c语言程序设计案例教程（第2版）笔记（二）—函数、递归

零散知识点

• 模块化：将一个问题分解成若干个子问题的过程成为模块化。
• 模块化的优点：不但可以将一个复杂的问题分解成几个相对简单的问题；还可以提高程序代码的重用性。
• 函数：函数是构成C程序的基本单位。函数由函数首部和函数体两个部分组成，函数首部包含函数的返回类型、函数名称和参数表声明；函数体包含实现特定功能所需要执行的语句序列。
• 函数调用原则：C语言中规定，所有函数必须“先定义后使用”。即：如果被调用的函数在前面定义，则可以直接调用；否则，需要将被调用函数的函数原型在前面声明，以便通告C编译程序，这个函数的完整定义在后面。
• 常用标准函数头文件

1. 1. math.h——包含与数学有关的函数
   2. ctype.h——包含与字符处理有关的函数
   3. string.h——包含与字符串处理有关的函数
   4. stdio.h——包含与输入输出有关的函数
   5. stdlib.h——包含与动态分配存储空间和产生随机值有关的函数

• 递归

1. 递归定义：定义一个概念的时候用到自身概念的定义形式被称为递归定义。
2. 递归算法：具有“求解子问题的基本方法与求解整个问题所采用的方法一样”特征的求解算法称为递归算法。
3. 递归函数特征：在函数的执行体中出现了调用函数本身。
4. 例子——实现阶乘递归算法的递归函数如下：

//计算n!
long factorial(int n)
{
    if (n == 0)
        return 1;
    else
        return n * factorial(n - 1);
}

• 利用递归函数实现二分查找

二分查找算法描述：对于一个已经从小到大排序的数据序列，用给定数据key与查找区间中间位置的数据比较，如果相等表明查找成功；否则，如果key比中间位置的数据小，则在前半个区间用同样的方法继续查找；否则在后半个区间用同样的方法继续查找。

实现代码如下：

#include<stdio.h>
#pragma warning(disable:4996)
#include<stdlib.h>
#define NUM 10
void input(int value[]);
void output(int value[]);
int search(int value[], int key, int low, int high);

main()
{
    int value[NUM], result, key;
    input(value);
    output(value);
    printf("
Enter the key : ");
    scanf("%d
", &key);

    result = search(value, key, 0, NUM - 1);
    if (result != 1)
        printf("
%d is the %dth element", key, result);
    else
        printf("
fail to find %d", key);
}

void input(int value[])
{
    int i;
    for (i = 0; i < NUM; i++){
        scanf("%d", &value[i]);
    }
}

void output(int value[])
{
    int i;
    for (i = 0; i < NUM; i++){
        printf("%4d", value[i]);
    }
}

int search(int value[], int key, int low, int high)
{
    int mid;
    if (low>high)
        return -1;
    mid = (low + high) / 2;
    if (value[mid] == key)
        return mid;
    if (key < value[mid])
        return search(value, key, low, mid - 1);
    else
        return search(value, key, mid + 1, high);
}

• 自定义函数
• 基本格式

<函数返回类型> <函数名> (<参数表>)

{

<函数体>;

}

• 说明：

1. <函数返回类型> 是指函数执行完毕后函数返回值所属的数据类型。
2. <函数名> 的命名应该符合C语言的用户自定义标识符规则，并且最好“见名知意”，最好用一个能够反映操作功能的动词命名；。
3. <参数表> 指出了调用函数时，需要向函数提供的参数个数和每个参数所属的数据类型，是函数之间交换信息的接口；若形参是一维数组类型，则无需指出一维数组的元素个数。
4. 在调用函数之后，参数传递经历两个基本步骤：1）根据形式参数的声明格式，为每一个形式参数分配存储空间。2）再将实际参数的值赋给对应的形式参数。函数执行完毕后，释放为函数调用分配的所有存储空间，并回到调用函数的位置。
5. 将实际参数传递给形式参数的过程具有以下基本特征：a）具有单向性，实际参数既可以是变量，也可以是表达式；b）实际参数的值赋给形式参数之后，实际参数与形式参数不再有任何关系。
6. 在函数没有被调用的时候，系统不会为任何参数分配空间，因此称为形参。
7. <函数体> 由若干条需要执行的语句组成的语句序列，是函数的核心部分。
8. C语言中，一个函数可以有返回值，也可以没有返回值。如果有返回值，返回值的类型在函数名前声明，并在函数体中利用return语句将返回值返回（若函数有返回值，在函数返回时，可以立即引用这个返回值，也可以将它保留在一个相应类型的变量中；否则，返回值将会丢失）；如果没有返回值，在函数名前声明void，默认的返回类型是int。

• 函数的调用

函数调用语句的基本格式：<函数名> (<实际参数表>)；

1. <函数名> 是需要调用的函数名称。
2. <实际参数表> 中的参数与这个函数的形式参数表相对应。
3. 例子：

int dataArray[100];
int n;
double ave;

//自定义函数
double average(int value[], int num){
    int i, sum = 0;
    for (i = 0; i < num; i++){
        sum += value[i];
        return sum*1.0 / num;
    }
}

//函数调用
ave = average(dataArray, n);

 

自定义函数的应用实例

• 输出乘法口诀表

#include<stdio.h>
void drawline(int n, char ch);  //必须存在

main()
{
    int i, j;
    printf("
        9*9 table
");
    drawline(45, '=');
    printf("
       1   2   3   4   5   6   7   8   9");
    drawline(45, '=');  //此处必须为单引号''，否则会产生乱码
    for (i = 1; i <= 9; i++){
        printf("
%4d", i);
        for (j = 1; j <= 9; j++){
            printf("%4d", i*j);
        }
        if (i < 9)
            drawline(45, '_');
        else
            drawline(45, '=');
    }
}

void drawline(int n, char ch){
    int i;
    putchar('
');
    for (i = 1; i <= n; i++){
        putchar(ch);
    }
}

•  计算最长文本行

#include<stdio.h>
#include<string.h>
#pragma warning(disable:4996)
void readline(char maxline[]);

main()
{
    char maxline[100] = "";
    readline(maxline);
    printf("the longest line is:
");
    puts(maxline);
}

void readline(char maxline[])
{
    char line[100];
    int maxlength;
    int n;

    maxlength = 0;
    printf("
Enter the line:
");
    do{
        gets(line);
        n = strlen(line);
        if (n > strlen(maxline)){
            maxlength = n;
            strcpy(maxline, line);
        }
    } while (n > 0);
}

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