i=1,例 数组排序-简单选择排序（1）,0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,a,9,13,27,32,49,57,68,76,88,99,array,i=8,void,sort(,int array,int n), int i,j,k,t;,for(i=0;in-1;i+), k=i;,for(j=i+1;jn;j+),if(arrayjarrayk) k=j;,if(k!=i), t=arrayi;,arrayi=arrayk;,arrayk=t;,main(),int a10,i;,for(i=0;i10;i+),scanf(%d,sort(a,10);,for(i=0;i10;i+),printf(%d ,ai);,printf(n);,例 数组排序-简单选择排序（2）,概述,变量是对程序中数据的存储空间的抽象,内存,.,main(), int a;,a=10;,printf(“%d”,a);,编译或函数调用时为其分配内存单元,10,2000,2001,程序中使用变量名对内存操作,6.8 变量的存储属性,变量的属性,数据类型：变量所持有的数据的性质（,操作属性,）,存储属性,存储器类型：寄存器、静态存储区、动态存储区,生存期,：变量在某一时刻存在-静态变量与动态变量,作用域,：变量在某区域内有效-局部变量与全局变量,变量的存储类型,auto -自动型,register-寄存器型,static -静态型,extern -外部型,变量定义格式:,存储类型 数据类型 变量表;,概述,变量是对程序中数据的存储空间的抽象,如: int sum;,auto,int a,b,c;,register,int i;,static,float x,y;,6.8 变量的存储属性,局部变量-内部变量,定义：在,函数内定义,，,只在本函数内有效,说明：,main中定义的变量只在main中有效,不同函数中同名变量，占不同内存单元,形参属于局部变量,可定义在复合语句中有效的变量,局部变量可用存储类型,：auto register static,（默认为auto）,float f1(int a), int b,c;,.,char f2(int x,int y), int i,j;,main(), int m,n;,.,a,b,c有效,x,y,i,j有效,m,n有效,例 不同函数中同名变量,main(),int a,b;,a=3;,b=4;,printf(main:a=%d,b=%dn,a,b);,sub();,printf(main:a=%d,b=%dn,a,b);,sub(),int a,b;,a=6;,b=7;,printf(sub:a=%d,b=%dn,a,b);,运行结果：5 4 3 2 1,例 不同函数中同名变量,main(),int a,b;,a=3;,b=4;,printf(main:a=%d,b=%dn,a,b);,sub();,printf(main:a=%d,b=%dn,a,b);,sub(),int a,b;,a=6;,b=7;,printf(sub:a=%d,b=%dn,a,b);,运行结果：,main:a=3,b=4,sub:a=6,b=7,main:a=3,b=4,局部变量与全局变量,-外部变量,定义：在,函数外定义,，可为,本文件所有函数共用,有效范围：从,定义变量的位置开始,到本源文件结束，及有,extern说明,的其它源文件,应尽量少使用全局变量，因为：,全局变量在程序全部执行过程中占用存储单元,降低了函数的通用性、可靠性，可移植性,降低程序清晰性，容易出错,定义,说明,次数： 只能,1,次 可说明多次,位置： 所有函数之外 函数内或函数外,分配内存： 分配内存,可初始化 不分配内存,不可初始化,外部变量说明：,extern 数据类型 变量表；,外部变量定义与外部变量说明不同,若外部变量与局部变量同名，则外部变量被屏蔽,外部变量可用存储类型,：缺省,或,static,全局变量,float max,min;,float average(float array, int n), int i; float sum=array0;,max=min=array0;,for(i=1;imax),max,=arrayi;,else if(arrayiy?x:y;,return(z);,main(),extern int a,b;,printf(max=%d,max(a,b);,int a=13,b=-8;,运行结果：max=13,extern int a,b;,int max(), int z;,z=,ab?a:b;,return(z);,main(), printf(max=%d,max();,int a=13,b=-8;,例 外部变量定义与说明,/*ch7_17.c*/,int a=3,b=5;,max(,int a, int b,), int c;,c=ab?a:b;,return(c);,main(),int a=8;,printf(max=%d,max(a,b);,运行结果：max=8,例 外部变量与局部变量,存储方式,静态存储：程序运行期间分配固定存储空间,动态存储：程序运行期间根据需要动态分配存储空间,内存用户区,程序区,静态存储区,动态存储区,全局变量、局部静态变量,形参变量,局部动态变量（auto register),函数调用现场保护和返回地址等,生存期,静态变量:从程序开始执行到程序结束,动态变量:从包含该变量定义的函数开始执行至函数执行结束,动态变量与静态变量,静态,动态,存储方式,程序整个运行期间,函数调用开始至结束,生存期,编译时赋初值，,只赋一次,每次函数调用时,赋初值,自动赋初值0或空字符,不确定,未赋初值,静态存储区,动态区,存储区,寄存器,局部变量,外部变量,作用域,定义变量的函数或复合语句内,本文件,其它文件,局部变量默认为,auto,型,register,型变量个数受限,且不能为,long, double, float,型,局部,static,变量具有,全局寿命,和,局部可见性,局部,static,变量具有,可继承性,extern,不是变量定义,可扩展外部变量作用域,register,局部,static,auto,外部,static,外部,存储类别,变量存储类型,#include ,int i=1;,main(),static int a;,register int b=-10;,int c=0;,printf(-MAIN-n);,printf(i:%d a:%d ,b:%d c:%dn,i,a,b,c);,c=c+8;,other();,printf(-MAIN-n);,printf(i:%d a:%d ,b:%d c:%dn,i,a,b,c);,i=i+10;,other();,other(),static int a=2;,static int b;,int c=10;,a=a+2; i=i+32; c=c+5;,printf(-OTHER-n);,printf(i:%d a:%d ,b:%d c:%dn,i,a,b,c);,b=a;,-Main-,i:1 a:0 b:-10 c:0,-Other-,i:33 a:4 b:0 c:15,-Main-,i:33 a:0 b:-10 c:8,-Other-,i:75 a:6 b:4 c:15,全局i,1,main: a,0,b:-10,register,main:c,0,静态,存储区,动态,存储区,other: a,2,other: b,0,other: c,10,8,4,33,15,4,43,other: c,10,6,75,15,6,例 变量的寿命与可见性,以下程序的运行结果是_,main(),int k=4,m=3,p;,p=func(k,m);,printf(%d,p);,p=func(k,m);,printf(%dn,p);,func(a,b),int a,b;,static int m=0,i=2;,i+=m+1;,m=i+a+b;,return(m);,4以下程序的运行结果是_,static int x=500;,main(),auto int x=300;,printf(1. x=%dn,x);,f();,ff();,printf(4,x=%dn,x);,f(),x+=100;,printf(2.x=%dn,x);,ff(),int x=10;,printf(3.x=%dn,x);,5以下程序的运行结果是_,main(),int i;,for (i=1;i=5;i+),f(i);,f(j),int j;,static int a=100;,auto int k=1;,+k;,printf(%d+%d+%d=%dn,a,k,j,a+k+j);,a+=10; ,求！的值,main(),int j, s ;,_;,for(j=1; j=_; j+),s+=_;,printf(“sum=%dn”,s);,fac(a),int a ;, _;,b*=a ;,ruturn b;,