C程序中的函数（Week 1&2）
函数
函数的定义
-
对函数的普遍认识：y=f(x)
-
C语言中的常用函数：
- 平方根： r = sqrt(100.0)
- 底数x的y次幂：k = pow(x,y)
- 字符串的长度：i = strlen(str1)
- 比较两个字符串的大小： v = strcmp(str1,str2)
- 把字符串转换为相应整数： n = atoi(str1)
-
在C语言中，我们可以把所有程序都组织成函数
-
定义一个函数：
int absolute(int n)//n为形式参数，用于辅助进行函数定义，与实际参数相对
{
if(n<0)
return (-n);
else
return n;
}
float max(float a, float b)//2个形式参数的情况
{
if(a > b)
return a;
else
retuen b;
}
int get_int() //无参函数的例子
{
int n = 0;
cout<<"Please input an integer:"<<endl;
cin >> n;
return n;
}
void delay(int n) //无返回值函数的例子
{
for(int i = 0; i < n* 100000;i++);
return; //可不写
}
void show() //既无参数也无返回值的例子
{
cout<<"***************************************";
cout<<"********************show***************";
cout<<"***************************************";
}
#include <iostream>
using namespace std;
int main() //程序执行的入口
{
return 0;
}
//用void定义的main函数是老的C标准，因为无法获知调用结果所以该方式被放弃
-
函数调用的方式
- 作为独立语句
- 作为表达式的一部分（存在一个计算式中）
- 以实际参数形式出现在其他函数的调用中
-
函数是C程序的基本构成单位
- 一个C程序由一个或多个源文件组成
- 一个源程序文件可以由一个或多个函数组成
-
函数的类型——函数的返回值的数据类型
-
可以在main函数的后面定义函数，但必须要在main函数前面先声明
-
函数原型&函数声明
-
函数原型
-
由函数的返回类型、函数名以及参数表构成的一个符号串，其中参数可不写名字
bool checkPrime(int)
-
函数的原型也叫函数的"Signature"
-
-
函数声明
- 函数在使用前都要声明，除非被调用函数的定义部分已经出现在主调函数之前
- 在C语言中，函数声明=函数原型
-
函数的执行
- 在main函数中调用max函数的过程
- 在调用max函数之前
- 初始化max()
- 传递参数
- 保存当前现场
- 在调用max函数之后
- 接受函数的返回值
- 恢复现场，从断点处继续执行
- 在调用max函数之前
- 函数参数的传递
- 实参把数据"copy"给了形参，因此对实参本身无影响
- 实惨与形参具有不同的存储单元，实参与形参变量的数据传递是"值传递"
- 函数调用时，系统给形参分配存储单元，并将实参的值传给形参
- 实参与形参的类型必须相同或可以兼容
- 思考总结
- 值传递！值传递！值传递！
变量的作用范围
- 变量的分类
- 局部变量：在函数内或代码块内定义，其作用域是函数内或代码块内
- 全局变量：所有函数外定义的变量，其作用域是从定义变量的位置开始到程序文件结束为止
- 当全局变量与局部变量同名时，局部变量将在自己的作用域内有效，它将屏蔽同名的全局变量。
数组与函数
-
数组元素做函数参数，没有什么特别（值传递）
-
数组名做函数参数
- 虽然仍是copy，但数组名不是变量，而是数组在内存中的地址，因此不是值传递
-
总结
- 传递地址是一件严重的事情
函数举例
例1 日历问题
- 问题：给定从公元2000年1月1日开始逝去的天数，请编写程序给出这一天是哪年哪月哪日星期几
- 注意闰年：闰年被定义为能被4整除的年份，但能被100整除而不能被400整除的年不是闰年
- 注意每个月的天数是不同的
- 输入输出要求
- 输入多组数据，每组一个正整数，表示从2000年1月1日开始已经过去的天数
- 对输入的每一个天数，输出一行，该行包含对应的日期和星期几，格式为"YYYY-MM-DD DayOfWeek"
- 其中"DayOfWeek"必须是：Sunday,Monday,Tuesday,WWednesday,Thursday,Friday and Saturday.
- 输入最后一行是-1，不必处理，可以假设结果的年份不会超过9999
- 思路
- 先记录days，再计算出星期几，再减掉每年的天数（还要判断年是不是闰年），再减掉每月的天数（每月天数是不同的），从而逐步得到最终结果。
//主程序
#include<iostream>
using namespace std;
int days;
int get_dayofweek();
int get_year();
int get_month(int);
int main()
{
int year,month,dayofweek;
int leap_year;
char week[7][10] = {"Saturday","Sunday","Monday","Tuesday","Wednesday","Thursday","Friday"};
while((cin>>days) && days!= -1)
{
dayofweek = get_dayofweek();
year = get_year();
leap_year = (year % 4 == 0 && year % 100 != 0 || year % 400 == 0);
month = get_month(leap_year);
cout<<year<<"-"<<month<<"-"<<++days<<" "<<week[dayofweek];
}
return 0;
}
//计算星期几，2000年1月1日是周六
int get_dayofweek()
{
return days % 7;
}
//计算年数
int get_year()
{
int i = 2000, leap_year;
while(1)
{
leap_year = (i % 4 == 0 && i % 100 != 0 || i % 400 == 0);
if(leap_year == 1 && days >=366)
{
days = days - 366;
i++;
continue;
}
else if(leap_year == 0 && days >= 365)
{
days = days - 365;
i++;
continue;
}
else break;
}
return i;
}
//计算月份
int get_month(int leap_year)
{
int pmonth[12] = {31,28,31,30,31,30,31,31,30,31,30,31}
int rmonth[12] = {31,29,31,30,31,30,31,31,30,31,30,31}
int j = 0;
while(1)
{
if(leap_year == 1 && days >= rmonth[j])
{
days = days - rmonth[j];
j++;
}
else if(leap_year == 0 && days >= pmonth[j])
{
days = days - pmonth[j];
j++;
}
else break;
}
return ++j
}
//在该程序中，定义了全局变量days
//该变量在三个函数和主函数中都要使用，会带来一些问题：围绕着days的错误会影响所有函数
//
总结
- 全局变量
- 破坏了函数的相对独立性
- 增加了函数之间的耦合性
- 函数之间的交互不够清晰
- 因此
- 在不是非常必要的情况下，不要使用全局变量
练习题目
Quiz1 寻找下标
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
int n,num[100];
cin >> n;
for (int i = 0; i < n; i++) {
cin >> num[i];
}
for (int i = 0; i < n; i++) {
if(num[i] == i)
{
cout<<num[i]<<endl;
break;
}
if(i == n-1)
{
cout<<"N"<<endl;
break;
}
}
return 0;
}
Quiz2 四大湖
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
for (int d = 1; d <= 4; d++) {
for (int h = 1; h <= 4; h++) {
for (int t = 1; t <= 4; t++) {
for (int p = 1; p <= 4; p++) {
if((d!=h && d!=t && d!=p && h!=t && h!=p && t!=p) &&
((d==1)+(h==4)+(p==3) == 1)&&
((h==1)+(d==4)+(p==2)+(t==3) == 1)&&
((h==4)+(d==3) == 1)&&
((p==1)+(t==4)+(h==2)+(d==3) == 1))
{
cout << p << '
' << d << '
' << t << '
' << h << endl;
break;
}
}
}
}
}
return 0;
}
//这个题让我冥思苦想了好久orz
//每人仅答对一个就等于所有表达式的和为1……
Quiz3 发票统计
#include <iostream>
#include <iomanip>
using namespace std;
int main()
{
double sumPerson[4] = {0.0}, sumType[4] = {0.0};
char type[4] = {' ','A','B','C'};
int person,flag = 3;
while (cin >> person)
{
int number;
char tempC;
double tempD;
cin >> number;
for (int i = 0; i < number; i++)
{
cin >> tempC >> tempD;
sumPerson[person] += tempD;
if(tempC == type[1])
sumType[1] +=tempD;
if(tempC == type[2])
sumType[2] +=tempD;
if(tempC == type[3])
sumType[3] += tempD;
}
flag--;
if(flag == 0)
break;
}
for (int i = 1; i <= 3; i++)
cout<<fixed<<setprecision(2)<<i<<" "<<sumPerson[i]<<endl;
for (int i = 1; i <=3 ; i++)
cout<<fixed<<setprecision(2)<<type[i]<<" "<<sumType[i]<<endl;
return 0;
}
Quiz4 Tomorrow never knows？
#include <iostream>
#include <iomanip>
using namespace std;
int get_year(int year, int month, int day)
{
if(month == 12 && day == 31)
return year + 1;
else return year;
}
int get_month(int year, int month, int day, bool leap_year)
{
if(day == 28 && month == 2 && !leap_year)
return month + 1;
if(day == 29 && month == 2 && leap_year)
return month + 1;
if(day == 30 && (month == 4 || month == 6 || month == 9 || month == 11))
return month + 1;
if(day == 31 && (month == 1 || month == 3 || month == 5 || month == 7 || month == 8 || month ==10))
return month + 1;
if(day == 31 && month == 12)
return 1;
return month;
}
bool leap_year(int year)
{
return (year % 4 == 0 && year % 100 != 0 || year % 400 == 0);
}
int main()
{
int y,m,d;
char t1,t2;
cin >> y >> t1 >> m >> t2 >> d;
int ny = get_year(y,m,d);
int nm = get_month(y,m,d,leap_year(y));
int nd;
if(get_month(y,m,d,leap_year(y)) == m)
nd = d + 1;
else nd = 1;
cout<<ny<<'-'<<setw(2)<<setfill('0')<<nm<<'-'<<setw(2)<<setfill('0')<<nd;
return 0;
}
Quiz5 细菌实验分组
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
int rate[101] = {0}, n;
cin >> n;
int maxDiff = 0;
int index[101];
int flag;
for (int i = 1; i <= n ; i++) {
int num,before,after;
cin >> num >> before >> after;
rate[num] = after / before;
index[num] = num;
}
for (int i = 1; i <= n ; i++)
for (int j = 1; j <= n - i ; j++)
{
if(rate[j] > rate[j+1])
{
int temp = rate[j];
rate[j] = rate[j+1];
rate[j+1] = temp;
temp = index[j];
index[j] = index[j+1];
index[j+1] = temp;
}
}
for (int i = 1; i <= n-1 ; i++) {
if((rate[i+1]-rate[i]) > maxDiff)
{
maxDiff = rate[i+1] - rate[i];
flag = i;
}
}
cout<< n - flag <<endl;
for (int i = flag+1; i <= n ; i++)
{
cout<<index[i]<<endl;
}
cout<< flag <<endl;
for (int i = 1; i <= flag ; i++)
{
cout<<index[i];
if(i == flag)
break;
else cout<<'
';
}
return 0;
}
Quiz6 流感传染
#include <iostream>
using namespace std;
bool zuoOK(int i,int j,char matrix[100][100])
{
if(j != 0 && matrix[i][j-1] == '.')
return true;
else return false;
}
bool youOK(int i,int j,char matrix[100][100],int n)
{
if(j+1 < n && matrix[i][j+1] == '.')
return true;
else return false;
}
bool shangOK(int i,int j,char matrix[100][100])
{
if(i != 0 && matrix[i-1][j] == '.')
return true;
else return false;
}
bool xiaOK(int i,int j,char matrix[100][100],int n)
{
if(i+1 < n && matrix[i+1][j] == '.')
return true;
else return false;
}
bool zuoShangOK(int i,int j,char matrix[100][100])
{
if(i!=0 && j!= 0 && matrix[i-1][j-1] == '.')
return true;
else return false;
}
bool zuoXiaOK(int i,int j,char matrix[100][100],int n)
{
if(i+1<n && j!=0 && matrix[i+1][j-1] == '.')
return true;
else return false;
}
bool youShangOK(int i,int j,char matrix[100][100],int n)
{
if(j+1 < n && i != 0 && matrix[i-1][j+1] == '.')
return true;
else return false;
}
bool youXiaOK(int i,int j,char matrix[100][100],int n)
{
if(i+1 < n && j+1 < n && matrix[i+1][j+1] =='.')
return true;
else return false;
}
int main()
{
char room[100][100];
int n;
cin >> n;
int numFlu = 0;
for (int i = 0; i < n; i++)
for (int j = 0; j < n; j++)
{
cin>>room[i][j];
if(room[i][j] == '@')
numFlu++;
}
int m;
cin >> m;
for (int p = 1; p < m; p++){
for (int i = 0; i < n; i++)
for (int j = 0; j < n; j++)
{
if(zuoOK(i,j,room) && room[i][j] == '@')
{
room[i][j-1] = 'n';
numFlu++;
}
if(youOK(i,j,room,n)&& room[i][j] == '@')
{
room[i][j+1] = 'n';
numFlu++;
}
if(shangOK(i,j,room)&& room[i][j] == '@')
{
room[i-1][j] = 'n';
numFlu++;
}
if(xiaOK(i,j,room,n)&& room[i][j] == '@')
{
room[i+1][j] = 'n';
numFlu++;
}
}
for (int i = 0; i < n; i++)
for (int j = 0; j < n; j++)
if(room[i][j] == 'n')
room[i][j] = '@';
}
cout<<numFlu<<endl;
}
//题目应该明说斜着不算临近啊！！！！害我白写了4个函数！！！QAQ