【C语言】函数和递归

简介: 【C语言】函数和递归

本周学习了函数、递归和数组(下次有机会专门再做个专题),并且熟悉掌握了如何把code传到gitee上(具体操作上篇有),同时还找到了一些相关的IT学习资源和网站,收获满满,到了总结和归纳的时候了!

函数是什么

函数(function)是完成特定任务的独立程序代码单元。

维基百科中对函数的定义:子程序

  • 在计算机科学中,子程序(英语:Subroutine, procedure, function, routine, method, subprogram, callable unit ),是一个大型程序中的某部分代码,有一个或多个语句块组成。它负责完成某项特定任务,而且相较于其他代 码,具备相对的独立性。
  • 一般会有输入参数并有返回值,提供对过程的封装和细节的隐藏。这些代码通常被集成为软
    件库。

C语言中函数的分类

  1. 库函数
    为什么会有库函数?
  • 我们知道在我们学习C语言编程的时候,总是在一个代码编写完成之后迫不及待的想知道结果,想
    把这个结果打印到我们的屏幕上看看。这个时候我们会频繁的使用一个功能:将信息按照一定的格
    式打印到屏幕上(printf)。
  • 在编程的过程中我们会频繁的做一些字符串的拷贝工作(strcpy)。
  • 在编程是我们也计算,总是会计算n的k次方这样的运算(pow)。
像上面我们描述的基础功能,它们不是业务性的代码。我们在开发的过程中每个程序员都可能用的到,为了支持可移植性和提高程序的效率,所以C语言的基础库中提供了一系列类似的库函数,方便程序员进行软件开发。

简单的总结,C语言常用的库函数都有:

  • IO函数
  • 字符串操作函数
  • 字符操作函数
  • 字符操作函数
  • 内存操作函数
  • 时间/日期函数
  • 数学函数
  • 其他库函数
  1. 自定义函数
    自定义函数和库函数一样,有函数名,返回值类型和函数参数。但是不一样的是这些都是我们自己来设计。

函数参数

  1. 实际参数(实参):
    真实传给函数的参数,叫实参。
    实参可以是:常量、变量、表达式、函数等。
    无论实参是何种类型的量,在进行函数调用时,它们都必须有确定的值,以便把这些值传送给形参。
  2. 形式参数(形参):
    形式参数是指函数名后括号中的变量,因为形式参数只有在函数被调用的过程中才实例化(分配内存单元),所以叫形式参数。形式参数当函数调用完成之后就自动销毁了。因此形式参数只在函数中有效。

函数调用

  1. 传值调用
    函数的形参和实参分别占有不同内存块,对形参的修改不会影响实参。
  2. 传址调用
  • 传址调用是把函数外部创建变量的内存地址传递给函数参数的一种调用函数的方式。
  • 这种传参方式可以让函数和函数外边的变量建立起真正的联系,也就是函数内部可以直接操作函数外部的变量。

函数的嵌套调用和链式访问

函数和函数之间可以根据实际的需求进行组合的,也就是互相调用的。

  1. 嵌套调用
    (注:函数可以嵌套调用,但是不能嵌套定义。)
  2. 链式访问
    把一个函数的返回值作为另外一个函数的参数。

函数的声明和定义

  1. 函数声明
  • 告诉编译器有一个函数叫什么,参数是什么,返回类型是什么。但是具体是不是存在,函数
    声明决定不了。
  • 函数的声明一般出现在函数的使用之前。要满足先声明后使用。
  • 函数的声明一般要放在头文件中。
  1. 函数定义
    函数的定义是指函数的具体实现,交待函数的功能实现。

函数递归

  1. 什么是递归?
  • 程序调用自身的编程技巧称为递归( recursion)。
  • 递归作为一种算法在程序设计语言中广泛应用。 一个过程或函数在其定义或说明中有直接或间接调用自身的一种方法,它通常把一个大型复杂的问题层层转化为一个与原问题相似的规模较小的问题来求解,递归策略
  • 只需少量的程序就可描述出解题过程所需要的多次重复计算,大大地减少了程序的代码量。
  • 递归的主要思考方式在于:把大事化小
  1. 递归的两个必要条件
  • 存在限制条件,当满足这个限制条件的时候,递归便不再继续。
  • 每次递归调用之后越来越接近这个限制条件。

通过学习上面的理论知识后再去敲打相关的代码进行练习。

函数

函数的组成:

ret_type fun_name(paral, * )
{
  statement;//语句项
}
ret_type  返回类型
fun_name  函数名
paral     函数参数

//定义函数

int get_max(int x, int y)
{
  if(x>y)
  return x;
  else
  return y;
}
int main()
{
  int a = 10;
  int b = 20;
  //函数的使用
  int max = get_max(a, b);
  printf("max = %d\n", max);
  max = get_max(100,300);
  printf("max = %d\n", max);
  
  return 0;
}

//函数的调用

void Swap1(int x, int y)
{
  int tmp = 0;
  tmp = x;
  x = y;
  y = tmp;
}
void Swap2(int* pa, int* pb)
{
  int tmp = 0;
  tmp = *pa;
  *pa = *pb;
  *pb = tmp;
}
int main()
{
  int a = 10;
  int b = 20;
  //int tmp = 0;
  //
  printf("a=%d b=%d\n", a, b);
  Swap1(a, b);//调用Swap1函数-传值调用
  Swap2(&a, &b);//调用Swap2函数
  /*tmp = a;
  a = b;
  b = tmp;*/
  printf("a=%d b=%d\n", a, b);
  return 0;
}

//打印100-200的素数

#include <stdio.h>
#include <math.h> // sqrt()函数需要用到
//是素数返回1,不是素数返回0
int is_prime(int n)
{
  //2->n-1
  int j = 0;
  for (j=2; j<=sqrt(n); j++)
  {
    if(n%j == 0)
      return 0;
  }
  //if(j == n)
  return 1;
}
int main()
{
  //打印100-200之间的素数
  int i = 0;
  for (i=100; i<=200; i++)
  {
    //判断i是否为素数
    if (is_prime(i) == 1)
      printf("%d ", i);
  }
  return 0;
}

打印效果如下:

101 102 103 104 105 106 107 108 109 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 197 198 199 200

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//打印1000-2000的闰年

int is_leap_year(int y)
{
  if((y%4==0 && y%100!=0) || (y%400==0))
    return 1;
  else
    return 0;
}
int main()
{
  int year = 0;
  for (year = 1000; year <= 2000; year++)
  {
    //判断year是否为闰年
    if (1 == is_leap_year(year))
      printf("%d ", year);
  }
  return 0;
}

//实现一个整形有序的二分查找

//本质上arr是个指针
int binary_search(int arr[], int k, int sz)
{
  //算法是实现
  int left = 0;
  int right = sz - 1;
  while (left <= right)
  {
    int mid = (left + right)/2; //中间元素的下标
    if (arr[mid] < k)
    {
      left = mid + 1;
    }
    else if(arr[mid] > k)
    {
      right = mid - 1;
    }
    else
    {
      return mid;
    }
  }
  return -1;
}
int main()
{
  //二分查找
  //在一个有序数组中查找具体的某个数
  //如果找到了返回,这个数的下标,找不到的返回-1
  //
  int arr[] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
  int k = 7;
  int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
  //                       传递过去的是数组arr首元素的地址
  int ret = binary_search(arr, k, sz);
  if (ret == -1)
  {
    printf("找不到指定的数字\n");
  }
  else
  {
    printf("找到了,下标是:%d\n", ret);
  }
  return 0;
}

//每调用一次这个函数,就会将num的值增加1

void Add(int* p)
{
  (*p)++; //要给*p加上()否则就变成了p++
}
int main()
{
  int num = 0;
  Add(&num);//调用函数,使得num每次增加1
  printf("num = %d\n", num);//num=1
  Add(&num);
  printf("num = %d\n", num);//num=2
  Add(&num);
  printf("num = %d\n", num);//num=3
  return 0;
}

递归

接受一个整型值(无符号),按照顺序打印它的每一位。例如:1234,输出1 2 3 4.

void print(int n)
{
  if (n > 9)
  {
    print(n / 10);
  }
  printf("%d ", n % 10);
}
int main()
{
  unsigned int num = 0;
  scanf("%d", &num);//1234
  //递归
  print(num);
  //print(1234)
  //print(123) 4
  //print(12) 3 4
  //print(1) 2 3 4
  //
  return 0;
}

//求n的阶乘

//int Fac1(int n)
//{
//  int i = 0;
//  int ret = 1;
//  for (i = 1; i <= n; i++)
//  {
//    ret *= i;
//  }
//  return ret;
//}
int Fac2(int n)
{
  if (n <= 1)
    return 1;
  else
    return n * Fac2(n - 1);
}
int main()
{
  //求n的阶乘
  int n = 0;
  int ret = 0;
  scanf("%d", &n);
  //ret = Fac1(n);
  ret = Fac2(n);//循环的方式
  printf("%d\n", ret);
  return 0;
}

//求第n个斐波那契数

//斐波那契数列
//1 1 2 3 5 8 13 21 34 55 ....
//描述第n个斐波那契数的时候
//int count = 0; 
//int Fib(int n)
//{
//  if (n == 3)//测试第3个斐波那契数的计算次数
//  {
//    count++;
//  }
//  if (n <= 2)
//    return 1;
//  else
//    return Fib(n - 1) + Fib(n - 2);
//}
int Fib(int n)
{
  int a = 1;
  int b = 1;
  int c = 1;
  while (n > 2)
  {
    c = a + b;
    a = b;
    b = c;
    n--;
  }
  return c;
}
int main()
{
  int n = 0;
  int ret = 0;
  scanf("%d", &n);
  ret = Fib(n);
  printf("ret = %d\n", ret);
  //printf("count = %d\n", count);
  return 0;
}

(报告,今日任务over!)


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