第9讲 函数(2)

例4:有两个班级，分别有5名和10名学生，调用一个average函 数，分别求这两个班的学生的平均成绩。 解题思路：两个班级学生人数不同，可以在average()中增加 一个指定数组元素个数的参数。
#include <stdio.h> int main() { float average(float array[ ],int n); float sc1[5]={98.5,97,91.5,60,55}; float sc2[10]={67.5,89.5,99,69.5,77,89.5,76.5,54,60,99.5}; printf("The average of class A is %6.2f\n\n",average(sc1,5)); printf("The average of class B is %6.2f\n\n",average(sc2,10)); return 0; } float average(float a[ ],int n) { int i; float aver,sum=a[0]; for(i=1;i<n;i++) sum=sum+a[i]; aver=sum/n; return(aver); }
#include <stdio.h> int main() { int max_value(int array[][4],int n); int a[3][4]={{1,3,5,7},{2,4,6,8},{15,17,34,12}}; printf("Max value is %d\n",max_value(a,3)); return 0; } int max_value(int array[][4],int n) { int i,j,max; max=array[0][0]; for(i=0;i<n;i++) for(j=0;j<4;j++) if(array[i][j]>max) max=array[i][j]; return (max); }
2. 函数的递归调用
在调用一个函数的过程中又出现直接或间接地调用该函数本 身，称为函数的递归调用 直接递归(函数自己调用自己) 间接递归(A调用B，B调用A)
func(…){ … func(…)
func1(){
func2(){
func2(…)
func1(…)
}
}
}
下面，我们主要讨论直接递归(即函数自己调用自己情况)
教学目标(续)
重点：函数的嵌套调用、递归函数的特点和条件，数组名作函 数参数，选择排序、在数组播入/删除元素、“打擂台”等算 法；局部变量和全局变量的定义、作用域与使用； 难点：数组名作函数参数时参数传递的内容，选择排序、在数 组中播入/删除元素算法；局部变量和全局变量的差别；
1. 函数的嵌套调用
age(5) =age(4)+2
age(5) =18
age(4) =age(3)+2
age(3) =age(2)+2 回溯阶段 age(2) =age(1)+2
age(4) =16 age(3) =14
age(2) =12 递推阶段
结束递归的条件
age(1) =10
代码如下：
#include <stdio.h> int main() { int age(int n); printf("NO.5,age:%d\n",age(5)); //输出第5人的年龄 return 0; } int age(int n) //定义递归函数 { int c; if(n==1) // 如果n等于1 c=10; // 年龄为10 else // 如果n不等于1 c=age(n-1)+2;// 年龄是前一人的年龄加2 return(c); // 返回年龄 }
int max4(int a,int b,int c,int d) // 定义max4函数 { int max2(int a,int b); // 对max2的函数声明 int m; m=max2(a,b);// 调用max2函数，得到a和b两个数中的大者，放在m中 m=max2(m,c);// 调用max2函数，得到a,b,c三个数中的大者，放在m中 m=max2(m,d);// 调用max2函数，得到a,b,c,d四个数中的大者，放在m中 return(m); // 把m作为函数值带回main函数 } int max2(int a,int b) // 定义max2函数 { if(a>=b) return a; // 若a>=b，将a为函数返回值 else return b; // 若a<b，将b为函数返回值 }
3. 数组作为函数参数 (1) 数组元素作实参(不常用)
数组元素只能作函数的实参，不能作形参(因为在函数调用 时是要为形参分配临时单元，而数组是一个连续分配存储单 元的整体，不可能单独为一个数组元素分配单元); 数组元素作实参时代表的是一个变量，对应的形参是类型相 同的变量；其用法与变量相同。是“值传递”方式，是单方 向的，只能是实参形参。
#include <stdio.h> int main() { int max4(int a,int b,int c,int d); // 对max4的函数声明 int a,b,c,d,max; printf("Please enter 4 interger numbers: "); // 提示输入4个数 scanf("%d%d%d%d",&a,&b,&c,&d); // 输入4个数 max=max4(a,b,c,d); // 调用max4函数，得到4个数中的最大者 printf("max=%d \n\n",max);// 输出4个数中的最大者 return 0; }
从上例可知，递归函数包含两部分：
递归形式的定义：可进行回溯、递推 边界：递归终止条件，又称递归出口，保证进行有限递归 编写递归函数的方法： 先建立问题的递归数学模型
根据模型写出递归程序
递归运行的内部机制 实际运行递归程序要用 栈 递归程序简洁，代价是栈空间的开销
第9讲 函数(2)
函数的嵌套调用 函数的递归调用
数组作为函数参数
局部变量与全局变量 函数应用举例
教学目标
熟悉函数的嵌套调用、递归函数的特点和条件，能根据具体 情况编写递归函数。 理解数组名作函数参数时，实参向形参传递的是数组首地址， 可以利用此特性在函数中修改数组元素的值，从而达到改变 实参数组的目的，并掌握选择排序、在数组播入/删除元素、 “打擂台”等算法； 能正确区分局部变量和全局变量的定义、作用域的不同，并 能正确使用这两类不同变量；
4. 局部变量与全局变量 (1) 变量的作用域
作用域是变量的空间属性。每个变量都有一定的有效作用 范围，称之为作用域。在作用域外是不能访问这些变量的。 显然，变量的作用域与变量定义的位置有关。 根据作用域的不同，变量可分为局部变量和全局变量： 在函数内部或复合语句内部定义的变量是局部变量(又称内部 变量)，函数的形参也是局部变量。局部变量只在本函数或复 合语句中有效，在其它范围就不能使用。 在函数外定义的变量是全局变量(又称外部变量)。全局变量 的作用域是从定义处开始，到该源程序文件结束为止，可以 为在此范围内的多个函数共同使用。
Байду номын сангаас
(3) 多维数组名作函数参数
多维数组名既可以作函数的实参，也可以作函数的形参； 多维数组名作函数形参时，第一维的大小可以说明，也可以不 说明，但后面各维的大小必须说明 。 例4: 有一个３×４的矩阵，求所有元素中的最大值。 解题思路：在被调函数形参是二维数组，使用“打擂台”算 法得到最大值，再返回。
说明：
用数组名做函数参数，应该在主调函数和被调函数分别定义 数组。且实参数组和形参数组类型应一致，否则结果出错。
当数组作实参时，把实参数组的首地址传递给形参数组，这 样两个数组就共用同一段内存单元，形参数组中各元素值的 变化会影响到实参数组中对应的元素。 数组名作形参时，指定的数组大小不起作用（因为C编译系 统并不检查形参数组大小，只是将实参数组的首元素的地址 传给形参数组名）因此，形参可以不指定数组大小，即数组 名后跟一个空方括号，如：float average(float array[ ]) ； average()函数中数组元素的个数指定为常量10，影响了函 数的独立性、通用性，最好用一个参数来指定数组元素个数。
(2) 局部变量
float f1( int a) { int b,c; …… a、b、c的作用域 } char f2(int x,int y) { …… {int i, j; i、 j 的 ……} 作用域 }
(3) 全局变量
int p=1,q=5; float f1(int a) { int b,c; …… } char c1,c2; char f2 (int x, int y) { int i, j; …… } int main ( ) { int m,n; …… return 0; }
例2: 有5个学生坐在一起，问第5个学生多少岁？他说比第4个 学生大2岁；问第4个学生岁数，他说比第3个学生大2岁； 问第3个学生，又说比第2个学生大2岁；问第2个学生，说 比第1个学生大2岁；最后问第1个学生，他说是10岁。请问 第5个学生多大？ 解题思路：递归关系用公式来表示： age(5)=age(4)+2 age(4)=age(3)+2 age(3)=age(2)+2 age(2)=age(1)+2 age(1)=10 求解过程可分为回溯、递推两个阶段
Ｃ语言中的函数定义都是互相平行、独立的，也就是说在定 义函数时，一个函数内不能包含另一个函数，即C语言不允 许嵌套定义函数； 但可以嵌套调用函数，也就是说，在调用一个函数的过程中， 又调用另一个函数。 main函数 a函数 ② ③ 调用b函数 ⑧ 结束 ⑦ ⑥ ④ ⑤ b函数
①
调用a函数
⑨
例1: 输入4个整数，找出其中最大的数。用函数的嵌套调用来 处理。 解题思路：①先定义一个max2( )，找两个数中的较大者；② 再定义max4()，通过多次调用max2()，找到4个数中的最大 者；③main()通过调用max4()函数，找4个具体整数中最大 者，并输出。
p q
、 的 作 用 域
x、y的作用域
C1,C2
int main( ) { int a,b; …… return 0; }
的 作 用 域
a、b的作用域
在一个文件内定义的全局变量，在该文件的所有函数都可以 引用 该变量，一个函数中改变了全局变量的值，也会影响其 它函数中全局变量的值，也就是说：全局变量具有在函数间 传递数据的作用，通过函数调用可以得到一个以上的值。 例5:有一个一维数组，内放10个学生成绩，写一个函数，当主 函数调用此函数后，能求出平均分、最高分和最低分。 解题思路：平均分由函数的返回值带回，最高分和最低分用 全局变量带回。 #include <stdio.h> 习惯上，全局变 量首字母大写
#include <stdio.h> float average(float array[10]) { int i; float aver,sum=array[0]; for(i=1;i<10;i++) sum=sum+array[i]; aver=sum/10; return(aver); }
int main() { float score[10],aver; int i; printf("input 10 scores:\n"); for(i=0;i<10;i++) scanf("%f",&score[i]); printf("\n"); aver=average(score); // 调用average函数 printf("average score is %5.2f\n",aver); return 0; }
(2) 数组名作函数参数(常用)
数组名既可以作函数的实参，也可以作函数的形参； 用数组名作函数实参，向形参传递的是数组首元素的地址；形 参也用数组名。是“地址传递”方式，是双向的，实参<形 参.形参的改变会影响到实参。
例3:有一个一维数组score，内放10个学生成绩，求平均成绩。 解题思路：①用average( )求平均成绩，用数组名作为函数 实参，形参也用数组名；②在average( )中引用各数组元素， 求平均成绩并返回main函数；③average( ) “先定义，再调 用” 。函数调用时，实参是数组名，而不是数组元素。