实例讲函数

Posted 2021-05-14 涛涌四海

实例讲函数

• 通过实例讲函数
• • 0、函数的引入
  • 1、函数的概念
  • 2、声明函数
  • 3、定义函数
  • 4、调用函数
  • 5、函数综合应用举例
  • 6、问题与思考
  • 7、小结
  • 8、附录

通过实例讲函数

0、函数的引入

【问题案例1】：打印一个*构成的5层金字塔，如图1所示。
【求解思路】可以用五个printf语句实现。

#include <stdio.h>
//打印5层的
void main()
{
	printf("    *\\n");
	printf("   * *\\n");
	printf("  * * *\\n");
	printf(" * * * *\\n");
	printf("* * * * *\\n");
}

【问题案例2】打印一个n层的金字塔，如图2所示。
【求解思路】通过循环n次，打印n行。每一行由打印空格和打印*两部分任务组成。

#include <stdio.h>
void main()
{
	int n;  			//n表示金字塔有多少层
	int i,j,k;			//i控制每一层，j控制i层空格的过程，k控制i层的* 打印
	
	//1 输入n
	printf("请输入一个整数：");
	scanf("%d",&n);

	//2分n行处理
	for(i=1;i<=n;i++)	//循环n次
	{
		//2.1 打印空格
		for(j=1;j<=n-i;j++)
			printf(" ");

		//2.2 打印星和末尾的换行
		for(k=1;k<=i;k++)
			printf("* ");
		printf("\\n");	//打印换行在循环体外面
	}
}

【问题案例3】打印4个不同层的金字塔。
描述：输入一个n，输出n层，n+1，n+3和n+5层的4个金字塔。
【求解思路】可以讲案例2的代码复制成4段，代码见【附录代码1】。行数较多，存在明显的代码重复，可以将重复的内容，功能相似（相同）的定义为函数，通过调用函数求解，代码见【附录代码2】

1、函数的概念

函数是一段程序段，是语句的集合。一般他有特定的功能。

2、声明函数

当函数调用语句在函数实现（定义）之前，需要现在调用前做函数声明。

3、定义函数

定义一个函数，实际是通过多个语句，实现一个具体功能，形成函数。

• 一般格式：
  返回值类型 函数名(形式参数列表)
  {
  函数语句
  }
• 【说明1】：如果没有返回值，函数类型为void，如果有返回值（见实例1），函数类型为返回值的类型（见实例2）。

【实例1】打印星花函数

void printStar(int n)   // 功能是打印n个星，并换行
{
     for(int i=1;i<=n;i++)
         printf("* ");
     printf("\\n");
}

【实例2】
bigger函数，功能是比较两个整数的大小返回较大数。

int bigger(int a,int b)
{
    if (a>b)    //当a大于b时
        return a;  //返回a值
    else
        return b;  //返回b值
}

• 【说明2】：一个函数可以有多个return语句（但是只能有一个return语句得到执行），也可以没有return语句（没有返回值时）。return语句的功能是返回函数调用的地方，必要时带回计算的结果。当函数没有计算的结果可以返回时，return可以省略。
• 【说明3】：函数的参数。
• 参数是函数功能多样的一个关键因素，即没参数是，函数功能非常单一，比如打印“hello”，有参数则可以变化，例如打印“hello”+name，结果会根据name的值，打印对不同name人问好。
• 参数可以分为形式参数和实际参数，两类。函数定义是参数列表内的参数均是形式参数，它定义是没有实际的值。实际参数是函数调用时，参数列表内的所有参数。见【实例3】:bigger(3,5)、bigger(x,y)

#include <stdio.h>
int bigger(int a,int b)    //a,b是形参，定义时没有实际的值
{
     return a>b?a:b;    //返回一个条件表达式
}
void main( )
{
    int x,y,z;
    printf("请输入3个整数：");
    scanf("%d%d%d",&x,&y,&z);
    
    //打印最大数
    printf("最大数是%d.\\n",bigger(z,bigger(x,y))) //调用时参数x,y,z都有具体的值，是实际参数 
}

4、调用函数

• 当一个问题中有多个功能类似（或相同）的子问题时，将其定义为函数。然后则可以多次调用该函数，实现代码简化。
• 函数调用即使用定义好的函数，解决一个问题。例如输出“hello world”，可以使用printf库函数。
• 如果需要输出“hello *** ”，*是某个具体的名字。库函数printf不能直接处理时，则可以定义自己的函数，进行调用。例如打印星花构成的金字塔问题。
• 我们称库函数意外定义的新函数为自定义函数。

5、函数综合应用举例

【实例3】打印n层、n+1层、n+3层和n+5层的4个金字塔问题。
求解思路：定义打印金字塔函数，调用4次函数打印题目要求的n、n+1、n+3、n+5层的4个金字塔。

#include <stdio.h>
void printPyrimid(int n);//声明 函数，打印n层金字塔函数
void main()
{
	int n;  //控制层数

	//1 输入n
	printf("请输入一个整数：");
	scanf("%d",&n);

	//2 打印金字塔，通过调用函数
	printPyrimid(n);
	printPyrimid(n+1);
	printPyrimid(n+3);
	printPyrimid(n+5);
}

void printPyrimid(int n)//定义，实现函数
{
	
	int i,j,k;

	//process,分行处理，n行，每次打印第i行
	for(i=1;i<=n;i++)
	{
		//打印空格，i行的空格是n-i个
		for(j=1;j<=n-i;j++)//循环n-i次
			printf(" ");

		//打印星，i行的星是i个
		for(k=1;k<=i;k++)
			printf("* ");
		
		//打印换行
		printf("\\n");
	}
}

6、问题与思考

• 问题1：函数名字的起名有什么规则和建议？

• 回答：函数名字要复合C语言标识符的规则，有数字、字母和下划线构成，开头不能是数字，不能是保留字。建议函数名要简明释义，一方面简单不要太长，二就是名字和功能匹配易于理解。

• 问题2：函数一定有参数吗？

• 回答：函数不一定有参数，即可以有无参数的函数，这要根据实际需要来决定。

• 思考1：读附录2的代码和实例3的代码，思考分析他们各自的优点，谈谈哪个更好。

• 思考2：数组的参数可以是int类型，可以是char类型，也可以是double类型等数组。是否可以是他们的数组作为参数？

• 思考3：能否做一个排序函数，参数是数组。

7、小结

• 函数能够实现代码复用、增强程序易读性和模块化编程。
• 函数这部分是程序设计中的关键知识点，这部分的掌握属于编程能力提升的关键节部分。

8、附录

【附录代码1】产生的问题是代码代码长，重复较多，不易读。

#include <stdio.h>
void main()
{
	int n;  			//n表示金字塔有多少层
	int i,j,k;			//i控制每一层，j控制i层空格的过程，k控制i层的* 打印
	
	// n层金字塔
	//1 输入n
	printf("请输入一个整数：");
	scanf("%d",&n);

	//2 打印n行金字塔，可分n行处理
	for(i=1;i<=n;i++)	//循环n次
	{
		//2.1 打印空格
		for(j=1;j<=n-i;j++)
			printf(" ");

		//2.2 打印星和末尾的换行
		for(k=1;k<=i;k++)
			printf("* ");
		printf("\\n");	//打印换行在循环体外面
	}
	
	// n+1金字塔
	//1 输入n
	printf("请输入一个整数：");
	scanf("%d",&n);
	n = n + 1;
	//2 打印n行金字塔，可分n行处理
	for(i=1;i<=n;i++)	//循环n次
	{
		//2.1 打印空格
		for(j=1;j<=n-i;j++)
			printf(" ");

		//2.2 打印星和末尾的换行
		for(k=1;k<=i;k++)
			printf("* ");
		printf("\\n");	//打印换行在循环体外面
	}
	
	// n+3层金字塔
	//1 输入n
	printf("请输入一个整数：");
	scanf("%d",&n);
	n=n+3;
	
	//2 打印n行金字塔，可分n行处理
	for(i=1;i<=n;i++)	//循环n次
	{
		//2.1 打印空格
		for(j=1;j<=n-i;j++)
			printf(" ");

		//2.2 打印星和末尾的换行
		for(k=1;k<=i;k++)
			printf("* ");
		printf("\\n");	//打印换行在循环体外面
	}
	
	//n+5层金字塔
	//1 输入n
	printf("请输入一个整数：");
	scanf("%d",&n);
	n = n + 5;
	
	//2 打印n行金字塔，可分n行处理
	for(i=1;i<=n;i++)	//循环n次
	{
		//2.1 打印空格
		for(j=1;j<=n-i;j++)
			printf(" ");

		//2.2 打印星和末尾的换行
		for(k=1;k<=i;k++)
			printf("* ");
		printf("\\n");	//打印换行在循环体外面
	}
}

【附录代码2】特点是函数解决问题，模块化，代码精简，易于理解。

#include <stdio.h>
void printStar(int n)    // 函数功能是打印n个星，并换行
{
     for(int i=1;i<=n;i++)
         printf("* ");
     printf("\\n");
}
void printSpace(int n)   // 函数功能是打印空格
{
	//打印空格，n个
	for(int j=1;j<=n;j++)//循环n次
			printf(" ");
}

void printPyrimid(int n);//声明 函数，打印n层金字塔函数
void main()
{
	int n;  //控制层数

	//1 输入n
	printf("请输入一个整数：");
	scanf("%d",&n);

	//2 打印金字塔，通过调用函数
	printPyrimid(n);
	printPyrimid(n+1);
	printPyrimid(n+3);
	printPyrimid(n+5);
}

void printPyrimid(int n)	//定义，实现函数
{	
	int i;
							//分行处理，n行，每次打印第i行
	for(i=1;i<=n;i++)
	{
		printSpace(n-i);	//打印空格，i行空格是n-i个
		printStar(i);		//打印星，i行的星是i个
	}
}