數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)函數(shù)課件

第七章函數(shù)概述函數(shù)的定義函數(shù)的返回值函數(shù)的調(diào)用、函數(shù)的嵌套與遞歸調(diào)用函數(shù)參數(shù)及其傳遞方式變量的存儲(chǔ)屬性數(shù)組作為函數(shù)參數(shù)7.1概述模塊化程序設(shè)計(jì)基本思想：將一個(gè)大的程序按功能分割成一些小模塊,特點(diǎn)：各模塊相對(duì)獨(dú)立、功能單一、結(jié)構(gòu)清晰、接口簡(jiǎn)單控制了程序設(shè)計(jì)的復(fù)雜性提高元件的可靠性縮短開發(fā)周期避免程序開發(fā)的重復(fù)勞動(dòng)易于維護(hù)和功能擴(kuò)充開發(fā)方法:自上向下,逐步分解，分而治之從用戶角度標(biāo)準(zhǔn)函數(shù)（庫(kù)函數(shù)）：由系統(tǒng)提供用戶自定義函數(shù)從函數(shù)形式無(wú)參函數(shù)有參函數(shù)使用庫(kù)函數(shù)應(yīng)注意：1、函數(shù)功能2、函數(shù)參數(shù)的數(shù)目和順序，及各參數(shù)意義和類型3、函數(shù)返回值意義和類型4、需要使用的包含文件函數(shù)分類

函數(shù)類型函數(shù)名（形參表）形參類型說(shuō)明{ 說(shuō)明部分 語(yǔ)句部分}傳統(tǒng)風(fēng)格:例有參函數(shù)（傳統(tǒng)風(fēng)格）intmax(x,y)

intx,y;{intz;z=x>y?x:y;return(z);}函數(shù)傳統(tǒng)風(fēng)格和例子返回語(yǔ)句形式：return(表達(dá)式)；

或return表達(dá)式;

或return;功能：使程序控制從被調(diào)用函數(shù)返回到調(diào)用函數(shù)中，同時(shí)把返值帶給調(diào)用函數(shù)說(shuō)明：函數(shù)中可有多個(gè)return語(yǔ)句若無(wú)return語(yǔ)句，遇}時(shí)，自動(dòng)返回調(diào)用函數(shù)若函數(shù)類型與return語(yǔ)句中表達(dá)式值的類型不一致，按前者為準(zhǔn)，自動(dòng)轉(zhuǎn)換------函數(shù)調(diào)用轉(zhuǎn)換void型函數(shù)例無(wú)返回值函數(shù)

voidsx,inty){inttemp;temp=x;x=y;y=temp;}7.3函數(shù)的返回值調(diào)用形式函數(shù)名(實(shí)參表);說(shuō)明：實(shí)參與形參個(gè)數(shù)相等，類型一致，按順序一一對(duì)應(yīng)實(shí)參表求值順序，因系統(tǒng)而定（TurboC自右向左）6.4函數(shù)的調(diào)用對(duì)被調(diào)用函數(shù)要求：必須是已存在的函數(shù)庫(kù)函數(shù):#include<*.h>用戶自定義函數(shù):函數(shù)類型說(shuō)明函數(shù)說(shuō)明一般形式：函數(shù)類型函數(shù)名(形參類型[形參名],…..);

或函數(shù)類型函數(shù)名();作用：告訴編譯系統(tǒng)函數(shù)類型、參數(shù)個(gè)數(shù)及類型，以便檢驗(yàn)函數(shù)定義與函數(shù)說(shuō)明不同函數(shù)說(shuō)明位置：程序的數(shù)據(jù)說(shuō)明部分（函數(shù)內(nèi)或外）下列情況下，可不作函數(shù)說(shuō)明若函數(shù)返值是char或int型，系統(tǒng)自動(dòng)按int型處理被調(diào)用函數(shù)定義出現(xiàn)在主調(diào)函數(shù)之前有些系統(tǒng)(如BorlandC++)要求函數(shù)說(shuō)明指出函數(shù)返值類型和形參類型，并且對(duì)void和int型函數(shù)也要進(jìn)行函數(shù)說(shuō)明函數(shù)說(shuō)明

6.4.1函數(shù)的嵌套調(diào)用嵌套調(diào)用C規(guī)定：函數(shù)定義不可嵌套，但可以嵌套調(diào)用函數(shù)main()調(diào)用函數(shù)a結(jié)束a函數(shù)b函數(shù)調(diào)用函數(shù)b例1求三個(gè)數(shù)中最大數(shù)和最小數(shù)的差值思考：max函數(shù)intmax（intx,inty,intz）功能：求三個(gè)數(shù)中的最大值min函數(shù)intmax（intx,inty,int）功能：求三個(gè)數(shù)中的最小值dif函數(shù)功能：求差值方式：max(a,b,c)-min(a,b,c)（即分別調(diào)用max函數(shù)和min函數(shù)，求其差值）求立方函數(shù)longcn（intn）功能：求n的立方值注意：由于立方值比較大，定義為long類型n*n*n=sq(n)*n例2：給定一個(gè)數(shù)，求其平方及立方思路：求平方函數(shù)longsq（intn）功能：求n的平方值注意：由于平方值比較大，定義為long類型程序設(shè)計(jì)：#include<stdio.h>longsq(intn){longk;k=n*n;returnk;}longcn(intn){longk;k=sq(n)*n;returnk;}main(){intn;scanf(“%d”,&n);printf(“sq(%d)=%ld,cn(%d)=%ld\n”,n,sq(n),n,cn(n));}例3：求1k+2k+3k+……+nk思路：求和函數(shù)longf2（intn，intk）功能：求1k+2k+3k+……+nk注意：由于結(jié)果可能比較大，定義為long類型1k+2k+3k+……+nk=for(i=1;i<=n;i++)sum+=f1(i,k);求ik函數(shù)longf1（inti,intk）功能：求i的k次方（ik）注意：由于結(jié)果可能比較大，定義為long類型例4：求20以內(nèi)全部素?cái)?shù)的積與全部素?cái)?shù)的和的商思路：intisprime（intn)功能：判斷n是否為素?cái)?shù)若是返回1，不是返回0求素?cái)?shù)和longsum（intn）功能：求n以內(nèi)素?cái)?shù)的和for(i=2;i<=n;i++)if(isprime(i))s+=i;求素?cái)?shù)積longmul（intn）功能：求n以內(nèi)素?cái)?shù)的積for(i=2;i<=n;i++)if(isprime(i))m*=i;floatdiv（intn)功能：求n以內(nèi)素?cái)?shù)的積與n以內(nèi)素?cái)?shù)的和的商d=mul(n)*1.0/sum(n);程序設(shè)計(jì)：#include<stdio.h>intisprime(intn){intk;for(k=2;k<n;k++)if(n%k==0)return0;return1;}longsum(intn){longs=0;intk;for(k=2;k<=n;k++) if(isprime(k))s+=k; returns;}longmul(intn){longm=1;intk;for(k=2;k<=n;k++) if(isprime(k))m*=k; returnm;}floatdiv(intn){floatd;d=mul(n)*1.0/sum(n);returnd;}voidmain(){printf("%.2f",div(20));}思考題一：編寫一程序計(jì)算任一輸入的整數(shù)的各位數(shù)之和6.4.2函數(shù)的遞歸調(diào)用遞歸調(diào)用函數(shù)直接或間接的調(diào)用自身叫函數(shù)的遞歸調(diào)用intf(intx){inty,z;……

z=f(y);…….return(2*z);}直接調(diào)用intf1(intx){inty,z;……

z=f2(y);…….return(2*z);}間接調(diào)用intf2(intt){inta,c;……

c=f1(a);…….return(3+c);}例求n的階乘#include<stdio.h>intfac(intn){intf;if(n<0)printf("n<0,dataerror!");elseif(n==0||n==1)f=1;elsef=fac(n-1)*n;return(f);}main(){intn,y;printf("Inputaintegernumber:");scanf("%d",&n);

y=fac(n);printf("%d!=%15d",n,y);}例題：hanoi塔問(wèn)題voidmove(charx,chary){printf(“%c%c\n”,x,y);}voidhanoi(intn,charone,chartwo,charthree){if(n==1)move(one,three);else{hanoi(n-1,one,three,two)

move(one,three);

hanoi(n-1,two,one,three);}}main(){intm;scanf(“%d”,&m);printf(“Thesteptomoving%3ddisces:\n”,m);hanoi(m,’A’,’B’’C’);}思考題：題目：利用遞歸調(diào)用方式，將所輸入的5個(gè)字符，以相反順序打印出來(lái)。#include"stdio.h"main(){inti=5;voidpalin(intn);palin(i);printf("\n");}voidpalin(intn){charnext;if(n<=1){next=getchar();printf("\n\0:");putchar(next);}else{next=getchar();palin(n-1);putchar(next);}}形參與實(shí)參形式參數(shù)：定義函數(shù)時(shí)函數(shù)名后面括號(hào)中的變量名實(shí)際參數(shù)：調(diào)用函數(shù)時(shí)函數(shù)名后面括號(hào)中的表達(dá)式c=max(a,b);（main函數(shù)）（max函數(shù)）max(intx,inty){intz;z=x>y?x:y;return(z);}例比較兩個(gè)數(shù)并輸出大者main(){inta,b,c;scanf("%d,%d",&a,&b);c=max(a,b);printf("Maxis%d",c);}max(intx,inty){intz;z=x>y?x:y;return(z);}形參實(shí)參6.5函數(shù)參數(shù)及其傳遞方式

711x:y:調(diào)用前：調(diào)用結(jié)束：711x:y:/*ch7_2.c*/#include<stdio.h>main(){intx=7,y=11;printf("x=%d,\ty=%d\n",x,y);printf("s:\n");

s);printf("x=%d,\ty=%d\n",x,y);}swap(inta,intb){inttemp;temp=a;a=b;b=temp;}調(diào)用：711a:b:711x:y:swap:711x:y:117a:b:temp例交換兩個(gè)數(shù)方式：函數(shù)調(diào)用時(shí)，將數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)地址作為參數(shù)傳遞給形參特點(diǎn)：形參與實(shí)參占用同樣的存儲(chǔ)單元“雙向”傳遞實(shí)參和形參必須是地址常量或變量函數(shù)的地址傳遞

/*ch9_3.c*/s)int*p1,*p2;{intp;p=*p1;*p1=*p2;*p2=p;}main(){inta,b;scanf("%d,%d",&a,&b);printf(“a=%d,b=%d\n”,a,b);printf(“s:\n”);s);printf(”a=%d,b=%d\n",a,b);}例交換兩個(gè)數(shù)a59b調(diào)前：a59b調(diào)swap：p1&a&bp2a95b交換：p1&a&bp2a95b返回：例子圖解#include<stdio.h>

longsum(inta,intb);longfactorial(intn);main(){intn1,n2;longa;scanf("%d,%d",&n1,&n2);a=sum(n1,n2);printf("a=%1d",a);}longsum(inta,intb){longc1,c2;c1=factorial(a);c2=factorial(b);

return(c1+c2);}

longfactorial(intn){longrtn=1;inti;for(i=1;i<=n;i++)rtn*=i;

return(rtn);}longsum(inta,intb);longfactorial(intn);文件包含編譯預(yù)處理命令函數(shù)類型說(shuō)明函數(shù)定義函數(shù)調(diào)用函數(shù)調(diào)用函數(shù)返回值形參實(shí)參例子解析6.6數(shù)組作為函數(shù)參數(shù)數(shù)組元素作函數(shù)實(shí)參——值傳遞例兩個(gè)數(shù)組大小比較432105a562312107688432105b212343986654n=0m=0k=0in=0m=0k=1in=0m=1k=1in=1m=1k=1in=1m=1k=2in=2m=1k=2in=3m=1k=2a和b為有10個(gè)元素的整型數(shù)組比較兩數(shù)組對(duì)應(yīng)元素變量n,m,k記錄a[i]>b[i],a[i]==b[i],a[i]<b[i]的個(gè)數(shù)最后若n>k,認(rèn)為數(shù)組a>b若n<k,認(rèn)為數(shù)組a<b若n==k,認(rèn)為數(shù)組a==b#include<stdio.h>main(){inta[10],b[10],i,n=0,m=0,k=0;printf("Enterarraya:\n");for(i=0;i<10;i++) scanf("%d",&a[i]);printf("Enterarrayb:\n");for(i=0;i<10;i++) scanf("%d",&b[i]);for(i=0;i<10;i++){if(large(a[i],b[i])==1)n=n+1;elseif(large(a[i],b[i])==0)m=m+1;elsek=k+1;}

/*Output*/}intlarge(intx,inty){intflag;if(x>y)flag=1;elseif(x<y)flag=-1;elseflag=0;return(flag);}地址傳遞在主調(diào)函數(shù)與被調(diào)函數(shù)分別定義數(shù)組,且類型應(yīng)一致形參數(shù)組大小(多維數(shù)組第一維)可不指定形參數(shù)組名是地址變量數(shù)組名作函數(shù)參數(shù)#include<stdio.h>

floataverage(intstu[10],intn);voidmain(){intscore[10],i;floatav;printf("Input10scores：\n");for(i=0;i<10;i++)scanf("%d",&score[i]);av=average(score,10);printf("Averageis：%.2f",av);}floataverage(int

stu[10],intn){inti;floatav,total=0;for(i=0;i<n;i++)total+=stu[i];av=total/n;returnav;}實(shí)參用數(shù)組名形參用數(shù)組定義,intstu[]..2109score562312….….88stu例求學(xué)生的平均成績(jī)12a調(diào)用前12ax調(diào)用21ax交換21a返回#include<stdio.h>voidswap2(intx[]){intz;z=x[0];x[0]=x[1];x[1]=z;}main(){inta[2]={1,2};

swap2(a);printf("a[0]=%d\na[1]=%d\n",a[0],a[1]);}地址傳遞例數(shù)組元素與數(shù)組名

作函數(shù)參數(shù)比較voidsort(intarray[],intn){inti,j,k,t;for(i=0;i<n-1;i++){k=i; for(j=i+1;j<n;j++) if(array[j]<array[k])k=j; if(k!=i) {t=array[i]; array[i]=array[k]; array[k]=t; }}}main(){inta[10],i;for(i=0;i<10;i++) scanf("%d",&a[i]);

sort(a,10);for(i=0;i<10;i++)printf("%d",a[i]);printf("\n");}0123456789a4968573299927137688arraykjjjkjkjjjjj949i=0例數(shù)組排序----簡(jiǎn)單選擇排序voidsort(intarray[],intn){inti,j,k,t;for(i=0;i<n-1;i++){k=i; for(j=i+1;j<n;j++) if(array[j]<array[k])k=j; if(k!=i) {t=array[i]; array[i]=array[k]; array[k]=t; }}}main(){inta[10],i;for(i=0;i<10;i++) scanf("%d",&a[i]);

sort(a,10);for(i=0;i<10;i++)printf("%d",a[i]);printf("\n");}kjjkjkjjjjj0123456789a4968573299927137688array949kk1368i=1例數(shù)組排序----簡(jiǎn)單選擇排序（1）0123456789a9132732495768768899arrayi=8voidsort(intarray[],intn){inti,j,k,t;for(i=0;i<n-1;i++){k=i; for(j=i+1;j<n;j++) if(array[j]<array[k])k=j; if(k!=i) {t=array[i]; array[i]=array[k]; array[k]=t; }}}main(){inta[10],i;for(i=0;i<10;i++) scanf("%d",&a[i]);

sort(a,10);for(i=0;i<10;i++)printf("%d",a[i]);printf("\n");}例數(shù)組排序----簡(jiǎn)單選擇排序（2）概述變量是對(duì)程序中數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)空間的抽象內(nèi)存…….main(){inta;a=10;printf(“%d”,a);}編譯或函數(shù)調(diào)用時(shí)為其分配內(nèi)存單元1020002001程序中使用變量名對(duì)內(nèi)存操作6.8變量的存儲(chǔ)屬性變量的屬性數(shù)據(jù)類型：變量所持有的數(shù)據(jù)的性質(zhì)（操作屬性）存儲(chǔ)屬性存儲(chǔ)器類型：寄存器、靜態(tài)存儲(chǔ)區(qū)、動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)區(qū)生存期：變量在某一時(shí)刻存在-------靜態(tài)變量與動(dòng)態(tài)變量作用域：變量在某區(qū)域內(nèi)有效-------局部變量與全局變量變量的存儲(chǔ)類型auto-----自動(dòng)型register-----寄存器型static------靜態(tài)型extern-----外部型變量定義格式:[存儲(chǔ)類型]數(shù)據(jù)類型變量表;概述變量是對(duì)程序中數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)空間的抽象如:intsum;

autointa,b,c;

registerinti;

staticfloatx,y;6.8變量的存儲(chǔ)屬性

局部變量---內(nèi)部變量定義：在函數(shù)內(nèi)定義，只在本函數(shù)內(nèi)有效說(shuō)明：main中定義的變量只在main中有效不同函數(shù)中同名變量，占不同內(nèi)存單元形參屬于局部變量可定義在復(fù)合語(yǔ)句中有效的變量局部變量可用存儲(chǔ)類型：autoregisterstatic（默認(rèn)為auto）floatf1(inta){intb,c;…….}charf2(intx,inty){inti,j;……}main(){intm,n;…….}a,b,c有效x,y,i,j有效m,n有效例不同函數(shù)中同名變量main(){inta,b;a=3;b=4;printf("main:a=%d,b=%d\n",a,b);sub();printf("main:a=%d,b=%d\n",a,b);}sub(){inta,b;a=6;b=7;printf("sub:a=%d,b=%d\n",a,b);}運(yùn)行結(jié)果：54321例不同函數(shù)中同名變量main(){inta,b;a=3;b=4;printf("main:a=%d,b=%d\n",a,b);sub();printf("main:a=%d,b=%d\n",a,b);}sub(){inta,b;a=6;b=7;printf("sub:a=%d,b=%d\n",a,b);}運(yùn)行結(jié)果：main:a=3,b=4sub:a=6,b=7main:a=3,b=4局部變量與全局變量

---外部變量定義：在函數(shù)外定義，可為本文件所有函數(shù)共用有效范圍：從定義變量的位置開始到本源文件結(jié)束，及有extern說(shuō)明的其它源文件應(yīng)盡量少使用全局變量，因?yàn)椋喝肿兞吭诔绦蛉繄?zhí)行過(guò)程中占用存儲(chǔ)單元降低了函數(shù)的通用性、可靠性，可移植性降低程序清晰性，容易出錯(cuò)定義

說(shuō)明次數(shù)：只能1次可說(shuō)明多次位置：所有函數(shù)之外函數(shù)內(nèi)或函數(shù)外分配內(nèi)存：分配內(nèi)存,可初始化不分配內(nèi)存,不可初始化外部變量說(shuō)明：extern數(shù)據(jù)類型變量表；外部變量定義與外部變量說(shuō)明不同若外部變量與局部變量同名，則外部變量被屏蔽外部變量可用存儲(chǔ)類型：缺省或static全局變量floatmax,min;floataverage(floatarray[],intn){inti;floatsum=array[0];max=min=array[0];for(i=1;i<n;i++){if(array[i]>max)max=array[i];elseif(array[i]<min)min=array[i];sum+=array[i];}return(sum/n);}main(){inti;floatave,score[10];/*Input*/ave=average(score,10);printf("max=%6.2f\nmin=%6.2f\naverage=%6.2f\n",max,min,ave);}作用域maxmin例子解析（1）intp=1,q=5;floatf1(inta){intb,c;…….}intf3(){…..}charc1,c2;charf2(intx,inty){inti,j;……}main(){intm,n;…….}c1,c2的作用范圍p,q的作用范圍externcharc1,c2;externcharc1,c2;c1,c2的作用范圍擴(kuò)展后c1,c2的作用范圍擴(kuò)展后例子解析（2）intmax(intx,inty){intz;z=x>y?x:y;return(z);}main(){externinta,b;printf("max=%d",max(a,b));}inta=13,b=-8;運(yùn)行結(jié)果：max=13externinta,b;intmax(){intz;z=a>b?a:b;return(z);}main(){printf("max=%d",max());}inta=13,b=-8;例外部變量定義與說(shuō)明/*ch7_17.c*/inta=3,b=5;max(inta,intb){intc;c=a>b?a:b;return(c);}main(){inta=8;printf("max=%d",max(a,b));}運(yùn)行結(jié)果：max=8例外部變量與局部變量存儲(chǔ)方式靜態(tài)存儲(chǔ)：程序運(yùn)行期間分配固定存儲(chǔ)空間動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)：程序運(yùn)行期間根據(jù)需要?jiǎng)討B(tài)分配存儲(chǔ)空間內(nèi)存用戶區(qū)程序區(qū)靜態(tài)存儲(chǔ)區(qū)動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)區(qū)全局變量、局部靜態(tài)變量形參變量局部動(dòng)態(tài)變量（autoregister)函數(shù)調(diào)用現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)和返回地址等生存期靜態(tài)變量:從程序開始執(zhí)行到程序結(jié)束動(dòng)態(tài)變量:從包含該變量定義的函數(shù)開始執(zhí)行至函數(shù)執(zhí)行結(jié)束動(dòng)態(tài)變量與靜態(tài)變量

靜態(tài)動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)方式程序整個(gè)運(yùn)行期間函數(shù)調(diào)用開始至結(jié)束生存期編譯時(shí)賦初值，只賦一次每次函數(shù)調(diào)用時(shí)賦初值自動(dòng)賦初值0或空字符不確定未賦初值靜態(tài)存儲(chǔ)區(qū)動(dòng)態(tài)區(qū)存儲(chǔ)區(qū)寄存器局部變量外部變量作用域定義變量的函數(shù)或復(fù)合語(yǔ)句內(nèi)本文件其它文件局部變量默認(rèn)為auto型register型變量個(gè)數(shù)受限,且不能為long,double,float型局部static變量具有全局壽命和局部可見性局部static變量具有可繼承性extern不是變量定義,可擴(kuò)展外部變量作用域register局部staticauto外部static外部存儲(chǔ)類別變量存儲(chǔ)類型#include<stdio.h>inti=1;main(){staticinta;

registerintb=-10;

intc=0;printf("-----MAIN------\n");printf("i:%da:%d\b:%dc:%d\n",i,a,b,c