西安交大C++程序设计第六章作业2

西安交通大学实验报告课程__计算机程序设计__实验名称__指针与函数__第 1 页共 25 页系别____ _______ 实验日期 2014 年 4月 18日专业班级__ ____组别_____________ 实验报告日期 2014 年 4 月 19日姓名___ _______学号_ _报告退发 ( 订正、重做 )同组人_________________________________ 教师审批签字一、实验目的学会使用递归函数和函数重载，进一步熟练动态分配等指针使用方法。

二、实验内容（一）第一题：1、（必做题）使用递归算法编写如下程序：对于任意给定的实数 X 和整数k( k>0) ，计算 Xk 。

1.源程序代码：#include<iostream>using namespace std;double yunsuan(double x,int k);//递归函数用于计算x^kint main(){double x;int k;cout<<"请输入实数x：";cin>>x;cout<<"请输入正整数k：";cin>>k;while(k<=0)//判断输入的k是否满足要求，若否则提示输入错误并重新输入{cout<<"您的输入有误！请输入正整数：";cin>>k;}cout<<"计算结果是："<<x<<"^"<<k<<"="<<yunsuan(x,k)<<endl;//输出运算结果return 0;}double yunsuan(double x,int k){if(k==1)//k=1时不再进行循环，输出值为xreturn x;else{double s=x*yunsuan(x,k-1);//对于k大于1的情况，进入下一循环return s;}}2.实验结果：(1)输入X正实数：（2）输入X正整数：(3)输入x为负数：（4）输入k为负数：3.问题分析：该函数的循环方式是：x^k=x*x^(k-1).设f(x,k)=x^k,那么就有f(x,k)=f(x,k-1)*x.而其结束递归的条件是k=1,此时有f(x,1)=x,由此给出初值。

（二）第二题：使用递归算法编写求斐波那契数列的第 n 项的函数，并编出主函数进行验证。

1.源程序代码：#include<iostream>using namespace std;int fib(int n) //递归函数，计算斐波那契数列的第n项{if(n==0)//对于n=0不再进行递归，返回值0return 0;else{if(n==1)return 1;//对于n=1不再进行递归，返回值1else{int s=fib(n-1)+fib(n-2);//将计算第n项归为计算第n-1和n-2项return s;}}}int main(){int n;cout<<"请输入要计算的项数(非负整数)：";//提示输入项数，首项为第0项cin>>n;while(n<0)//对于不符合要求的输入值重新输入{cout<<"输入有误，请输入非负整数：";cin>>n;}cout<<"计算结果是：fib["<<n<<"]="<<fib(n)<<endl;//输出计算结果return 0;}2.实验结果：（1）输入项数正确（0或正整数）：（2）输入项数有误（负数）：3.问题分析：该题的递归方式：第n项为之前两项之和，即：fib(n)=fib(n-1)+fib(n-2),由此递归至fib(1)和fib(2)时结束递归,而fib(1)和fib(2)已知。

（三）第三题：重载判断两个数值大小的函数max ，这些数值可能是整型数、实型数和字符型，函数的返回值为两个数值中的最大值。

1.源程序代码：#include<iostream>using namespace std;double zhuanhuan(char *c)//为了避免语句的重复，将字符与数值转换部分作为函数{int i=0;double x=0;if(c[0]=='-'||c[0]=='+')//若首字符为…-‟或者…+‟则跳过i++;while(c[i]!='\0'&&c[i]!='.')//对于整数部分逐位累加，直至遇到小数点或者数字结束{x=x*10+(c[i]-'0');i++;}if(c[i]=='.')//对于小数部分进行累加{double s;//s用来反映数字所在位置是小数点后第几位，就用该数乘以的负几次方（s）i++;//从小数点后的一位开始循环for(s=0.1;c[i]!='\0';i++){x=x+s*(c[i]-'0');s=s/10;}}if(c[0]=='-')//若为负数，则在上述计算基础上乘以-1得到最终值x=-x;return x;//返回x作为char c的对应的数值}int imax(int a,int b)//对整型数进行处理{if(a>=b)return a;return b;}double imax(double a,double b)//对实数进行处理{if(a>=b)return a;return b;}double imax(char *c,char *d)//对字符型进行处理{double x=zhuanhuan(c);double y=zhuanhuan(d);return (x>=y?x:y);}int main(){int n;cout<<"请选择您要输入的数的类型，\n如果是整型请输入，实数型输入，字符型输入：";cin>>n;while(n!=1&&n!=2&&n!=3){cout<<"输入有误！重新选择：";cin>>n;}int a[2];double b[2];char c[12],d[12];if(n==1)//处理整型数{cout<<"请输入两个数：";cin>>a[0]>>a[1];cout<<"最大值为:"<<imax(a[0],a[1]);}else{if(n==2)//处理实数{cout<<"请输入两个数：";cin>>b[0]>>b[1];cout<<"最大值为:"<<imax(b[0],b[1]);}else//处理字符型{cout<<"请输入第一个数：";cin>>c;cout<<"请输入第二个数：";cin>>d;cout<<"最大值为："<<imax(c,d);}}cout<<endl;return 0;}2.实验结果：（1）输入整数型：（2）输入为实数：（3）输入为字符：正数：（带正号）：（不带正号）：整数：负数：3.问题分析：该题的重点在于字符型的处理。

在实验报告中，采取了两个数字逐个分开输入的方法，因而主要只需要判断开头是否为负号、中间是否有小数点并区别小数点前后处理方法的不同这几个问题。

如果能够一次性输入两个数中间用空格隔开的话，就需要判断空格的位置，然后对空格之后的部分再进行与前半部分相同的判断方法，显得更加麻烦。

对字符型的处理思路：首先判断首字符是不是“-”或者“+”，如果是的话，先跳过从第二个字符开始处理，在最终的结果中再乘以-1即可；然后对于接下来的整数部分进行累加，直到遇见小数点，若没有小数点则一直执行到字符结束；如果有小数点的话，对于小数点后的部分再进行累加得到结果。

四、第四题：编写一个函数，用于去掉字符串前面的空格，其原型为 : char *myltrim(char *string);其中参数 string 为字符串，返回值为指向 string 的指针。

1.源程序代码：#include<iostream>using namespace std;char *myltrim(char *string){int i=0,j=0;while(*(string+i)==' ')i++;do{*(string+j)=*(string+i);i++;j++;}while(*(string+i-1)!='\0');return string;}int main(){char string[41];cout<<"请输入字符串：";cin.get(string,40);cout<<"去掉开头的空格之后为:\n"<<myltrim(string)<<endl;return 0;}2.实验结果：为验证处理空格时仅是将开头处理而不处理中间空格：（1）中间无空格：（2）中间有空格：3.问题分析：曾经出现的问题：起初运行时发现，即使没有判断开头空格的程序，输出结果也是没有空格的，后来检查发现是输入语句没有写为cin.get导致空格不被录入。

五、第五题：用牛顿迭代法求任意一元方程：anXn+an-1Xn-1+......+a1X1+a0 ＝ 0 的根。

提示：迭代公式：Xn+1 = Xn + f(Xn) / f'(Xn)结束迭代过程的条件为（|f(Xn+1)|<ε）与（|Xn+1 - Xn|<ε）同时成立，其中ε为预先给定的精度要求。

1.源程序代码：#include<iostream>using namespace std;double cf(double x,int k)//乘方函数,输出结果为x的k次方{double s=1;while(k>0){s=s*x;k--;}return s;}double f(int n,double *a,double x)//计算函数值f(x)的函数{double sum=0;for(int i=0;i<n;i++){sum=sum+(*(a+i))*cf(x,i);}return sum;}double f_(int n,double *a,double x)//求导f_(x)函数{double sum=0;for(int i=1;i<n;i++){sum=sum+(*(a+i))*i*cf(x,i-1);}return sum;}double result(int n,double *a,double x) //求根函数{double u=0.00000001;//给定精确度double m;//设m为中间变量储存x，以便于进行循环条件的判断do{m=x;x=x-(f(n,a,x)/f_(n,a,x));}while(f(n,a,x)>=u||f(n,a,x)<=-u||x-m>=u||x-m<=-u);//循环直到达到精度return x;//返回最终计算结果}int main(){int n,i;cout<<"请输入最高项次数:";cin>>n;double *a=new double[n+1];//申请数组空间cout<<"请从低到高输入系数：";for(i=0;i<n+1;i++)cin>>*(a+i);double x=0;cout<<"计算结果为："<<result(n+1,a,x)<<endl;delete a;//释放数组空间return 0;}2.实验结果：3.问题分析：思路分析：程序中用到的多个函数：乘方函数、计算f(x)、f_(x)的函数、自定义的求根的主体的函数、主函数。