《数据结构函数》PPT课件.ppt

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,例 有参函数（现代风格） int max(int x,int y) int z; z=xy?x:y; return(z); ,例 无参函数 printstar( ) printf(“*n”); 或 printstar(void ) printf(“*n”); ,7.2 函数的定义,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,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“, ,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”,例3：求1k+2k+3k+nk 思路：,求和函数 long f2（int n，int k） 功能：求1k+2k+3k+nk 注意：由于结果可能比较大，定义为long类型 1k+2k+3k+nk = for(i=1;i=n;i+) sum+=f1(i,k);,求ik函数 long f1（int i,int k） 功能：求i的k次方（ ik ） 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“,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,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“, ,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”,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(n=1) next=getchar(); printf(“n0:“); putchar(next); else next=getchar(); palin(n-1); putchar(next); ,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,例 比较两个数并输出大者,main() int a,b,c; scanf(“%d,%d“, ,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,/*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; ,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“, ,例 交换两个数,例子图解,例子解析,6.6 数组作为函数参数 数组元素作函数实参值传递,例 两个数组大小比较,n=0 m=0 k=0,a和b为有10个元素的整型数组 比较两数组对应元素 变量n,m,k记录aibi, ai=bi, aik,认为数组ab 若nk,认为数组ab 若n=k,认为数组a=b,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“, ,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 ,例 求学生的平均成绩,#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,9,49,i=0,例 数组排序-简单选择排序,13,68,i=1,例 数组排序-简单选择排序（1）,i=8,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,10,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）,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(arrayimin) min=arrayi; sum+=arrayi; return(sum/n); main() int i; float ave,score10; /*Input */ ave=average(score,10); printf(“max=%6.2fnmin=%6.2fn average=%6.2fn“,max,min,ave); ,例子解析（1）,extern char c1,c2;,extern char c1,c2;,例子解析（2）,int max(int x, int y) int z; z=xy?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,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,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,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:15,8,4,33,15,4,43,6,75,15,6,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; ,